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中华人民共和国国家标准 GB xxx/xx 建筑消能减震加固技术标准 Technical specification for seismic energy dissipation of retrofit structure 征求意见稿 XXX-XX-XX发布 XXX-XX-XX实施 中华人民共和国住房和城乡建设部 发布 目录 1总 则1 2术语和符号2 2.1 术语2 2.2 符号4 3基本规定5 3.1一般规定5 3.2 消能器5 3.3 计算方法5 3.4 加固方案6 3.5 消能部件与连接6 3.6 性能化加固设计6 4消能减震加固计算9 4.1 一般规定9 4.2 地震作用9 4.3 计算模型与分析12 4.4 结构承载力验算15 4.5 结构变形验算17 5消能器的技术性能及检验19 5.1 一般要求19 5.2 黏滞消能器和黏滞阻尼墙19 5.3 黏弹性消能器和黏弹性阻尼墙20 5.4 金属消能器23 5.5 屈曲约束耗能支撑24 5.6 摩擦消能器25 5.7 复合型消能器26 5.8 消能器性能检验27 6多高层钢筋混凝土结构28 6.1 一般规定28 6.2 计算要点29 6.3 基本构造措施29 6.4 消能子结构加固方法31 7多高层钢结构34 7. 1 一般规定34 7. 2 计算要点35 7. 3 构造要求37 8木结构39 8.1 一般规定39 8.2 计算要点39 8.3 构造要求39 9工业厂房41 9.1 一般规定41 9.2 抗震措施41 10 村镇民居43 11 消能部件连接构造与设计44 11.1 一般规定44 11.2 支撑和支墩设计44 11.3 连接节点计算44 11.4 连接节点构造46 12 施工、验收和维护48 12.1 一般规定48 12.2 消能部件施工48 12.3 验 收49 12.4 维 护50 12.5 灾后检验50 附 录A 钢筋混凝土框架-屈曲约束支撑结构51 附 录B 建筑消能阻尼器性能检测表52 附 录C 复振型分解反应谱法计算公式55 Contents 1GENERAL PROVISIONS1 2TERMS AND SYMBOLS2 2.1 Terms2 2.2 Symbols4 3BASIC REQUIREMENTS5 3.1 General Requirements5 3.2 Energy Dissipation Devices5 3.3 Calculation 5 3.4 Reinforcement Plan6 3.5 Energy Dissipating Parts and Connections6 3.6 Perance-based Reinforcement Design6 4CALCULATION MODEL OF SEISMIC ENERGY DISSIPATION9 4.1 General Requirements9 4.2 Earthquake Effect9 4.3 Computational Models and Analysis12 4.4 Structural Bearing Capacity Check15 4.5 Structural Deation Check17 5TECHNICAL CHARACTERISTICS OF ENERGY DISSIPATION DEVICES AND INSPECTION REQUIREMENTS19 5.1 General Requirements19 5.2 Viscous Dissipators and Viscous Damping Walls19 5.3 Viscoelastic Energy Dissipators and Viscoelastic Damping Walls20 5.4 Metal Dissipation Devices22 5.5 Buckling Restrained Dissipative Bracing23 5.6 Friction Energy Dissipator24 5.7 Composite Energy Dissipator25 5.8 Energy Dissipator Perance Inspection26 6MULTI-HIGH-RISE REINFORCED CONCRETE STRUCTURE27 6.1 General Requirements27 6.2 Calculation Points28 6.3 Basic structural Measures28 6.4 Reinforcement of Energy Dissipating Substructure30 7MULTI-RISE STEEL STRUCTURE33 7. 