被动减震结构设计简述)
被动减震结构设计简述
被动减震结构设计简述被动减震结构是指将减震器等能量吸收装置引入建筑结构中，通过设备本身的抗震能力和消耗地震能量的功能，降低地震对建筑结构的破坏程度，保护人员财产安全的一种工程技术措施。
被动减震结构设计旨在提高建筑物的抗震能力，降低地震对结构的影响，保护人员财产安全。
被动减震结构设计的关键是合理选择减震器类型、减震器的位置以及结构的设计方式。
常见的减震器类型有隔震型减震器和阻尼器。
隔震型减震器一般是由橡胶、钢板等材料制成，通过抑制地震激励传递到建筑结构的方式来减少结构的震动。
阻尼器则是通过调节结构的能量耗散来减少结构的振动响应。
减震器的位置一般选择在结构的弱节点或振动响应较大的区域，以最大限度地减少地震对结构的破坏。
结构的设计方式则需要根据减震器的特性和结构的受力状态进行合理分析和确定。
减震器的选取需要考虑减震器的抗震性能、结构的特点以及经济性等因素。
隔震型减震器的选取需要考虑减震器的承载能力、导向性能以及隔震效果等。
阻尼器的选取需要考虑结构的空间限制、能耗性能以及阻尼器的使用寿命等。
被动减震结构设计的优点是能够有效降低结构的振动响应，减少地震对结构的影响，提高建筑物的抗震能力。
同时，被动减震结构设计也能够增加结构的耐久性，延长建筑物的使用寿命。
此外，被动减震结构设计还能够降低结构自重和地震荷载的影响，提高结构的稳定性。
被动减震结构设计的局限性主要体现在减震器的选取和结构的设计方面。
减震器的选取需要综合考虑减震器的性能、成本以及建筑物的特点等因素，往往需要进行复杂的计算和分析。
结构的设计则需要根据减震器的特性和受力状态进行合理分析和确定，对设计师的要求较高。
此外，被动减震结构设计还需要考虑减震器的维护和检测问题，以确保减震器的正常运行和使用寿命。
总之，被动减震结构设计是一种重要的工程技术措施，能够有效提高建筑物的抗震能力，保护人员财产安全。
尽管被动减震结构设计存在一定的局限性，但随着科学技术的不断发展和应用，被动减震结构设计在现代工程建设中的地位将日益重要，对于提高建筑物的抗震性能和保障人员财产安全具有重要的意义。
第六章工程结构消能减震设计简介
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第六章工程结构消能减震设计简介
6.2.2 基础隔震装置
隔震装置由隔震器、阻尼器和复位装置组成 隔震器的作用：支承上部结构全部质量，延长结构自振
周期，同时具有经历较大变形的能力 阻尼器的作用：消耗地震能量，抑制结构可能发生的过
大位移 复位装置的作用：提高隔震系统早期刚度使结构在微震
或风载作用下，能够具有和普通结构相同的安全性
这样，总之香港汇丰银行大楼通过炫耀技术的悬
挂结构，代替了鸡腿建筑，实现了柯布的早期理
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想。
第六章工程结构消能减震设计简介
•6.2.3 悬挂隔震实例
• 和田先生则以自己敏锐的抗震思维，通过将 隔震和悬挂合二为一，为底部开敞的悬挂结构赋予 了更充分的结构抗震的合理性，建筑理想的实现多 么依赖于结构工程技术的进步。 • • 在清水建设的支持下，在清水建设技术研究 所的门口按照和田先生的想法建造起来一座四层的 钢筋混凝土悬挂隔震示范建筑，如下页的小图所示。
• 10年后重建，并增加了抗震强度。
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第六章工程结构消能减震设计简介
6.2.3 悬挂隔震实例
l “鸡腿建筑” 最初的希望将地面空间还给城市，还给市民的 理想也随之被扭曲。即使建筑师自己不去否定鸡腿建筑，它 们也注定要被结构师否定，尤其是在地震危险性较高的地区。 香港人自以为占了块风水宝地，永远不会地震，确实那也真 的没被怎么震过，于是肆无忌惮的在山坡和港湾建造了大量 的鸡腿建筑，而且还相当骨感，真让人替他们担心。建筑的 形式不是由单单由建筑师决定的，也不是单单由结构师决定 的，还有追求经济利益的业主。底部沿街楼层对开敞的大空 间有挥之不去的商业热情，建筑师和结构师的工作就是尽量 满足这种商业需求。
