郑州中天建筑节能有限公司

                                      消能器

消能器是通过内部材料或构件的摩擦，弹塑性滞回变形或黏（弹）性滞回变形来耗散或吸收能量的装置。包括位移相关型消能器、速度相关型消能器和复合型消能器。

                                           消能减震结构

设置消能器的结构。消能减震结构包括主体结构、消能部件。

                                       消能部件

由消能器和支撑或连接消能器构件组成的部分。

                                    消能子结构

消能子结构是与消部件直接相连的主体结构构件的集合。

                                位移相关型消能器

耗能能力与消能器两端的相对位移相关的消能器，如金属消能器、摩擦消能器和屈曲约束支撑等。

                                  速度相关型消能器

耗能能力与消能器两端的相对速度有关的消能器，如黏滞消能器、黏弹性消能器等。

                                        复合消能器

通过两种及以上消能机制组合而成的消能器，形成具有多级消能能力的一体化组合消能构件。

                                            金属消能器

由各种不同金属材料（软钢、铅等）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。

                                      摩擦消能器

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摩擦做功而耗散能量的减震装置。

                                        屈曲约束支撑

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。

                                         黏滞消能器

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。

                                           黏滞阻尼墙

以黏滞流体为阻尼介质的速度相关型减震装置，一般由墙形状的非封闭箱型容器、活动板块及黏滞流体介质等部分组成，利用板块在黏滞介质中运动，产生与活动板块速度相关的阻尼力的减震装置。

                                        黏弹性消能器

由黏弹性材料和约束钢板或圆（方形或矩形）钢筒等组成，利用黏弹性材料间产生的剪切或拉压滞回变形来耗散能量的减震装置。

                                        附加阻尼比

消能减震结构往复运动时消能器附加给主体结构的有效阻尼比。

                                     附加刚度

消能减震结构往复运动时消能部件附加给主体结构的刚度。

                                  消能器设计工作年限

位移相关型或速度相关型消能器在正常使用和维护情况下所具有的不丧失有效功能的期限。

                                        消能器设计位移

消能减震结构在罕遇地震作用下消能器两端达到的最大相对位移值。

                                消能器设计速度

消能减震结构在罕遇地震作用下速度型消能器两端达到的最大的相对速度值。

                                消能器极限位移

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。

                                    消能器极限速度

消能器能达到的最大速度值，消能器的速度超过该值后认为消能器失去消能功能。

                             金属消能器或屈曲约束支撑屈服位移

金属消能器或屈曲约束支撑首次屈服时对应受力方向相对变形值。变形小于此值，消能器基本处于弹性工作状态，达到或超过该值后将进入弹塑性工作状态。

                           金属消能器或屈曲约束支撑屈服承载力

金属消能器或屈曲约束支撑变形达到屈服位移时对应的承载力。

金属消能器或屈曲约束支撑最大承载力

金属消能器或屈曲约束支撑设计位移下对应的承载力。

金属消能器或屈曲约束支撑弹性刚度

金属屈服型阻尼器或屈曲约束支撑屈服前刚度。

金属消能器或屈曲约束支撑屈服后刚度

金属屈服型阻尼器或屈曲约束支撑屈服后刚度。

金属消能器或屈曲约束支撑设计延性系数

金属消能器或屈曲约束支撑的设计位移与屈服位移的比值。

采用消能减震技术对既有建筑进行加固设计时，应符合现行国家标准《既有建筑鉴定与加固通用规范》《建筑抗震鉴定标准》的规定。

                      消能器的技术性能

一般规定

消能器产品说明应标注设计工作年限。

消能器应具有良好的抗疲劳、抗老化性能，消能器工作环境应满足环境适应性的要求，应有保温、除湿、防紫外线、定期防锈等不影响消能器正常工作的各种措施。

消能器性能应符合下列规定：

消能器中非消能构件的材料强度应达到设计强度要求，设计时荷载应按消能器1.5 倍极限阻尼力选取，应保证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检测试验工况下，试验的消能滞回曲线应光滑、无异常。

