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鄭州中天建筑節(jié)能有限公司
消能器
消能器是通過(guò)內(nèi)部材料或構(gòu)件的摩擦，彈塑性滯回變形或黏（彈）性滯回變形來(lái)耗散或吸收能量的裝置。包括位移相關(guān)型消能器、速度相關(guān)型消能器和復(fù)合型消能器。
消能減震結(jié)構(gòu)
設(shè)置消能器的結(jié)構(gòu)。消能減震結(jié)構(gòu)包括主體結(jié)構(gòu)、消能部件。
消能部件
由消能器和支撐或連接消能器構(gòu)件組成的部分。
消能子結(jié)構(gòu)
消能子結(jié)構(gòu)是與消部件直接相連的主體結(jié)構(gòu)構(gòu)件的集合。
位移相關(guān)型消能器
耗能能力與消能器兩端的相對(duì)位移相關(guān)的消能器，如金屬消能器、摩擦消能器和屈曲約束支撐等。
速度相關(guān)型消能器
耗能能力與消能器兩端的相對(duì)速度有關(guān)的消能器，如黏滯消能器、黏彈性消能器等。
復(fù)合消能器
通過(guò)兩種及以上消能機(jī)制組合而成的消能器，形成具有多級(jí)消能能力的一體化組合消能構(gòu)件。
金屬消能器
由各種不同金屬材料（軟鋼、鉛等）元件或構(gòu)件制成，利用金屬元件或構(gòu)件屈服時(shí)產(chǎn)生的彈塑性滯回變形耗散能量的減震裝置。
摩擦消能器
由鋼元件或構(gòu)件、摩擦片和預(yù)壓螺栓等組成，利用兩個(gè)或兩個(gè)以上元件或構(gòu)件間摩擦做功而耗散能量的減震裝置。
屈曲約束支撐
由核心單元、外約束單元等組成，利用核心單元產(chǎn)生彈塑性滯回變形耗散能量的減震裝置。
黏滯消能器
由缸體、活塞、黏滯材料等部分組成，利用黏滯材料運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生黏滯阻尼耗散能量的減震裝置。
黏滯阻尼墻
以黏滯流體為阻尼介質(zhì)的速度相關(guān)型減震裝置，一般由墻形狀的非封閉箱型容器、活動(dòng)板塊及黏滯流體介質(zhì)等部分組成，利用板塊在黏滯介質(zhì)中運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生與活動(dòng)板塊速度相關(guān)的阻尼力的減震裝置。
黏彈性消能器
由黏彈性材料和約束鋼板或圓（方形或矩形）鋼筒等組成，利用黏彈性材料間產(chǎn)生的剪切或拉壓滯回變形來(lái)耗散能量的減震裝置。
附加阻尼比
消能減震結(jié)構(gòu)往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)消能器附加給主體結(jié)構(gòu)的有效阻尼比。
附加剛度
消能減震結(jié)構(gòu)往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)消能部件附加給主體結(jié)構(gòu)的剛度。
消能器設(shè)計(jì)工作年限
位移相關(guān)型或速度相關(guān)型消能器在正常使用和維護(hù)情況下所具有的不喪失有效功能的期限。
消能器設(shè)計(jì)位移
消能減震結(jié)構(gòu)在罕遇地震作用下消能器兩端達(dá)到的最大相對(duì)位移值。
消能器設(shè)計(jì)速度
消能減震結(jié)構(gòu)在罕遇地震作用下速度型消能器兩端達(dá)到的最大的相對(duì)速度值。
消能器極限位移
消能器能達(dá)到的最大變形量，消能器的變形超過(guò)該值后認(rèn)為消能器失去消能功能。
消能器極限速度
消能器能達(dá)到的最大速度值，消能器的速度超過(guò)該值后認(rèn)為消能器失去消能功能。
金屬消能器或屈曲約束支撐屈服位移
金屬消能器或屈曲約束支撐首次屈服時(shí)對(duì)應(yīng)受力方向相對(duì)變形值。變形小于此值，消能器基本處于彈性工作狀態(tài)，達(dá)到或超過(guò)該值后將進(jìn)入彈塑性工作狀態(tài)。
