抗震阻尼器在墨西哥TorreMayor高层建筑中的应用_陈永祁
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图 ２ Ｔ ｏ ｒ ｒ ｅ Ｍ ａ ｏ ｒ大楼基础平面 ｙ
。从 计 算 作外围巨型跨层支 撑 系 统 的 一 部 分 （ 图 ５） 分析中看出 ， 经过优 化 布 置 和 使 用 后 的 阻 尼 器 起 到 了很好的减震作 用 。 该 系 统 申 报 了 美 国 专 利 ， 受到 肯定 。
２ ． ２ 结构系统 图 ３ 所示的该大楼结构是以钢结构为主的结构 体系 。 外围 ３ ０ 层以下的钢柱和结构内层 ３ ５ 层以下 以加强其受力性能和防 钢柱均由钢筋混凝 土 外 包 ， 火能力 。 设备层以 及 屋 顶 层 除 外 ， 典型的楼层是由 ７ ． ６ ２ｃ ｍ 厚的压型钢楼板和表面 ６ ． ３ ５ｃ ｍ 的钢筋混 凝土复合 而 成 。 这 个 项 目 有 一 个 ４ 层 的 地 下 停 车 库， 最深达 １ ５ｍ。 一个钢筋混凝土的楼板系统和外 包混凝土的钢柱系统被用于地下结构中 。 ２ ． ３ 建筑水平抗侧系统 作为主要考虑强烈地震作用的建筑水平抗侧系 应用了一系 列 特 殊 的 结 构 保 护 理 念 。 参 考 对 比 统， 了墨西哥市承受强烈地震情况下每一种建筑结构的 优点 。 最初设计时 ， 对超过 ２ ５ 个不同的结构系统进 行分 析 和 研 究 。最 终 ， 选 用 了 多 重 保 护 的 系 统。在 建议的“ 筒中筒” 概 使用了被世界抗震界 广 泛 认 可 、 念的基础上施加了抗震耗能阻尼器 。 将传统的侧力 抵抗 “ 二重 ” 系统 进 一 步 提 升 为 “ 三 重” 系 统。 该 “ 三 重” 系统由塔楼外 围 的 柱 和 巨 型 跨 层 支 撑 形 成 一 个
图 ５ 巨型 Ｘ 支撑附加阻尼器
于时程分析的非线性阻尼单元 。 分析和设计是建立 在运用高阻尼设计反应谱的谱分析和输入该场地的 地震波进行时程积分的基础之上的 。
在地 震 中 不 但 能 保 护 结 构 不 被 破 坏 ， 自身也不 由于不以结构破坏为代价的 会损害的耗能阻尼 器 ， 延性抗震设计基础 ， 在未来地震中显示了巨大优越 性。 ２ ． ４ 附加阻尼比 在设 计 阶 段 ， 人们开始研究是否在该建筑结构 上设置附加阻尼系统 ， 并确定阻尼器的数量 、 布置和 设计者研究了在里氏 ８ 传统 作用 。 例如 ， ． ２ 级地震 （ 断层上的地震 ） 下， 塔楼在有和没有附加阻尼系统情 况下的振动程度 。 在 研 究 对 比 多 种 阻 尼 系 统 后， Ｔ ａ ｌ ｏ ｒ Ｄ ｅ ｖ ｉ ｃ ｅ ｓ ｙ 公司生产的液体黏滞阻尼器最终被选作该项目的阻 在原钢结构临 尼系统 。 施加了黏 滞 阻 尼 器 的 结 构 ， 界阻尼比的基础上再加上阻尼器的附加阻尼比 ，将 结构南北向 最 后 的 结 构 阻 尼 比 提 高 到 ０ 而东 ． ０ ８ ５， 西向提高到 ０ ． １ ２。 这里采用了对比结构反应来确定等效临界阻尼 比 。 在一个加设了阻尼器的模型和一组不同阻尼比 的模型上分别施加 同 样 的 脉 冲 时 程 荷 载 ， 对结构的 反应 （ 如结构位移 ） 进 行 对 比， 找出最接近加了阻尼 器的某阻尼比的结 构 反 应 ， 用这种等效对比的办法 确定有阻尼器结构的阻尼比 。 