1 General Requirements33 7. 2 Calculation Points34 7. 3 Construction Requirements36 8WOOD STRUCTURE38 8.1 General Requirements38 8.2 Calculation Points38 8.3 Construction Requirements38 9INDUSTRIAL PLANTS40 9.1 General Requirements40 9.2 Seismic Measures40 10 VILLAGE DWELLINGS42 11 CONNECTING AND DETAILS OF ENERGY DISSIPATION PARTS43 11.1 General Requirements43 11.2 Calculation of Brace, Pier and Shearwall43 11.3 Connected Node Computing43 11.4 Connection Node Construction45 12 CONSTRUCTION,QUALITY ACCEPTANCE AND MAINTENANCE47 12.1 General Requirements47 12.2 Construction of Energy Dissipation Components47 12.3 Site Acceptance of Energy Dissipation Parts48 12.4 Maintenance of Energy Dissipation Parts49 12.5 Post Disaster Investigation49 APPENDIX A REINFORCED CONCRETE FRAME - BUCKLING RESTRAINED BRACED STRUCTURE50 APPENDIX B BUILDING ENERGY DISSIPATION DAMPER PERANCE TEST TABLE51 APPENDIX C CALCULATION ULA OF COMPLEX VIBRATION TYPE DECOMPOSITION RESPONSE SPECTRUM 54 AdditionExplanation of Provisions..58 1 总 则 1.0.1为规范消能减震技术在既有建筑抗震加固中的应用,贯彻执行国家技术经济政策,做到安全适用、技术先进、经济合理、确保质量,制定本标准。 1.0.2本标准适用于抗震设防地区的既有建筑采用消能减震技术进行抗震加固的设计、施工、验收、维护以及消能减震产品检测。 1.0.3既有建筑应根据后续工作年限分为三类后续工作30年(含30年)的建筑,简称A类建筑;后续工作40年(含40年)的建筑,简称B类建筑;后续工作50年(含50年)的建筑,简称C类建筑。 1.0.4符合本标准要求的采用消能减震技术加固后的建筑,其基本设防目标是当遭受低于本地区与后续使用年限相应的抗震设防烈度的多遇地震时,主体结构一般不受损坏或不需修理可继续使用;当遭受相当于本地区与后续使用年限相应的设防烈度的地震时,主体结构可能发生损坏,但经一般修理仍可继续使用;现有建筑当遭受相当于本地区与其后续使用年限相应的抗震设防烈度的罕遇地震时,主体结构不致倒塌或发生危及生命的严重破坏,消能器应能正常发挥消能作用。 1.0.5当既有建筑有更高的抗震设防需求或有加固性能需求时,可采用消能减震加固性能化设计方法。 1.0.6采用消能减震技术加固的设计、施工、验收、维护,除应符合本标准外,尚应符合国家现行有关规范和标准的规定。 8 2 术语和符号 2.1 术语 2.1.1 消能减震加固 seismic strengthening of buildings by energy dissipation 在既有建筑中安装消能部件,使其达到抗震鉴定要求所进行的设计及施工。 2.1.2 消能器energy dissipation device 通过内部材料或构件的摩擦、弹塑性滞回变形或黏性滞回变形来耗散或吸收能量的装置。包括金属型消能器、摩擦消能器、屈曲约束支撑、黏滞消能器和黏弹性消能器。 