                  金属消能器与消能构件

金属消能器与消能构件的外观应符合下列规定：

1 产品外观应表面平整、无机械损伤、无锈蚀、无毛刺、标志清晰，外表应采用防锈措施，涂层应均匀。

2 金属消能器安装方向的外形尺寸偏差应为-3~0mm，其他部位的有效尺寸偏差为±3mm。

 金属消能器与消能构件的材料应符合下列规定：

1 金属消能器与消能构件所用材料应根据设计需要进行选择，可采用钢材、铅等材料制作。

2 采用钢材制作的金属消能器的消能部分宜采用屈服点较低和高延伸率的钢材，钢板厚度不宜超过80mm，钢棒直径根据实际情况确定，应具有较强的塑性变形能力和良好的焊接性能。

3 金属消能器与消能构件中所用各种材料的材质化学成分及力学性能应符合国家相应的材性标准。

 金属消能器与消能构件的设计文件及检测报告中应给出描述消能器力学性能的参数，包括屈服承载力、最大承载力、屈服位移、弹性刚度、设计位移、屈服后刚度、设计延性系数等。

金属消能器与消能构件力学性能及疲劳性能应符合表5.2.4规定。

表5.2.4 金属消能器与消能构件力学性能及疲劳性能要求

1 弹性刚度、屈服后刚度

测试值与设计值偏

差在±15%以内；实

测值偏差的平均值

应在产品指标设计

值的±10%以内

位移幅值的正弦

波或三角波逐级加载，

每级位移加载3 周。取

每个加载级的第3 周的

位移-阻尼力数据绘制

力-位移曲线。

2 屈服位移,屈服承载力

3 计算屈服位移,计算屈

服承载力

4 最大承载力

                         屈曲约束支撑

1 屈曲约束支撑根据需求可采用外包钢管混凝土型屈曲约束

支撑、外包钢筋混凝土型屈曲约束支撑和全钢型屈曲约束支撑等。

其宽度方向（环向）外观尺寸与设计尺寸误差应在±3mm 内，长

度方向尺寸与设计尺寸误差应在-5~0mm 内。

2 屈曲约束支撑核心单元符合下列规定：

1 核心单元的材料宜采用屈服点低、高延伸率和屈服强度值

稳定的钢材。

2 核心单元截面可设计成“一”字形、“H”字形、“十”字形、

环形和双“一”字形等，宽厚比或径厚比限值满足下列要求：

1） 一字形板截面宽厚比取10～20；

2） 十字形截面宽厚比取5～10；

3） 环形截面径厚比不宜超过22；

4） 其他截面形式，按照考虑塑性设计时，钢构件截面宽

厚比限值要求。

3 核心单元截面采用“一”字形、“十”、“H”字形和环形时，

钢板厚度宜为10mm～80mm。

5.3.3 屈曲约束支撑外约束单元应具有足够的抗弯刚度。屈曲约束支撑工作段、连接段及过渡段的板件应保证不发

生局部失稳破坏。

5.3.5 屈曲约束支撑中的填充材料强度等级不应低于C25。

5.3.6 屈曲约束支撑的设计文件及检测报告中应给出描述力学性

能的全部参数，包括屈服承载力、最大承载力、屈服位移、弹性

刚度、设计位移、屈服后刚度、设计延性系数等。

5.3.7 屈曲约束支撑的力学性能及疲劳性能应符合表5.3.7 规定。

表5.3.7 屈曲约束支撑力学性能及疲劳性能要求

1 弹性刚度、屈

服后刚度

测试值与设计值偏差

在±15%以内；实测值

偏差的平均值应在产

品指标设计值的

±10%以内

按照支撑长度的1/300、

位移幅值的正弦波或

三角波逐级加载，每级位移

加载3 周。

选取加载幅值为支撑长度

工况的滞回曲线，取

卸载阶段曲线中最大位移值

点至恢复力为零值点之间的

曲线进行线性拟合，以该线

性拟合系数（斜率）的作为

弹性刚度；

选取加载幅值为支撑长度

