建筑结构消能减震概述(2020.3.2)

设计部上海蓝科消能减震技术概述蓝科减震：一、屈曲约束支撑的定义普通支撑受压易产生屈曲且滞回性差，在支撑外面设置套筒抑制受压屈曲，形成屈曲约束支撑。由芯材、约束芯材屈曲的套筒和位于芯材与套筒间的无粘结材料及填充材料（如有）组成。内核钢支撑与约束单元间可自由相对滑动,工作时仅内核钢支撑受力。二、屈曲约束支撑构件类型屈曲约束支撑构件的类型有承载型和耗能型。其中耗能型在地震力的作用下屈服耗能。当防屈曲支撑既要提高结构刚度及承载力，又要在中、大震作用下屈服耗能时选用承载耗能型防屈曲支撑。三、主要材料的技术参数耗能型屈曲约束支撑的芯板屈服段钢材屈强比应不大于0．8，伸长率不小于30％，冲击功韧性不小于27J(常温)，屈服强度波动范围Q100LY(80~120MPa)，Q160LY(140-180MPa)，Q225LY(205～245MPa)，Q235(235～295MPa)。四、屈曲约束支撑安装准备1)第一次安装防屈曲约束支撑前，应认真熟悉图纸，了解排版分布、尺寸控制要求及防屈曲约束支撑的尺寸及位置关系。由有关部门组织对操作工人进行现场安全技术交底。2)防屈曲约束支撑构件进场时须附有材质清单、产品合格证及复试报告。材料复试需提前按设计要求进行，复试报告须包括形式检验报告，确保在施工前将各项手续办理完成。3)防屈曲约束支撑施工前，应保证本层梁柱安装及焊接质量报验合格。4)清理安装位置的所有节点板表面，去除水泥浆及锈斑并打磨平整，检查构件表面的防腐措施。五、安装流程1)根据施工要求，在需增设临时支撑的位置设置临时支撑。临时支撑应经济、安全、有效并按要求安装。2)根据防屈曲约束支撑构件编号，将防屈曲约束支撑放到对应安装位置。3)测量防屈曲约束支撑的安装控制尺寸(节点板间净尺寸)，确保防屈曲约束支撑安装控制尺寸比总长度长10～20mm。4)拆除铺设区域内的电源线、钢丝绳和马道等阻碍安装的物体。3．3主要安装工艺(1)对已安装完成的结构进行测量检查，以保证构件能顺利就位。(2)采用倒链将钢梁及绑扎的防屈曲约束支撑起吊进行安装(图2)。钢梁与防屈曲约束支撑应预先在地上胎架进行拼装。先用普通螺栓和连接板将防屈曲约束支撑与钢梁一端用螺栓连接固定，再将倒链分别连接到钢梁和防屈曲约束支撑的耳板上。根据防屈曲约束支撑位置的实际尺寸，对倒链进行调节并进行最终固定。使用水准仪校正钢梁和支撑整体的平整度后，进行试吊装，确认构件之间未发生移位松动后将构件放倒，再循环以上步骤进行调节。4质量控制目录•消能减震的类型概述•屈曲约束支撑•剪切阻尼器•屈曲约束耗能墙•粘滞阻尼器•隔震•结束语产品类型概览类别减震类型地震产品类型公司消能减震位移型小震开始耗能屈曲约束支撑型阻尼器；阻尼型屈曲约束钢板墙蓝科剪切型阻尼器蓝科中大震开始耗能屈曲约束支撑蓝科屈曲约束耗能墙蓝科速度型小震开始耗能粘滞阻尼器合作商：常州容大隔震隔震支座合作商：株洲时代新材目录•消能减震的类型概述•屈曲约束支撑•剪切阻尼器•屈曲约束耗能墙•粘滞阻尼器•隔震•结束语支撑的发展•普通中心支撑支撑受压屈曲，结构刚度迅速下降、承载力低，耗能性能差•偏心支撑偏心支撑通过偏心梁端耗能，耗能性能较好，但震后修复困难，且支撑刚度不能完全发挥•屈曲约束支撑支撑不会屈曲，且保护梁柱构件不破坏，支撑刚度和强度完全发挥支撑屈曲普通支撑的破坏支撑连接破坏屈曲约束支撑的概念屈曲约束支撑构件组成示意图通过外加套筒，约束支撑不发生屈曲。屈曲约束支撑的芯板芯板钢材类型低屈服点钢材：屈服强度100MPa，160MPa，225MPa普通钢材：Q235，Q345屈曲约束支撑的优点屈曲约束支撑的优点承载力高普通支撑轴向承载力设计值屈曲约束支撑轴向承载力设计值相同刚度下，承载能力比普通支撑提高3-10倍nbAfN35.01AfNb屈曲约束支撑的优点大大减小人字型支撑因受压支撑屈曲产生的不平衡力对梁的影响很大的不平衡力与普通支撑框架设计异同点设计项目普通支撑框架屈曲约束支撑框架支撑布置可选用X型支撑布置不可选用X型支撑布置构件验算小震和风荷载下进行需要进行稳定承载力验算小震和风荷载下只进行强度验算，产品本身已满足稳定性要求节点设计根据支撑抗拉屈服承载力设计根据支撑极限承载力设计弹塑性时程分析应采用拉压不对称滞回模型可采用简单双线型滞回模型支撑的布置OKNO普通支撑屈曲约束支撑设计实例-混凝土框架结构根据结构模型、与沟通设计院（找出原结构存在问题）((类别原结构问题解决方案支撑作用竖向刚度层间位移角过大，X方向1/349、Y方向1/532，均不满足规范1/550的限制要求。