建筑抗震设计中的结构控制与减震技术
建筑抗震设计中的结构控制与减震技术地震是一种自然灾害，对建筑物的破坏具有毁灭性的影响。
因此，在建筑设计中，抗震设计是至关重要的。
在抗震设计中，结构控制和减震技术是两个重要的方面。
本文将探讨建筑抗震设计中的结构控制与减震技术的应用。
一、结构控制结构控制是指通过合理的结构设计和构造布置来控制建筑物在地震中的反应。
在结构控制中，建筑物的刚度、强度和稳定性是关键因素。
首先，增加建筑物的刚度是一种常见的结构控制方法。
通过增加结构的刚度，可以减小地震作用下的位移和变形，从而降低建筑物的破坏程度。
例如，在高层建筑中，可以采用加强梁柱节点的方式来增加结构的刚度。
其次，提高建筑物的强度也是一种有效的结构控制方法。
增加结构的强度可以使建筑物能够承受更大的地震力，减小破坏的可能性。
在设计中，可以采用加强柱子和梁的截面尺寸，增加钢筋的使用量等方式来提高结构的强度。
此外，保证建筑物的稳定性也是结构控制的重要目标。
在地震中，建筑物的稳定性往往会受到挑战，因此需要采取措施来增强建筑物的稳定性。
例如，在设计中可以设置剪力墙、抗侧移支撑等来提高建筑物的稳定性。
二、减震技术减震技术是指通过吸收和分散地震能量，减小地震对建筑物的影响。
减震技术主要包括主动减震和被动减震两种方式。
主动减震是指通过在建筑物中安装减震装置，主动地消耗地震能量。
常见的主动减震装置包括液体阻尼器、摩擦阻尼器等。
这些装置可以在地震发生时，通过吸收地震能量来减小地震对建筑物的影响。
被动减震是指通过在建筑物中设置减震装置，被动地减小地震对建筑物的影响。
常见的被动减震装置包括减震支座、减震橡胶等。
这些装置可以在地震发生时，通过减少地震力传递到建筑物上来减小地震的破坏。
除了主动减震和被动减震技术，还有一种常见的减震技术是基础隔震。
基础隔震是指通过在建筑物的基础上设置隔震装置，将建筑物与地面隔离，减小地震对建筑物的影响。
常见的基础隔震装置包括橡胶隔震支座、钢板隔震装置等。
被动减震结构设计简述课件
局限性分析
适用范围有限
被动减震结构通常适用于特定规模和类型的建筑物，对于 大型或特殊结构可能无法提供足够的减震效果。
01
对环境敏感
被动减震结构的性能受到环境因素的影 响，如温度、湿度等，因此在一些极端 环境下可能无法正常工作。
02
03
维护要求高
被动减震结构需要定期检查和维护， 以确保其性能和持久性，这增加了使 用成本和复杂性。
对未来研究的建议
加强基础研究
深入研究被动减震结构的原理和性能 ，为进一步的技术创新和应用提供理
论支持。
跨学科合作
加强土木工程、机械工程、材料科学 等领域的跨学科合作，共同推动被动
减震结构的研发和应用。
建立标准体系
制定和完善被动减震结构的相关标准 和规范，促进该领域的健康发展。
THANKS
感谢观看
优势分析
高效性
被动减震结构主要依靠自身特性来吸收和分散地震能量，不需要外部能源支持，因此在 地震发生时能够快速响应，有效降低地震对结构的破坏。
稳定性
被动减震结构通常采用自然材料制成，如橡胶、混凝土等，这些材料在长期使用过程中 性能稳定，不易发生老化或失效。
经济性
由于被动减震结构简单、成本低，因此在一些预算有限的工程项目中具有较高的应用价 值。
技术发展趋势
智能化
随着传感器、控制算法等技 术的进步，被动减震结构将 更加智能化，能够自适应地 调整减震性能，提高结构的
稳定性和安全性。
复合化
将多种被动减震技术进行复 合应用，实现更高效的减震 效果，满足不同类型和规模
的结构需求。
绿色化
采用环保、可持续的材料和 设计，降低被动减震结构的 能耗和资源消耗，符合绿色 建筑的发展趋势。
被动减震结构设计简述
楼层加速度
减震结构楼层加速度