金屬消能器或屈曲約束支撐屈服承載力
金屬消能器或屈曲約束支撐變形達(dá)到屈服位移時(shí)對(duì)應(yīng)的承載力。
金屬消能器或屈曲約束支撐最大承載力
金屬消能器或屈曲約束支撐設(shè)計(jì)位移下對(duì)應(yīng)的承載力。
金屬消能器或屈曲約束支撐彈性剛度
金屬屈服型阻尼器或屈曲約束支撐屈服前剛度。
金屬消能器或屈曲約束支撐屈服后剛度
金屬屈服型阻尼器或屈曲約束支撐屈服后剛度。
金屬消能器或屈曲約束支撐設(shè)計(jì)延性系數(shù)
金屬消能器或屈曲約束支撐的設(shè)計(jì)位移與屈服位移的比值。
采用消能減震技術(shù)對(duì)既有建筑進(jìn)行加固設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《既有建筑鑒定與加固通用規(guī)范》《建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)》的規(guī)定。
消能器的技術(shù)性能
一般規(guī)定
消能器產(chǎn)品說(shuō)明應(yīng)標(biāo)注設(shè)計(jì)工作年限。
消能器應(yīng)具有良好的抗疲勞、抗老化性能，消能器工作環(huán)境應(yīng)滿足環(huán)境適應(yīng)性的要求，應(yīng)有保溫、除濕、防紫外線、定期防銹等不影響消能器正常工作的各種措施。
消能器性能應(yīng)符合下列規(guī)定：
消能器中非消能構(gòu)件的材料強(qiáng)度應(yīng)達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度要求，設(shè)計(jì)時(shí)荷載應(yīng)按消能器1.5 倍極限阻尼力選取，應(yīng)保證消能器中元件在罕遇地震作用下都能正常工作。消能器在要求的性能檢測(cè)試驗(yàn)工況下，試驗(yàn)的消能滯回曲線應(yīng)光滑、無(wú)異常。
金屬消能器與消能構(gòu)件
金屬消能器與消能構(gòu)件的外觀應(yīng)符合下列規(guī)定：
1 產(chǎn)品外觀應(yīng)表面平整、無(wú)機(jī)械損傷、無(wú)銹蝕、無(wú)毛刺、標(biāo)志清晰，外表應(yīng)采用防銹措施，涂層應(yīng)均勻。
2 金屬消能器安裝方向的外形尺寸偏差應(yīng)為-3~0mm，其他部位的有效尺寸偏差為±3mm。
金屬消能器與消能構(gòu)件的材料應(yīng)符合下列規(guī)定：
1 金屬消能器與消能構(gòu)件所用材料應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)需要進(jìn)行選擇，可采用鋼材、鉛等材料制作。
2 采用鋼材制作的金屬消能器的消能部分宜采用屈服點(diǎn)較低和高延伸率的鋼材，鋼板厚度不宜超過(guò)80mm，鋼棒直徑根據(jù)實(shí)際情況確定，應(yīng)具有較強(qiáng)的塑性變形能力和良好的焊接性能。
3 金屬消能器與消能構(gòu)件中所用各種材料的材質(zhì)化學(xué)成分及力學(xué)性能應(yīng)符合國(guó)家相應(yīng)的材性標(biāo)準(zhǔn)。
金屬消能器與消能構(gòu)件的設(shè)計(jì)文件及檢測(cè)報(bào)告中應(yīng)給出描述消能器力學(xué)性能的參數(shù)，包括屈服承載力、最大承載力、屈服位移、彈性剛度、設(shè)計(jì)位移、屈服后剛度、設(shè)計(jì)延性系數(shù)等。
金屬消能器與消能構(gòu)件力學(xué)性能及疲勞性能應(yīng)符合表5.2.4規(guī)定。
表5.2.4 金屬消能器與消能構(gòu)件力學(xué)性能及疲勞性能要求
1 彈性剛度、屈服后剛度
測(cè)試值與設(shè)計(jì)值偏
差在±15%以內(nèi)；實(shí)
測(cè)值偏差的平均值
應(yīng)在產(chǎn)品指標(biāo)設(shè)計(jì)