2.1.3消能部件 energy dissipation part 由消能器和支撑或连接消能器构件组成的部分。 2.1.4 金属消能器 metal energy dissipation device 由各种不同金属材料元件或构件制成,利用金属元件或构件屈服时产生的弹塑性滞回变形耗散能量的减震装置。 2.1.5 摩擦消能器 friction energy dissipation device 由钢元件或构件、摩擦片和预压螺栓等组成,利用两个或两个以上元件或构件间发生相对位移时产生的摩擦做功而耗散能量的减震装置。 2.1.6屈曲约束支撑 buckling-restrained brace 由核心单元、外约束单元等组成,利用核心单元产生弹塑性滞回变形耗散能量的减震装置。 2.1.7 黏滞消能器 viscous energy dissipation device 由缸体、活塞、黏滞材料等部分组成,利用黏滞材料运动时产生黏滞阻尼耗散能量的减震装置。 2.1.8黏弹消能器 viscoelastic energy dissipation device 由黏弹性材料和钢板或圆形、方形或矩形钢筒等组成,利用黏弹性材料的剪切变形来耗散能量的减震装置。 2.1.9附加阻尼比 additional damping ratio 采用消能减震技术的结构往复运动时消能器附加给主体结构的有效阻尼比。 2.1.10附加刚度 additional stiffness 采用消能减震技术的结构往复运动时消能器附加给主体结构的有效刚度。 2.1.11设计阻尼力design damping force of energy dissipation device 采用消能减震技术的结构在罕遇地震作用下消能器产生的阻尼力。 2.1.12设计位移 design displacement of energy dissipation device 采用消能减震技术的结构在罕遇地震作用下消能器达到的位移值。 2.1.13设计速度 design velocity of energy dissipation device 采用消能减震技术的结构在罕遇地震作用下消能器达到的速度值。 2.1.14极限位移 ultimate displacement of energy dissipation device 消能器能达到的最大变形量,消能器的变形超过该值后认为消能器失去消能功能。 2.1.15极限速度 ultimate velocity of energy dissipation device 消能器能达到的最大速度,消能器的速度超过该值后认为消能器失去消能功能。 2.1.16极限阻尼力ultimate damping force of energy dissipation device 消能器在达到极限位移或极限速度时,所能达到的最大阻尼力。 2.1.17 增大截面加固法 structure member strengthening with increasing section area 增大原构件截面面积并增配钢筋,以提高其承载力和刚度,或改变其自振频率的一种直接加固法。 2.1.18 外包型钢加固法 structure member strengthening with externally wrapped shaped steel 对钢筋混凝土梁、柱外包型钢及钢缀板焊成的构架,以达到共同受力并使原构件受到约束作用的加固方法。 2.1.19 碳纤维布加固法 structure member strengthening with carbonic fibre reinforced polymer 在原有的钢筋混凝土梁柱表面用胶粘材料粘贴碳纤维片材等的加固方法。 2.2 符号 2.2.1 结构参数 设置消能部件的主体结构层间屈服剪力; 结构抗扭刚度; 采用消能减震技术的结构的第i阶振型周期; 采用消能减震技术的结构总阻尼比; 主体结构阻尼比; 结构自振频率; 消能部件在水平方向的屈服位移或起滑位移; 设置消能部件的主体结构层间屈服位移。 2.2.2 消能器参数 消能器的线性阻尼系数; 第个消能器由试验确定的线性阻尼系数; 消能器在相应位移下的阻尼力; 支撑构件沿消能方向的刚度; 第个消能部件在结构预期层间位移下往复循环一周所消耗的能量; 消能部件附加给结构的有效阻尼比; 沿消能方向消能器最大可能的位移; 沿消能方向消能器的位移。 3 基本规定 3.1一般规定 3.1.1 既有建筑加固前,应根据设防烈度、抗震设防分类、后续工作年限和结构类型等,按国家现行相关标准的规定进行鉴定。 