Case Mod al Mod al Mod al Mod al Mod al Mod al Mod al Mod al Mod al Mod al Mod al Mod al
Mod e 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Peri od sec 0.879 0.853 0.632 0.276 0.271 0.207 0.14 0.136 0.106 0.089 0.086 0.068
其他形式：利用总体变形 或设置放大装置将层间变 形放大的装置。
从能量角度分析 单质点体系减震结构力学原理和性能 各阻尼器的特性
传统抗震结构 Ein=Ev+Ec+Ek+Eh 耗能减震结构 Ein=Ev+Ec+Ek+Eh+Ed
Ein——地震过程中输入结构体系的能量； Ev ——结构体系的动能； Ec——结构体系的粘滞阻尼耗能； Ek——结构体系的弹性应变能； Eh——结构体系的滞回耗能； Ed——耗能（阻尼）装置或耗能元件耗散或吸收的能量。
本建筑物是地下1层、地上24层、塔楼3 层的综合建筑物，最大高度为132.6m， 主要用途为商店、县立学校、办公楼等。 标准层的平面形状为6~8.6m的柱网所构 成的24.6m×42m的矩形，另有1～7层 的低层部分。23层中设置天象仪、由 18m柱距的大空间构成。 基础为桩基础，使用钢管混凝土桩。上 部结构为钢结构（柱为钢管混凝土—— CFT），1～20层为附加阻尼器的框架结 构，21层以上为支撑结构。
给建筑物附加刚度和阻尼，其附加的程度可 用储存刚度和损失刚度来表示 若能评估阻尼器的储存刚度和损失刚度，就 可以评估系统的储存刚度和损失刚度，进而 求得等效自振周期和阻尼比。
改造工程减震隔震方案设计
改造工程减震隔震方案设计随着城市化进程的加速，建筑物的稳定性和安全性越发受到关注。
在大型建筑物的改造工程中，减震隔震方案设计显得尤为重要。
通过合理设计和配置减震隔震系统，可以有效降低地震对建筑物的破坏，保障建筑物的稳定性和安全。
本文将围绕改造工程中减震隔震方案设计展开讨论，内容主要包括减震隔震系统的原理、设计方案选择、实施方法和效果评估等方面。
一、减震隔震系统的原理减震隔震系统是一种通过可控制的减震装置，降低建筑结构在地震或其他外部振动作用下的震动。
其主要原理是通过将建筑结构与地基分离，通过减震器或隔震层等装置来吸收和消除地震引起的能量。
减震系统可以分为主动减震和被动减震两大类。
主动减震系统通过传感器实时感知地震作用，调节减震器的阻尼力来减小结构的震动。
被动减震系统则是通过预先设置的减震装置来吸收和消除地震作用。
二、设计方案选择在改造工程中选择合适的减震隔震系统设计方案十分关键。
根据具体情况，可以选择以下几种设计方案：1. 减震支撑结构：通过设置减震支撑结构，如剪力墙、斜撑或减震墙等来提高建筑的整体稳定性。
2. 耦合梁减震结构：通过设置耦合梁，将梁和柱之间的水平位移耦合，起到减震效果。
3. 隔震结构：采用隔震系统将建筑结构与地基分离，通过隔震层或隔震垫等装置来减小地震作用。
4. 减震支座结构：通过设置减震支座，可以在建筑结构受到外部振动作用时，减小结构的震动。
根据具体的建筑结构、地质条件和地震等级等因素，选择合适的减震隔震系统设计方案。
三、实施方法在实施改造工程减震隔震方案时，需要注意以下几个方面：1. 确定设计方案后，需要对建筑现状进行详细的结构检测和评估，以确保设计方案的可行性。
2. 对于隔震系统的安装和构建，需要加强对施工质量的控制，确保系统能够正常运行。
3. 在施工过程中，需要注意与原有结构的连接和整体协调，避免对原有结构造成不必要的影响。
4. 在施工完工后，需要对整个减震隔震系统进行全面的检测和调试，确保系统运行正常。
第5章 减震结构的设计方法
5.2
单自由度减震结构设计方法
5.2.1