较大幅度提高结构X方向抗侧刚度，较小幅度提高结构Y方向抗侧刚度，使层间位移角满足规范要求。提高侧向刚度，解决位移角过大问题梁柱配筋底部两层部分框架梁柱超筋。增设抗侧力构件承担结构大部分水平力，减小结构框架部分承担的水平力承担水平力（地震），减小框架水平力扭转刚度结构前三阶周期分别为1.48s、1.09s、1.01s，虽然周期比为0.73满足规范要求，但结构第二周期为扭转周期，扭转刚度依然偏小。尽可能在结构外围布置支撑，从而较大幅度增加结构抗扭刚度，使结构扭转周期变为第三周期。合理布置调整结构刚度分布，解决位移比、周期比问题设计实例-建筑图-支撑布置位置((设计实例-计算分析((设计实例-支撑设计((设计实例-支撑设计图、计算书((设计图：1.设计说明2.平面布置图3.立面布置图4.节点示意图绘制基础（1.设计院详细结构图纸（较准确）、2初步图纸或模型（不准确））计算书：支撑验算、节点验算设计实例-扩初阶段、图纸深化((扩初阶段：与设计院、施工单位沟通确保深化前相关资料准确、节省图纸深化时的重复工作深化图纸节点示例：加载制度屈曲约束支撑试验采用位移控制，依次以1/300、1/200、1/150、1/100、1/80支撑长度（L）的变形往复加载，每个变形幅值循环加载3次。1/3001/2001/100-1/300-1/200-1/100△L/L小吨位屈曲约束支撑：屈服承载力低于200吨、长度小于4m屈曲约束支撑性能试验目录•消能减震的类型概述•屈曲约束支撑•剪切阻尼器（屈曲约束支撑型阻尼器）•屈曲约束耗能墙•粘滞阻尼器•隔震•结束语剪切阻尼器设计图屈曲约束支撑型阻尼器简图普通钢支撑软钢阻尼器剪切阻尼器弹性模型模拟简图剪切阻尼器说明示例剪切阻尼器图纸示例屈曲约束支撑型阻尼器应用实例北京电子信息学校共采用58根TJD50-225×1型阻尼器，Ｘ方向28根，Ｙ方向30根目录•消能减震的类型概述•屈曲约束支撑•剪切阻尼器（屈曲约束支撑型阻尼器）•屈曲约束耗能墙•粘滞阻尼器•隔震•结束语普通钢板剪力墙防屈曲耗能钢板墙防屈曲耗能钢板墙不会发生面外屈曲的钢板剪力墙，由承受水平荷载的钢芯板和防止芯板发生面外屈曲的部件组合而成。主要依靠芯板的面内整体弯剪变形来平衡水平剪力。作为核心抗侧力构件，芯板以钢板制成，通过剪力键与面外约束部件相连，防止芯板面外屈曲，使钢板墙的受剪屈曲临界荷载大于其抗剪屈服承载力。只会发生剪切屈服而不是剪切屈曲，改善耗能能力。面外约束板件还可以作为钢板墙的防火保护。防屈曲耗能钢板墙芯板要求防屈曲耗能钢板墙布置形式等效支撑模型节点连接节点连接详图目录•消能减震的类型概述•屈曲约束支撑•剪切阻尼器（屈曲约束支撑型阻尼器）•屈曲约束耗能墙•粘滞阻尼器•隔震•结束语粘滞阻尼器屈曲约束支撑与粘滞阻尼器的比较屈曲约束支撑体系粘滞阻尼器结构体系结构承载力结构水平位移粘滞阻尼器构造粘滞阻尼器安装示意图粘滞阻尼器原理公式粘滞阻尼器在建筑中的应用粘滞阻尼器分析方法粘滞阻尼器需采用时程分析方法计算考虑小震、中震、大震三阶段抗震验算，分两种结构状态进行地震作用下的分析比较：状态1：无阻尼器体系下主体结构地震反应，简称无阻体系；状态2：增设阻尼器后的主体结构地震反应，简称消能体系。目录•消能减震的类型概述•屈曲约束支撑•剪切阻尼器（屈曲约束支撑型阻尼器）•屈曲约束耗能墙•粘滞阻尼器•隔震•结束语隔震支座由多层橡胶和多层钢板或其他材料交替叠置结合而成，既具有较高的竖向承载能力，又具有较大的阻尼、大水平位移能力和复位功能，是一种集支承和隔震支座，铅芯橡胶隔震支座、高阻尼橡胶隔震支座、滑板橡胶隔震支座四种产品。隔震层立面布置图隔震层平面布置图隔震结构计算简图隔震支座上下联结方案所有联结螺栓或锚固钢筋，均按罕遇地震作用下产生的水平剪力、弯矩和可能出现的拉力进行强度验算。节点隔离措施穿越隔震层的管线隔震支座维护应制订和执行对隔震支座进行检查和维护的计划。应定期观察隔震支座的变形及外观。应经常检查是否存在可限制上部结构位移的临时放置的障碍物。隔震层部件的改装、修理或加固，应在有经验的工程技术人员指导下进行。谢谢大家批评指正！