这种方法显然比用其 安全 ， 也可以更全 他方法计算出的阻尼比更加可靠 、 面地观察出该结构的地震反应 。 建筑相互作用 ２ ． ５ 土壤 、 这栋 建 筑 坐 落 于 由 墨 西 哥 市 建 筑 设 计 规 范 （ 定义的 Ⅱ 类 地 震 区 内 ， 位于Ⅱ类地震区和 ＭＣ Ｂ Ｃ） 墨西哥 Ⅲ 类之间 。 Ⅲ 类地 震 区 是 松 软 土 的 堆 积 层 ， 市建筑规范中将其列为最严重的地震带 。 该场地环 境的谱分析和土壤结构相互作用的分析是在墨西哥 国立大学内完成的 ， 并提供出了更准确的反应谱 ， 该 场地反应谱可以反映场地土的卓越周期及土壤与建 筑的相互作用 。 对 比 普 通 规 范 反 应 谱 ， 此处所说的 场地谱则是建立在 土 壤 与 结 构 相 互 作 用 基 础 上 的 。 ５ ２
工程设计
该场地反应谱的获得需要考虑地壳表面地基土壤的 影响 ， 同时还要参照规范反应谱 ， 并考虑附加了阻尼 如０ 从而得到设 器后的 临 界 阻 尼 比 ， ． ０ ８ ５或０ ． １ ２， 计用反应谱 。 ２ ． ６ 地震分析 使用 Ｓ Ａ Ｐ ２ ０ ０ ０ 结构分析软 件 对 该 结 构 系 统 进 三 维 计 算 模 型 见 图 ６。 该 模 型 模 拟 行了动力分 析 ， 了所有钢梁 、 外包钢筋混凝土钢柱 、 复合楼板以及用
尼亚州北岭地震后更新的 Ｆ ＥＭＡ－２ ６ ７ 措施 。
图 １ 墨西哥 Ｔ ｏ ｒ ｒ ｅ Ｍ ａ ｏ ｒ大厦 ｙ
２ 建筑结构分析 这座墨西哥 以 及 拉 丁 美 洲 最 高 的 建 筑 ， 地下４ 层、 地上 ９ 层 均 为 停 车 场 。 １ １～５ ３ 层 为 办 公 用 房。
第一作者 ： 陈永祁 ， 男， 博士 ， 高级工程师 。 １ ９ ４ ４ 年出生 ， ： Ｅ ｍ ａ ｉ ｃ ｈ ｅ ｎ＠ｂ ｌ ｕ ｅ ｌ ａ ｋ ｅ ｉ ｎ ｔ ． ｃ ｏ ｍ ｙ ｇ 收稿日期 ： ２ ０ １ ０ －０ ９ －０ ９
（ ， ） Ｂ ｅ ｉ ｉ ｎ Ｑ ｉ ｔ ａ ｉ Ｓ ｈ ｏ ｃ ｋ Ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ａ ｎ ｄ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｔ ｉ ｆ ｉ ｃ Ｄ ｅ ｖ ｅ ｌ ｏ ｍ ｅ ｎ ｔ Ｃ ｏ ． Ｌ ｔ ｄ Ｂ ｅ ｉ ｉ ｎ １ ０ ０ ０ ３ ７， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ｊ ｇ ｐ ｊ ｇ
） ，Ｖ Ｓ ｔ ｅ ｅ ｌ Ｃ ｏ ｎ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ． ２ ０ １ １（ １ ｏ ｌ ． ２ ６，Ｎ ｏ ． １ ４ ２
图 ４ 室内跨层支撑
从设 计 计 算 还 可 以 看 出 ， 在结构系统中的附加 阻尼设施还极为有效地减少了地震运动对建筑结构 玻璃幕墙 、 附属结构的破坏 。 如建筑上的装饰部分 、 女儿墙 ； 大楼内部的所有暖气 、 空调和机械设备及管 道 。 阻尼器吸收了部分振动能量 ， 减小了大楼 （ 包括 层间 ） 的振动 。当然 ， 也就降低了附属结构的振动和 承受的地震力 。 ５ １
