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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
通過兩種及以上消能機制組合而成的消能器，形成具有多級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，利用兩個或兩個以上元件或構(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，利用黏滯材料運動時產(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)中運動，產(chǎn)生與活動板塊速度相關(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)運動時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)運動時消能部件附加給主體結(jié)構(gòu)的剛度。
消能器設(shè)計工作年限
位移相關(guān)型或速度相關(guān)型消能器在正常使用和維護情況下所具有的不喪失有效功能的期限。
消能器設(shè)計位移
消能減震結(jié)構(gòu)在罕遇地震作用下消能器兩端達到的最大相對位移值。
消能器設(shè)計速度
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到的最大的相對速度值。
消能器極限位移
消能器能達到的最大變形量，消能器的變形超過該值后認為消能器失去消能功能。
消能器極限速度
消能器能達到的最大速度值，消能器的速度超過該值后認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對應(yīng)受力方向相對變形值。變形小于此值，消能器基本處于彈性工作狀態(tài)，達到或超過該值后將進入彈塑性工作狀態(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到屈服位移時對應(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)計位移下對應(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)計延性系數(shù)
金屬消能器或屈曲約束支撐的設(shè)計位移與屈服位移的比值。
采用消能減震技術(shù)對既有建筑進行加固設(shè)計時，應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(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)品說明應(yīng)標(biāo)注設(shè)計工作年限。
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)件的材料強度應(yīng)達到設(shè)計強度要求，設(shè)計時荷載應(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試驗工況下，試驗的消能滯回曲線應(yīng)光滑、無異常。
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、無機械損傷、無銹蝕、無毛刺、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)計需要進行選擇，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較低和高延伸率的鋼材，鋼板厚度不宜超過80mm，鋼棒直徑根據(jù)實際情況確定，應(yīng)具有較強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)計文件及檢測報告中應(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)計位移、屈服后剛度、設(shè)計延性系數(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
測試值與設(shè)計值偏
差在±15%以內(nèi)；實
測值偏差的平均值
應(yīng)在產(chǎn)品指標(biāo)設(shè)計
值的±10%以內(nèi)
位移幅值的正弦
波或三角波逐級加載，
每級位移加載3 周。取
每個加載級的第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 計算屈服位移,計算屈
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)計尺寸誤差應(yīng)在±3mm 內(nèi)，長
度方向尺寸與設(shè)計尺寸誤差應(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低、高延伸率和屈服強度值
穩(wěn)定的鋼材。
2 核心單元截面可設(shè)計成“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22；
4） 其他截面形式，按照考慮塑性設(shè)計時，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，
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度等級不應(yīng)低于C25。
5.3.6 屈曲約束支撐的設(shè)計文件及檢測報告中應(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)計位移、屈服后剛度、設(shè)計延性系數(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
測試值與設(shè)計值偏差
在±15%以內(nèi)；實測值
偏差的平均值應(yīng)在產(chǎn)
品指標(biāo)設(shè)計值的
±10%以內(nèi)
按照支撐長度的1/300、
位移幅值的正弦波或
三角波逐級加載，每級位移
加載3 周。
選取加載幅值為支撐長度
工況的滯回曲線，取
卸載階段曲線中最大位移值
點至恢復(fù)力為零值點之間的
曲線進行線性擬合，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度
工況的滯回曲線，自
力值和位移值均為零點的位
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、無銹蝕、無毛刺、無機
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)壓力作用下的強度要求。
3 摩擦消能器重點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)壓力和摩擦片的動摩擦系數(shù)確
定，摩擦型消能器在正常使用過程中預(yù)壓力變化不宜超過初始值
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，無機械損
傷，無銹蝕，無滲漏，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
項目允許偏差
黏滯消能器長度、黏滯阻尼墻高度產(chǎn)品設(shè)計值的±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，
閃點高，不易燃燒，不易揮發(fā)，無毒，抗老化性能強。鋼材應(yīng)根
據(jù)設(shè)計需求選擇，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)計文件及檢測報告中應(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)計阻尼力或設(shè)計速度、設(shè)計位移等。力學(xué)性能應(yīng)符合表5.5.3-1
和表5.5.3-2 的規(guī)定，實測產(chǎn)品在試驗后應(yīng)無滲漏、無裂紋。
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，控制試驗機的加載系統(tǒng)
使消能器均速緩慢移動，記錄其運動的極限
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，
通過并聯(lián)或者串聯(lián)措施形成具有多級消能的消能裝置。
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，進行結(jié)構(gòu)分析時可考慮其剛度。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 一級屈服力可取為金屬消能器屈服力與金屬消能器屈服
時屈曲約束支撐的軸力之和，一級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
器的二級剛度之和。
3 三級剛度的上限可取為屈曲約束支撐的二級剛度與金屬
消能器的二級剛度之和，下限可取為屈曲約束支撐的二級剛度。
4 最大承載力，可取屈曲約束支撐的極限承載力。
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