3.1.2 采用消能减震技术加固的结构应满足本标准的相关要求或符合国家现行有关标准的相关规定。 3.1.4 采用钢筋混凝土框架结构或钢框架结构的学校、幼儿园、医院、养老机构、儿童福利机构、应急指挥中心、应急避难场所、广播电视的建筑,抗震加固采用消能减震技术时,罕遇地震下弹塑性层间位移角钢筋混凝土框架结构不应大于1/100,钢框架结构不应大于1/70。 3.1.5 需满足设防烈度地震后正常使用要求的建筑应按C类房屋加固,并验算设防烈度地震下的变形,层间位移角应满足结构构件受力变形限值和填充墙变形要求。 3.1.6 多遇地震下,单个消能部件承担的水平剪力不宜大于楼层剪力的1/4。 3.2 消能器 3.2.1消能器应符合下列规定 1 消能器应具备良好的变形能力、耗能能力、耐久性和环境适应性; 2 设计风荷载作用下金属消能器不宜发生屈服变形; 3 多遇地震作用下消能器应能提供附加阻尼或附加刚度,罕遇地震作用下消能器应正常发挥作用; 4 消能器应采用可靠的连接方法,应留足够工作空间; 5 消能器性能参数应满足设计文件要求。 3.2.2加固使用的消能器应满足本标准附录B的型式检验要求,并符合下列规定 1 构造应与型式检验试件一致; 2 截面尺寸不大于型式检验试件的20,长度偏差50以内; 3 消能器型式检验的力学性能与加固使用的消能器力学性能设计值偏差在50以内;阻尼力型式检验值宜不小于加固使用消能器的50; 4 型式检验极限位移下疲劳性能的工作位移应大于加固使用消能器的设计位移。 3.3 计算方法 3.3.1 不同后续工作年限A、B类建筑的地震作用折减系数取0.8、0.9。 3.3.2 A、B、C类建筑设防烈度地震加速度应符合表3.3.2的规定。 表3.3.2 抗震设计基本地震加速度(g) 设防地震 加固结构类别 6 7 8 9 A 0.040 0.080(0.120) 0.160(0.240) 0.320 B 0.045 0.090(0.135) 0.180(0.270) 0.360 C 0.050 0.100(0.150) 0.200(0.300) 0.400 注括号数值分别是7度0.15g和8度0.30g地区的不同使用年限的设防地震加速度。 3.3.3采用消能减震技术加固设计的结构,应进行罕遇地震作用下的非线性分析。计算结果应经分析判断确定其合理、有效后方可用于工程设计。 3.4 加固方案 3.4.1 消能减震加固应符合下列规定 1 消能减震加固方案应根据抗震鉴定结果综合分析后确定,减少对原结构构件的加固 量; 2 不规则建筑加固后的结构刚度宜分布均匀; 3 单跨框架结构可采用金属消能器的消能减震加固方案,消能部件布置 间距不宜大于12m; 4 原结构采用预制楼板时应加强楼、屋盖整体性; 5 结构地基和基础抗震加固应符合现行行业标准建筑抗震加固技术规程JGJ116的有关规定。 3.4.2 确定消能减震加固方案时,消能部件的布置应符合下列规定 1 消能部件宜根据需要沿结构两个主轴方向设置,形成均匀合理的受力体系; 2 消能部件宜设置在层间相对变形或速度较大的位置; 3 采用金属消能器时,宜沿结构上下连续布置,当受建筑方案影响无法连续布置时,可在邻跨布置; 4 消能部件的设置,应便于检查、维护和替换。 3.5 消能部件与连接 3.5.1 消能部件与原结构连接方法可采用直接连接、嵌套式连接或外贴式连接等。 3.5.2 消能器与支撑、支承构件的连接,以及消能部件与主体结构的连接,应符合钢构件连接、钢与钢筋混凝土构件连接、钢与钢管混凝土构件连接构造的规定。 3.5.3 消能器与支撑和连接件之间宜采用焊接或法兰连接,也可采用销轴连接或高强螺栓连接。销轴连接时应严格控制安装间隙。 3.5.4 在消能器设计阻尼力作用下,消能部件中的支撑、支承应处于弹性工作状态;消能部件与主体结构相连的预埋件、节点板等应处于弹性工作状态,且不应出现滑移或拔出等破坏。 3.6 性能化加固设计 3.6.1 进行消能减震性能化加固设计时,应结合建筑实际需求选择抗震性能目标,并采取满足预期性能目标的抗震措施。 3.6.2 消能减震加固的抗震性能目标设为 A、B、C、D 四个等级,见表3.6.2-1,结构抗震性能分为 1、2、3、4、5五个水准,见表3.4.2-2。 