Ａ Ｂ Ｓ Ｔ Ｒ Ａ Ｃ Ｔ： Ｔ ｈ ｅ Ｔ ｏ ｒ ｒ ｅ Ｍ ａ ｏ ｒ ｂ ｕ ｉ ｌ ｄ ｉ ｎ ｕ ｓ ｅ ｄ ｓ ｅ ｉ ｓ ｍ ｉ ｃ ｄ ａ ｍ ｅ ｒ ｔ ｏ ｄ ｏ ｓ ｅ ｉ ｓ ｍ ｉ ｃ ｒ ｏ ｔ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｆ ｉ ｒ ｓ ｔ ｌ ｗ ｈ ｉ ｃ ｈ ｗ ａ ｓ ｓ ｕ ｂ ｅ ｃ ｔ ｔ ｏ ｔ ｈ ｅ ｙ ｇ ｐ ｐ ｙ ｊ ， ， ｓ ｅ ｖ ｅ ｒ ｅ ｅ ａ ｒ ｔ ｈ ｕ ａ ｋ ｅ ｉ ｎ ２ ０ ０ ３． Ｎ ｏ ｔ ｏ ｎ ｌ ｓ ｅ ｔ ｕ ａ ｔ ｏ ｔ ａ ｌ ｌ ｎ ｅ ｗ ｉ ｄ ｅ ａ ａ ｎ ｏ ｔ ｉ ｍ ａ ｌ ｃ ｏ ｎ ｆ ｉ ｕ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ ｉ ｎ ｓ ｔ ａ ｌ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｂ ｕ ｔ ａ ｌ ｓ ｏ ｑ ｙ ｐ ｙ ｐ ｇ ， ｒ ｅ ｓ ｕ ｌ ｔ ｅ ｆ ｆ ｅ ｃ ｔ ｏ ｆ ｒ ｅ ｄ ｕ ｃ ｉ ｎ ｖ ｉ ｂ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎｉ ｔ ｓ ｄ ｅ ｓ ｉ ｎ ｉ ｄ ｅ ａ ａ ｎ ｄ ｍ ｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｒ ｅ ｆ ｅ ｒ ｅ ｎ ｃ ｅ ｔ ｏ ｅ ａ ｒ ｔ ｈ ｕ ａ ｋ ｅ ｅ ｎ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｅ ｒ ｆ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｖ ｉ ｄ ｅ ｄ ｇ ｇ ｑ ｇ ｇ ｐ ｐ ， ｌ ａ ｓ ｔ ａ ｓ ｕ ｅ ｓ ｔ ｉ ｏ ｎ ｗ ａ ｓ ｕ ｔ ｆ ｏ ｒ ｗ ａ ｒ ｄ ． ｆ ｉ ｅ ｌ ｄ ．Ａ ｔ ｇ ｇ ｐ ： ； ； ； Ｋ Ｅ Ｙ ＷＯ Ｒ Ｄ Ｓ ｓ ｕ ｅ ｒ ｏ ｖ ｅ ｒ ｓ ｔ ｏ ｒ ｉ ｅ ｓ ｂ ｒ ａ ｃ ｅ ｃ ｒ ｉ ｔ ｉ ｃ ａ ｌ ｄ ａ ｍ ｉ ｎ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｓ ｏ ｉ ｌ ａ ｎ ｄ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｕ ｒ ｅ ｉ ｎ ｔ ｅ ｒ ａ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｄ ｕ ｃ ｔ ｉ ｌ ｉ ｔ ｄ ｅ ｓ ｉ ｎ ｐ ｐ ｇ ｙ ｇ
钢结构 ２ ０ １ １ 年第 １ 期第 Байду номын сангаас ６ 卷总第 １ ４ ２期
陈永祁 ， 等： 抗震阻尼器在墨西哥 Ｔ ｏ ｒ ｒ ｅ Ｍ ａ ｏ ｒ高层建筑中的应用 ｙ