值的±10%以內(nèi)
位移幅值的正弦
波或三角波逐級(jí)加載，
每級(jí)位移加載3 周。取
每個(gè)加載級(jí)的第3 周的
位移-阻尼力數(shù)據(jù)繪制
力-位移曲線。
2 屈服位移,屈服承載力
3 計(jì)算屈服位移,計(jì)算屈
服承載力
4 最大承載力
屈曲約束支撐
1 屈曲約束支撐根據(jù)需求可采用外包鋼管混凝土型屈曲約束
支撐、外包鋼筋混凝土型屈曲約束支撐和全鋼型屈曲約束支撐等。
其寬度方向（環(huán)向）外觀尺寸與設(shè)計(jì)尺寸誤差應(yīng)在±3mm 內(nèi)，長(zhǎng)
度方向尺寸與設(shè)計(jì)尺寸誤差應(yīng)在-5~0mm 內(nèi)。
2 屈曲約束支撐核心單元符合下列規(guī)定：
1 核心單元的材料宜采用屈服點(diǎn)低、高延伸率和屈服強(qiáng)度值
穩(wěn)定的鋼材。
2 核心單元截面可設(shè)計(jì)成“一”字形、“H”字形、“十”字形、
環(huán)形和雙“一”字形等，寬厚比或徑厚比限值滿足下列要求：
1） 一字形板截面寬厚比取10～20；
2） 十字形截面寬厚比取5～10；
3） 環(huán)形截面徑厚比不宜超過(guò)22；
4） 其他截面形式，按照考慮塑性設(shè)計(jì)時(shí)，鋼構(gòu)件截面寬
厚比限值要求。
3 核心單元截面采用“一”字形、“十”、“H”字形和環(huán)形時(shí)，
鋼板厚度宜為10mm～80mm。
5.3.3 屈曲約束支撐外約束單元應(yīng)具有足夠的抗彎剛度。屈曲約束支撐工作段、連接段及過(guò)渡段的板件應(yīng)保證不發(fā)
生局部失穩(wěn)破壞。
5.3.5 屈曲約束支撐中的填充材料強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于C25。
5.3.6 屈曲約束支撐的設(shè)計(jì)文件及檢測(cè)報(bào)告中應(yīng)給出描述力學(xué)性
能的全部參數(shù)，包括屈服承載力、最大承載力、屈服位移、彈性
剛度、設(shè)計(jì)位移、屈服后剛度、設(shè)計(jì)延性系數(shù)等。
5.3.7 屈曲約束支撐的力學(xué)性能及疲勞性能應(yīng)符合表5.3.7 規(guī)定。
表5.3.7 屈曲約束支撐力學(xué)性能及疲勞性能要求
1 彈性剛度、屈
服后剛度
測(cè)試值與設(shè)計(jì)值偏差
在±15%以內(nèi)；實(shí)測(cè)值
偏差的平均值應(yīng)在產(chǎn)
品指標(biāo)設(shè)計(jì)值的
±10%以內(nèi)
按照支撐長(zhǎng)度的1/300、
位移幅值的正弦波或
三角波逐級(jí)加載，每級(jí)位移
加載3 周。
選取加載幅值為支撐長(zhǎng)度
工況的滯回曲線，取
卸載階段曲線中最大位移值
點(diǎn)至恢復(fù)力為零值點(diǎn)之間的
曲線進(jìn)行線性擬合，以該線
性擬合系數(shù)（斜率）的作為
彈性剛度；
選取加載幅值為支撐長(zhǎng)度
工況的滯回曲線，自
力值和位移值均為零點(diǎn)的位
置繪制斜率為彈性剛度的斜
線，斜線與滯回曲線相交的
2 屈服位移,屈
服承載力
3 最大承載
摩擦消能器
1 摩擦消能器的外觀應(yīng)符合下列規(guī)定：
1 摩擦消能器產(chǎn)品外觀應(yīng)表面平整、無(wú)銹蝕、無(wú)毛刺、無(wú)機(jī)
械損傷、標(biāo)記清晰，外表應(yīng)采用防銹措施，涂層應(yīng)均勻。
2 摩擦消能器各部件尺寸偏差為? 2mm。
5.4.2 摩擦消能器的材料選擇應(yīng)符合下列規(guī)定：
1 摩擦材料可采用復(fù)合摩擦材料、金屬類摩擦材料和聚合物
類摩擦材料等。
2 摩擦消能器中采用的摩擦材料應(yīng)具有穩(wěn)定的摩擦系數(shù)，不
應(yīng)生銹，并應(yīng)滿足消能器預(yù)壓力作用下的強(qiáng)度要求。
3 摩擦消能器重點(diǎn)螺栓墊片采用碟形彈簧，性能指標(biāo)應(yīng)滿足