表3.6.2-1 结构抗震性能目标 地震水准 性能目标 A B C D 多遇地震 1 1 1 1 设防地震 1 2 3 4 罕遇地震 2 3 4 5 表3.6.2-2 各性能水准结构预期的震后损坏状态 性能水准 宏观损坏程度 损坏部位 继续使用可能性 竖向构件 水平构件 1 无损坏 无损坏 无损坏 不需修理即可继续使用 2 轻微损坏 无损坏 轻微损坏 不需修理即可继续使用 3 轻度损坏 轻微损坏 轻度损坏 一般修理后可继续使用 4 中度损坏 轻度损坏 中度损坏 修复后可继续使用 5 比较严重损坏 中度损坏 比较严重损坏 需排险加固 3.6.3 结构各性能水准的楼层层间位移角与构件承载能力宜符合表3.6.3规定。 表3.6.3 消能减震抗震加固性能水准的层间位移指标和构件承载力要求 性能水准 宏观损坏程度 楼层层间位移角 承载力 竖向构件 水平构件 1 无损坏 ≤[Δue] 设计值 设计值 2 轻微损坏 (1.0~1.5][Δue] 小于标准值 标准值 3 轻度损坏 (1.5~2.0][Δue] 标准值 小于极限值 4 中度损坏 (2.0~4.0][Δue] 极限值 极限值 5 比较严重损坏 ≤0.9[Δup] 极限值下降10 极限值下降10 注1 区间符号“(”表示不包括下限数据,“]”表示包括上限数据。 2 [Δue]为弹性层间位移,[Δup]为弹塑性层间位移。 3 楼层层间位移计算时可扣除非受力层间位移或变形。 3.6.4 性能化加固应根据采取的性能目标,进行多遇地震、设防地震和罕遇地震下不同性能水准的构件承载力复核和结构变形验算。性能水准1、2、3可按弹性分析计算,性能水准4和5应按非线性分析。 3.6.5 复杂结构、高层结构等建筑可通过构件反弯点位移计算构件受力变形,可按表3.6.5-1或表3.6.5-2确定结构的性能水准。 表3.6.5-1混凝土结构构件不同情能状态的受力位移角限值 构件类型 无损坏1 轻微损坏2 轻度损坏3 中等破坏4 比较严重破坏5 钢筋混凝土梁 1/250 1/100 1/90 1/80 1/70 剪力墙连梁 1/300 1/200 1/150 1/120 1/90 钢筋混凝土柱 1/550 1/300 1/220 1/100 1/70 钢筋混凝土剪力墙 1/2000 1/800 1/450 1/140 1/120 表3.6.5-2钢结构构件不同性能状态的受力位移角限值 构件类型 无损坏1 轻微损坏2 轻度损坏3 中等破坏4 比较严重破坏5 钢梁 1/200 1/150 1/100 1/50 1/30 钢柱 1/300 1/250 1/150 1/70 1/50 3.6.6 结构高度超过本标准规定的适用高度时,应按性能化进行加固设计。 4 消能减震加固计算 4.1 一般规定 4.1.1 采用消能减震技术对既有建筑进行抗震加固设计时,地震作用应符合下列规定 1 应至少在结构两个主轴方向分别计算水平地震作用;有斜交抗侧力构件或消能器的结构,当相交角度大于15时,应分别计算各抗侧力构件方向的水平地震作用; 2质量与刚度分布明显不对称的结构,应计算双向水平地震作用下的扭转影响;其他情况,应计算单向水平地震作用下的扭转影响; 3采用消能减震技术加固的大跨度、长悬臂结构,8、9度时应计算竖向地震作用; 4 9度时的高层建筑采用消能减震技术加固时应计算竖向地震作用。 4.1.2 采用消能减震技术加固的结构的地震作用效应计算,应根据结构所处的状态选择下列方法 1 主体结构处于弹性工作状态,且消能器处于线性工作状态时,可采用振型分解反应谱法或线性时程分析法; 2 主体结构处于弹性工作状态,且消能器处于非线性工作状态时,可将消能器等效线性化,采用振型分解反应谱法分析;采用时程分析时,可采用主体结构线性、消能器非线性的时程分析方法; 3 主体结构进入弹塑性状态时,应采用非线性时程分析法或静力非线性分析法进行计算。 4.1.3 当楼、屋盖平面内刚度不满足无限刚性要求时,应计入楼、屋盖平面内和平面外的变形影响。 4.2 地震作用 4.2.1消能减震加固进行多遇地震作用效应计算时,可采用振型分解反应谱法,消能器附加阻尼比不大于15,以及消能器竖向布置均匀时,可采用实振型分解反应谱法;消能器附加阻尼比大于15时或消能器竖向布置不均匀时,宜按附录C采用复振型分解反应谱法。 4.2.2多遇地震下应根据设防烈度、场地类别、设计地震分组和结构自振周期以及阻尼比确定地震影响系数,水平地震影响系数(图4.2.2)最大值应根据后续工作年限按表4.2.2-1采用,特征周期应根据场地类别和设计地震分组按表4.2.2-2采用。周期大于6.0s的既有建筑结构所采用的地震影响系数应专门研究。