单自由度减震结构的设计步骤 前面章节中已经讨论了减震结构分析的时程分析法和反应谱法，并且讨论了减震结构 的性能特点。根据前面分析，容易确定用时程分析法设计减震结构的步骤： （1）确定减震结构设防目标类别。 （2）按照《建筑抗震设计规范（GB50011-2001） 》和 5.1 节建议，根据烈度、地震影响、 建筑场地类别和设计地震分组， 确定不少于三组的实际强震记录和二组人工模拟的加速度时 程曲线，并根据抗震设防要求确定输入加速度时程曲线的最大峰值。 （3）当采用粘滞阻尼器设计减震结构时，涉及阻尼器的三个参数即 α 、 c 和 f ，其 中只有二个是互相独立的，只需知道其中的二个就可求得第三个参数，一般为便于设计，首 先选定α 并假设 c 的值。 （4）根据设计中已确定的结构尺寸、构件断面和材料力学参数等计算结构在地震作用 下的弹性位移 u 和内力。用时程分析法求运动微分方程的数值解。当位移不满足设计要求 u < [u ] 时，重新假设 α 和 c 的值， [u ] 是按规范确定的位移限值。 （5）根据求得的位移以及速度、加速度，求构件剪力、阻尼器出力和地震力，从而可 得出构件剪力、阻尼器出力和地震力的最大值 f 、f 和 f 。 （6）根据合理的α 、 c 和阻尼器出力 f ，确定阻尼器的参数。 （7）考虑阻尼器出力对结构的影响如对柱引起的内力与重力荷载或其它的荷载引起的 内力组合后，进行结构截面设计。 时程分析法是一种普遍适应的方法。当采用反应谱法设计时，设计过程是类似的，只 是阻尼是线性的，在计算位移、速度和加速度时分别采用位移、速度和加速度反应谱。如有
A
目标 目标 目标
减震 结构
B
C
表 5.1 结构抗震设防目标及验算内容 设防目标 验算 小震 不坏 第一阶段：承载力验算和弹性变形验算 中震 可修 —— 大震 不倒 第二阶段：弹塑性变形验算（大震不倒验算） 小震 不坏 第一阶段：承载力验算和弹性变形验算 中震 可修 —— 大震 不倒 第二阶段：弹塑性变形验算（大震不倒验算） 小震 — 中震 不坏 第一阶段：承载力验算和弹性变形验算 大震 可修 第二阶段：弹塑性变形验算（大震可修验算） 小震 — —— 中震 — —— 大震 不坏 一阶段：承载力验算和弹性变形验算
主动式和被动式阻尼减振技术_概述及解释说明
主动式和被动式阻尼减振技术概述及解释说明1. 引言1.1 概述阻尼减振技术是一种在结构体系中应用的重要技术，旨在减轻由于地震、风力或其他外部激励引起的结构振动。
主动式和被动式阻尼减振技术是两种常见的方法，它们在原理及应用领域上有所不同。
1.2 文章结构本文将从两个方面对主动式和被动式阻尼减振技术进行综述和解释说明。
首先，我们将介绍主动式阻尼减振技术的原理及其作用，并探讨其应用领域以及优缺点。
然后，我们将详细阐述被动式阻尼减振技术的原理、作用以及其在各个领域的应用情况。
最后，我们将对主动式与被动式阻尼减振技术进行比较，包括工作原理对比、效果对比和应用场景对比。
通过这样全面深入地了解这两种技术，可以更好地选择适合特定情况下使用的方法。
1.3 目的本文旨在为读者提供关于主动式和被动式阻尼减振技术的全面概述，并对其原理、应用领域和优缺点进行详细解释。
通过对这两种技术的比较分析，读者可以了解它们各自的特点和适用情况，以便在实际工程中做出明智的选择。
同时，本文还将探讨未来阻尼减振技术研究的发展方向，展望其在结构工程领域的前景。
希望通过本文能够促进相关领域的学术交流与研究进展。
2. 主动式阻尼减振技术：2.1 原理及作用：主动式阻尼减振技术是一种基于主动控制的结构减振技术，其原理是通过感知结构的运动响应并实时调节阻尼系数来抑制结构产生的振动。
这种技术通常涉及使用传感器来监测结构的振动，并采用控制器和执行器实时调整阻尼力的大小。
主要作用在于提供实时控制反馈机制，使得结构能够根据外界环境变化与激励输入进行自适应调节，从而实现更好的减振效果。
通过主动控制可以对结构产生的振动进行精确调节，适应不同频率范围内的激励。
2.2 应用领域：主动式阻尼减震技术已经广泛应用于各个领域，包括建筑物、桥梁、风力发电机组等工程结构以及航空航天和汽车行业中。
在高层建筑中，通过在楼层或结构节点处安装主动控制设备，可以显著降低地震、风载和其他外部激励对结构的振动影响。