《碟形彈簧》（GB/T 1972）中的要求。
5.4.3 摩擦消能器的性能主要由預(yù)壓力和摩擦片的動(dòng)摩擦系數(shù)確
定，摩擦型消能器在正常使用過(guò)程中預(yù)壓力變化不宜超過(guò)初始值
的10%。
5.4.4 摩擦消能器中的受力元件應(yīng)具有足夠的剛度，不能產(chǎn)生翹
曲和側(cè)向失穩(wěn)。
黏滯消能器和黏滯阻尼墻
5.5.1 黏滯消能器和黏滯阻尼墻產(chǎn)品外觀應(yīng)表面平整，無(wú)機(jī)械損
傷，無(wú)銹蝕，無(wú)滲漏，標(biāo)記清晰，其構(gòu)件尺寸應(yīng)符合表5.5.1 規(guī)定：
表5.5.1 黏滯消能器和黏滯阻尼墻各部件尺寸偏差
項(xiàng)目允許偏差
黏滯消能器長(zhǎng)度、黏滯阻尼墻高度產(chǎn)品設(shè)計(jì)值的±3mm 以內(nèi)
黏滯消能器和黏滯阻尼墻的截面其他部
位有效尺寸
產(chǎn)品設(shè)計(jì)值的±2mm 以內(nèi)
黏滯消能器和黏滯阻尼墻的阻尼材料要求黏溫關(guān)系穩(wěn)定，
閃點(diǎn)高，不易燃燒，不易揮發(fā)，無(wú)毒，抗老化性能強(qiáng)。鋼材應(yīng)根
據(jù)設(shè)計(jì)需求選擇，其余材料應(yīng)符合現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《建筑消能阻尼
器》JG/T 的規(guī)定。
黏滯消能器和黏滯阻尼墻的設(shè)計(jì)文件及檢測(cè)報(bào)告中應(yīng)給出
描述消能器力學(xué)性能的全部參數(shù)，包括其阻尼系數(shù)、阻尼指數(shù)、
設(shè)計(jì)阻尼力或設(shè)計(jì)速度、設(shè)計(jì)位移等。力學(xué)性能應(yīng)符合表5.5.3-1
和表5.5.3-2 的規(guī)定，實(shí)測(cè)產(chǎn)品在試驗(yàn)后應(yīng)無(wú)滲漏、無(wú)裂紋。
表5.5.3-1 黏滯消能器和黏滯阻尼墻常規(guī)力學(xué)性能要求
采用靜力加載試驗(yàn)，控制試驗(yàn)機(jī)的加載系統(tǒng)
使消能器均速緩慢移動(dòng)，記錄其運(yùn)動(dòng)的極限
復(fù)合消能器
1 復(fù)合消能器是指包含不少于兩種消能方式的復(fù)合型消能器，
通過(guò)并聯(lián)或者串聯(lián)措施形成具有多級(jí)消能的消能裝置。
2 雙階屈服屈曲約束支撐由金屬消能器與屈曲約束支撐組成。
雙階屈服屈曲約束支撐的金屬消能器，在50 年一遇風(fēng)荷載作用
下應(yīng)不屈服，進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析時(shí)可考慮其剛度。雙階屈服屈曲約束
支撐中的金屬消能器，可在多遇地震下屈服消能，也可設(shè)計(jì)為設(shè)
防地震下屈服消能，在罕遇地震下可退出工作；雙階屈服屈曲約
束支撐中的屈曲約束支撐，在罕遇地震下應(yīng)屈服耗能。
3 雙階屈服屈曲約束支撐的力學(xué)性能指標(biāo)可按下列方式確定
5.7.3）：
1 一級(jí)屈服力可取為金屬消能器屈服力與金屬消能器屈服
時(shí)屈曲約束支撐的軸力之和，一級(jí)剛度可取為金屬消能器的彈性
剛度與屈曲約束支撐的彈性剛度之和。
2 二級(jí)屈服力的上限可取為屈曲約束支撐屈服力與屈曲約
束支撐屈服時(shí)金屬消能器的承載力之和，下限可取為屈曲約束支
撐屈服力；二級(jí)剛度可取為屈曲約束支撐的彈性剛度與金屬消能
器的二級(jí)剛度之和。
3 三級(jí)剛度的上限可取為屈曲約束支撐的二級(jí)剛度與金屬
消能器的二級(jí)剛度之和，下限可取為屈曲約束支撐的二級(jí)剛度。
4 最大承載力，可取屈曲約束支撐的極限承載力。
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