地震影响系数曲线的调整系数和形状参数应符合下列规定 1 当消能减震加固后结构的阻尼比为0.05时,地震影响系数曲线的阻尼调整系数应取1.0,形状参数应符合下列规定 图4.2.2 多遇地震影响系数 -地震影响系数;-地震影响系数最大值;-直线下降段的下降斜率调整系数; -衰减系数;-特征周期;-阻尼调整系数;-结构自振周期 1 直线上升段为周期小于0.1s的区段; 2 水平段为自0.1s至特征周期区段,应取最大值αmax; 3 曲线下降段为特征周期至5倍特征周期区段,衰减指数应取0.9; 4 直线下降段为自5倍特征周期至6s区段,下降斜率调整系数应取0.02。 2 当消能减震加固后结构的阻尼比不等于0.05时,地震影响系数曲线的阻尼调整系数和形状参数应符合下列规定 1)曲线及直线下降段的衰减指数应按下式确定 (4.2.2-1) 式中 曲线下降段的衰减指数; 消能减震加固后结构总阻尼比。 2)直线下降段的下降斜率调整系数应按下式确定 (4.2.2-2) 式中 曲线下降段的衰减指数; 3)阻尼调整系数应按下式确定 (4.2.2-3) 式中 曲线下降段的衰减指数; 表4.2.2-1 多遇地震水平地震影响系数最大值 设防烈度 加固结构类别 6 7 8 9 A 0.032 0.064(0.096) 0.128(0.192) 0.256 B 0.036 0.072(0.108) 0.144(0.216) 0.288 C 0.040 0.080(0.12) 0.160(0.240) 0.320 注括号内数值分别用于设计基本地震加速度为0.15g和0.30g的地区。 表4.2.2-2 多遇地震反应谱特征周期(s) 设计地震分组 场地类别 Ⅰ0 Ⅰ1 Ⅱ Ⅲ Ⅳ 第一组 0.20 0.25 0.35 0.45 0.65 第二组 0.25 0.30 0.40 0.55 0.75 第三组 0.30 0.35 0.45 0.65 0.90 4.2.3罕遇地震水平地震影响系数(图4.2.3)最大值应根据后续工作年限按表4.2.3-1采用,特征周期应根据场地类别和设计地震分组按本标准表4.2.3-2采用。地震影响系数曲线的调整系数和形状参数应符合下列规定 1. 当消能减震加固后结构的阻尼比为0.05时,地震影响系数曲线的阻尼调整系数应取1.0,形状参数应符合下列规定 -地震影响系数;-地震影响系数最大值;-直线下降段的下降斜率调整系数; -衰减系数;-特征周期;-阻尼调整系数;-结构自振周期 1) 直线上升段为周期小于0.1s的区段; 2) 水平段为自0.1s至特征周期区段,应取最大值αmax; 3) 曲线下降段为特征周期至6s区段,衰减指数应取0.9。 2. 当消能减震加固后结构的阻尼比不等于0.05时,地震影响系数曲线的阻尼调整系数按式4.2.2-3取值,衰减指数按式4.2.2-1取值。 表4.2.3-1 罕遇地震水平地震影响系数最大值 设防烈度 加固结构类别 6 7 8 9 A 0.224 0.400(0.576) 0.720(0.960) 1.120 B 0.252 0.450(0.648) 0.810(1.080) 1.260 C 0.280 0.500(0.720) 0.900(1.200) 1.400 表4.2.3-2 罕遇地震反应谱特征周期(s) 设计地震分组 场地类别 Ⅰ0 Ⅰ1 Ⅱ Ⅲ Ⅳ 第一组 0.25 0.30 0.40 0.50 0.70 第二组 0.30 0.35 0.45 0.60 0.80 第三组 0.35 0.40 0.50 0.70 0.95 4.2.4多遇地震下线性时程法补充计算时,宜取三组人工模拟加速度时程计算,结果取包络值,与振型分解反应谱法结果取较大值。罕遇地震下非线性时程分析时,宜取七组加速度时程曲线,其中实际强震记录不应少于2/3,计算结果取平均值。 4.2.5 应按建筑场地类别和设计地震分组选实际强震记录,多组时程曲线的平均地震影响系数曲线应与振型分解反应谱法采用的地震影响系数曲线在统计意义上相符且持续时间不应小于结构基本周期的5倍和15秒较大值,地震加速度时程曲线的最大值可按表4.2.5 采用。每条时程曲线计算所得主体结构底部剪力不应小于振型分解反应谱法计算结果的65,多条时程曲线计算主体结构底部剪力的平均值不应小于振型分解反应谱法计算结果的80。 