 工况的滞回曲线，自

力值和位移值均为零点的位

置绘制斜率为弹性刚度的斜

线，斜线与滞回曲线相交的

2 屈服位移,屈

服承载力

3 最大承载

                     摩擦消能器

1 摩擦消能器的外观应符合下列规定：

1 摩擦消能器产品外观应表面平整、无锈蚀、无毛刺、无机

械损伤、标记清晰，外表应采用防锈措施，涂层应均匀。

2 摩擦消能器各部件尺寸偏差为 2mm。

5.4.2 摩擦消能器的材料选择应符合下列规定：

1 摩擦材料可采用复合摩擦材料、金属类摩擦材料和聚合物

类摩擦材料等。

2 摩擦消能器中采用的摩擦材料应具有稳定的摩擦系数，不

应生锈，并应满足消能器预压力作用下的强度要求。

3 摩擦消能器重点螺栓垫片采用碟形弹簧，性能指标应满足

《碟形弹簧》（GB/T 1972）中的要求。

5.4.3 摩擦消能器的性能主要由预压力和摩擦片的动摩擦系数确

定，摩擦型消能器在正常使用过程中预压力变化不宜超过初始值

的10%。

5.4.4 摩擦消能器中的受力元件应具有足够的刚度，不能产生翘

曲和侧向失稳。

                     黏滞消能器和黏滞阻尼墙

5.5.1 黏滞消能器和黏滞阻尼墙产品外观应表面平整，无机械损

伤，无锈蚀，无渗漏，标记清晰，其构件尺寸应符合表5.5.1 规定：

表5.5.1 黏滞消能器和黏滞阻尼墙各部件尺寸偏差

项目允许偏差

黏滞消能器长度、黏滞阻尼墙高度产品设计值的±3mm 以内

黏滞消能器和黏滞阻尼墙的截面其他部

位有效尺寸

产品设计值的±2mm 以内

黏滞消能器和黏滞阻尼墙的阻尼材料要求黏温关系稳定，

闪点高，不易燃烧，不易挥发，无毒，抗老化性能强。钢材应根

据设计需求选择，其余材料应符合现行行业标准《建筑消能阻尼

器》JG/T 的规定。

黏滞消能器和黏滞阻尼墙的设计文件及检测报告中应给出

描述消能器力学性能的全部参数，包括其阻尼系数、阻尼指数、

设计阻尼力或设计速度、设计位移等。力学性能应符合表5.5.3-1

和表5.5.3-2 的规定，实测产品在试验后应无渗漏、无裂纹。

表5.5.3-1 黏滞消能器和黏滞阻尼墙常规力学性能要求

采用静力加载试验，控制试验机的加载系统

使消能器均速缓慢移动，记录其运动的极限

                             复合消能器

1 复合消能器是指包含不少于两种消能方式的复合型消能器，

通过并联或者串联措施形成具有多级消能的消能装置。

2 双阶屈服屈曲约束支撑由金属消能器与屈曲约束支撑组成。

双阶屈服屈曲约束支撑的金属消能器，在50 年一遇风荷载作用

下应不屈服，进行结构分析时可考虑其刚度。双阶屈服屈曲约束

支撑中的金属消能器，可在多遇地震下屈服消能，也可设计为设

防地震下屈服消能，在罕遇地震下可退出工作；双阶屈服屈曲约

束支撑中的屈曲约束支撑，在罕遇地震下应屈服耗能。

3 双阶屈服屈曲约束支撑的力学性能指标可按下列方式确定

5.7.3）：

1 一级屈服力可取为金属消能器屈服力与金属消能器屈服

时屈曲约束支撑的轴力之和，一级刚度可取为金属消能器的弹性

刚度与屈曲约束支撑的弹性刚度之和。

2 二级屈服力的上限可取为屈曲约束支撑屈服力与屈曲约

束支撑屈服时金属消能器的承载力之和，下限可取为屈曲约束支

撑屈服力；二级刚度可取为屈曲约束支撑的弹性刚度与金属消能

器的二级刚度之和。

3 三级刚度的上限可取为屈曲约束支撑的二级刚度与金属

消能器的二级刚度之和，下限可取为屈曲约束支撑的二级刚度。

4 最大承载力，可取屈曲约束支撑的极限承载力。