５ ５ 层塔楼 屋 顶 上 设 置 了 直 升 飞 机 降 落 场 地 。 该 建 筑水平断面从 ８ ０ｍ×８ ０ｍ 起向上递减 ， ４～１ ０ 层减 减小 为８ ０ｍ×６ ５ｍ。 在 １ ０ 层 以 上 塔 楼 的 标 准 层， 至４ ８ｍ×３ ６ｍ。 ２ ． １ 基 础 该建筑位于墨西哥市的松软堆积土上 。 设计的 。直 图 ２） 基础由沉箱和钢筋混凝土底板系统构 成 （ 径达 １ 深 度 沉 积” 岩 ． ２ｍ 的沉箱坐落在 ４ ０ ｍ 深的 “ 石层上 。沉 箱 上 设 置 厚 度 为 １ ． ０～２ ． ５ｍ 不等的混 凝土基础板块 。８ ０ ０ ｍｍ 的 钢 筋 混 凝 土 基 础 墙 坐 落 在该板块上 。 考虑 到 最 严 重 的 地 震 环 境 ， 该设计采 用了较保守的基础设计 。
工程设计
抗震阻尼器在墨西哥 Ｔ ｏ ｒ ｒ ｅ Ｍ ａ ｏ ｒ ｙ 高层建筑中的应用
陈永祁 高正 博阳
（ ） 北京奇太振控科技发展有限公司 ， 北京 １ ０ ０ ０ ３ ７ — — 墨西哥 Ｔ 摘 要： 还没有全部完工开放就遭遇 ２ ０ ０ ３ 年强烈地震考验的 ５ ７层２ ２ ５ｍ 高的高层钢结构 — ｏ ｒ ｒ ｅ Ｍ ａ － ｙ 经受了此次地震的考验 。 作为世界上首批采用阻尼器抗震的高层建筑 ， 采用了全 新 的 设 计 理 念 、 先进的优 ｏ ｒ大楼 ， 、 、 ， 化 构造和安装技术 成功的抗震手段 其设计理念和 计 算 方 法 都 为 世 界 地 震 工 程 界 开 创 了 一 个 值 得 学 习 的 先 例 。 最后提出了一点看法 ， 希望引起进一步讨论 。 关键词 ： 巨型跨层支撑 ；临界阻尼比 ；土壤和结构的相互作用 ；延性设计
Ｓ Ｅ Ｉ Ｓ Ｍ Ｉ Ｃ Ｄ ＡＭ Ｐ Ｅ Ｒ Ｆ Ｏ Ｒ Ｔ Ｈ Ｅ Ｔ Ｏ Ｒ Ｒ Ｅ ＭＡ Ｙ Ｏ Ｒ Ｈ Ｉ Ｇ Ｈ Ｒ Ｉ Ｓ Ｅ Ｂ Ｕ Ｉ Ｌ Ｄ Ｉ Ｎ Ｇ Ａ Ｔ Ｍ Ｅ Ｘ Ｉ Ｃ Ｏ Ｃ Ｉ Ｔ Ｙ
Ｃ ｈ ｅ ｎ Ｙ ｏ ｎ ｉ ａ ｏ ｚ ｈ ｅ ｎ Ｂ ｏ ａ ｎ Ｇ ｇ ｑ ｇ ｙ ｇ
１ 概 述 １ ９ ８ ５年 世 界 著 名 的 墨 西 哥 ８ ． １级强烈地震完 全破坏了墨 西 哥 市 。 从 １ ９ ９ ９年起耗资２ ． ５亿美元 在墨西哥开始 重 建 ５ ７层２ ２ ５ｍ 高的 Ｔ ｏ ｒ ｒ ｅ Ｍ ａ ｏ ｒ ｙ ） 。２ 办公大厦 （ 图１ 墨西哥 Ｃ ０ ０ ３ 年１ 月２ １号， ｏ ｌ ｉ ｍ ａ 。 州沿海地区遭受了 ７ 级的大地震 这次强地震给 ． ６ 处于断层附近的墨西哥市再次带来巨大的破坏 。 超 过１ ３ ０ ０ ０幢居民建筑以及６ ０ ０幢商业建筑受到破 坏 。 其中 ， 超过 ２ ７ ０ ０ 个 建 筑 被 完 全 毁 坏。 地 震 工 程界的奇迹是 ， 在地震发生时 ３ ０ｓ的 强 列 震 动 过 程 中， 刚对外开放使用了 ３ １ 层的 Ｔ ｏ ｒ ｒ ｅ Ｍ ａ ｏ ｒ大楼震 ｙ 感强度要比楼外的其他建筑小很多 。 大量运用的液 体阻尼器作为大楼 抗 震 结 构 的 最 重 要 部 分 ， 成功地 起到了耗能减震作 用 ， 将结构反应保持在了弹性范 围内 。 