表4.2.5 时程分析用地震加速度时程曲线最大值(cm/s2) 地震水准 加固结构类别 6度 7度 8度 9度 0.10g 0.15g 0.20g 0.3g 多遇地震 A 14.4 28.0 44.0 56.0 88.0 112.0 B 16.2 31.5 49.5 63.0 99.0 126.0 C 18.0 35.0 55.0 70.0 110.0 140.0 罕遇地震 A 100.0 176.0 248.0 320.0 408.0 496.0 B 112.5 198.0 279.0 360.0 459.0 558.0 C 125.0 220.0 310.0 400.0 510.0 620.0 4.2.6 多遇地震下的人工模拟加速度时程曲线可按本标准图4.2.2曲线拟合;罕遇地震下的人工模拟加速度时程曲线可按本标准图4.2.3曲线拟合。 人工模拟加速度时程曲线的反应谱与给定水准的加速度反应谱在各周期点的误差平均值不应超过5,最大偏差不应超过10。 4.2.7 在条状突出的山嘴、高耸孤立的山丘、非岩石的陡坡、河岸和边坡边缘等不利地段,水平地震作用应乘以1.11.6倍的增大系数。 4.2.8 当处于发震断层 10km 以内时,地震作用计算应考虑近场影响,乘以增大系数,5km 及以内宜取1.25,5km以外可取不小于 1.15。 4.2.9 结构任一楼层的水平地震剪力应按下式进行 (4.2.9) 式中 第层对应于水平地震作用标准值的楼层剪力,kN; 剪力系数,不应小于表3.3.6规定的楼层最小地震剪力系数值; 第层的重力荷载代表值。 表4.2.9 楼层最小地震剪力系数值 类别 6度 7度 8度 9度 基本周期小于3.5s的结构 0.008 0.0160.024 0.0320.048 0.064 基本周期大于5.0s的结构 0.006 0.0120.018 0.0240.036 0.048 注1 基本周期介于3.5s和5.0s之间的结构,按插入法取值; 2 括号内数值分别用于设计基本地震加速度为0.15g和0.30g的地区。 3 附加阻尼比不小于2的超高层建筑,表中数值可折减0.85。 4.3 计算模型与分析 4.3.1 消能器采用非线性模型时,应根据其工作状态以及力学特性选择适宜的单元模拟,其计算模型宜按下列规定选取 1 金属消能器可采用双线性模型、三线性模型或Wen模型; 2 摩擦消能器可采用理想弹塑性模型; 3 液体黏滞消能器可采用麦克斯韦尔模型; 4 其他类型消能器的计算模型可根据实际力学特性确定; 5 消能器恢复力模型参数应通过试验确定或验证。 4.3.2 消能部件应具有足够的刚度,并宜符合下列规定 1 金属消能器和摩擦型消能器与斜撑、墙墩和梁等支承构件组成消能部件时,支承构件沿消能器消能方向的刚度宜符合下式规定 (4.3.2-1) 式中 消能部件沿消能器消能方向的刚度; 消能器有效刚度。 2 液体黏滞消能器与斜撑、墙墩和梁等支承构件组成消能部件时,支承构件沿消能器消能方向的刚度宜符合下式规定 (4.3.2-2) 式中 消能部件沿消能器消能方向的刚度; 消能器的线性阻尼系数,非线性消能器可采用等效线性阻尼系数; 消能建筑结构的基本自振周期。 4.3.3 振型分解反应谱法计算时,金属消能器和摩擦型消能器取有效阻尼和有效刚度;黏滞消能器取有效阻尼。消能器附加给主体结构的有效刚度和有效阻尼应按下列规定计算 1 金属消能器和摩擦型消能器有效刚度可取消能器目标位移时的割线刚度; 2 按能量法确定消能器有效阻尼时,应符合下列规定 1)有效阻尼比可按下式计算 4.3.3-1 式中 采用消能减震技术的结构的附加有效阻尼比; 第j个消能部件在结构预期层间位移下往复循环一周所消耗的能量; 设置消能部件的结构在预期位移下的总应变能。 2) 不计扭转影响时,采用消能减震技术的结构在水平地震作用下的总应变能,可按下式估算 4.3.3-2 式中 第层对应于水平地震作用标准值的楼层剪力,kN; 剪力系数,不应小于表3.3.6规定的楼层最小地震剪力系数值; 3) 速度线性液体黏滞消能器在水平地震作用下往复循环一周所消耗的能量,可按下式估算 4.3.3-3 式中 消能减震结构的基本自振周期; 第个消能器的线性阻尼系数; 第个消能器的消能方向与水平面的夹角; 第个消能器两端的相对水平位移。 4)非线性液体黏滞消能器在水平地震作用下往复循环一周所消耗的能量,可按下式计算 (4.3.3-4) 式中 第层对应于水平地震作用标准值的楼层剪力,kN; 剪力系数,不应小于表3.3.6规定的楼层最小地震剪力系数值; 表4.3.3值 阻尼指数 值 0.10 3.82 0.15 3.78 0.20 3.74 0.25 3.70 0.30 3.66 0.40 3.58 0.50 3.50 0.75 3.
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