由此 ， Ｔ ｏ ｒ ｒ ｅ Ｍ ａ ｏ ｒ大 楼 已 成 为 整 个 拉 丁 美 ｙ 洲、 甚至世界阻尼器抗震的标志性建筑 。 实际 上 ， 本建筑成为将阻尼器作用在高层建筑 上的先驱 ，设计者采用了很多值得世界地震工程领 域密切关注 、 并且至 今 还 在 继 续 讨 论 的 设 计 理 念 和 计算 方 法 。 大 楼 的 设 计 遵 循 墨 西 哥 市 设 计 规 范 （ ， 它 的 抗 震 措 施 是 世 界 最 严 格 的。 设 计 还 ＭＣ Ｂ Ｃ） 要求 符 合 美 国 统 一 建 筑 规 范 （ 和加利福 Ｕ Ｂ Ｃ－９ ４） ５ ０
图 ３ 施工中的钢结构 （ 部分钢筋混凝土外包柱 ）
“ ； ； 外层筒 ” 由内部框架形成钢结构 “ 内筒 ” 外筒和内 筒间共设置的 ９ ６个大型阻尼器就像肌肉一样把双 筒框架的骨骼有效 地 连 接 起 来 共 同 工 作 ， 形成第三 重抗侧体系 。 考虑阻尼器所选用的型号 、 性能和安置位置 ， 最 在南北 方 向 上 ， 采用７ 后确定为 ， ２个阻尼器并按对 。 角跨层支撑的 形 式 设 置 在 核 心 结 构 的 层 间 （ 图 ４） 在南北两平面的东 西 方 向 上 ２ ４个超大阻尼器被用
。从 计 算 作外围巨型跨层支 撑 系 统 的 一 部 分 （ 图 ５） 分析中看出 ， 经过优 化 布 置 和 使 用 后 的 阻 尼 器 起 到 了很好的减震作 用 。 该 系 统 申 报 了 美 国 专 利 ， 受到 肯定 。
２ ． ２ 结构系统 图 ３ 所示的该大楼结构是以钢结构为主的结构 体系 。 外围 ３ ０ 层以下的钢柱和结构内层 ３ ５ 层以下 以加强其受力性能和防 钢柱均由钢筋混凝 土 外 包 ， 火能力 。 设备层以 及 屋 顶 层 除 外 ， 典型的楼层是由 ７ ． ６ ２ｃ ｍ 厚的压型钢楼板和表面 ６ ． ３ ５ｃ ｍ 的钢筋混 凝土复合 而 成 。 这 个 项 目 有 一 个 ４ 层 的 地 下 停 车 库， 最深达 １ ５ｍ。 一个钢筋混凝土的楼板系统和外 包混凝土的钢柱系统被用于地下结构中 。 ２ ． ３ 建筑水平抗侧系统 作为主要考虑强烈地震作用的建筑水平抗侧系 应用了一系 列 特 殊 的 结 构 保 护 理 念 。 参 考 对 比 统， 了墨西哥市承受强烈地震情况下每一种建筑结构的 优点 。 最初设计时 ， 对超过 ２ ５ 个不同的结构系统进 行分 析 和 研 究 。最 终 ， 选 用 了 多 重 保 护 的 系 统。在 建议的“ 筒中筒” 概 使用了被世界抗震界 广 泛 认 可 、 念的基础上施加了抗震耗能阻尼器 。 将传统的侧力 抵抗 “ 二重 ” 系统 进 一 步 提 升 为 “ 三 重” 系 统。 该 “ 三 重” 系统由塔楼外 围 的 柱 和 巨 型 跨 层 支 撑 形 成 一 个
图 ５ 巨型 Ｘ 支撑附加阻尼器
于时程分析的非线性阻尼单元 。 分析和设计是建立 在运用高阻尼设计反应谱的谱分析和输入该场地的 地震波进行时程积分的基础之上的 。
在地 震 中 不 但 能 保 护 结 构 不 被 破 坏 ， 自身也不 由于不以结构破坏为代价的 会损害的耗能阻尼 器 ， 延性抗震设计基础 ， 在未来地震中显示了巨大优越 性。 ２ ． ４ 附加阻尼比 在设 计 阶 段 ， 人们开始研究是否在该建筑结构 上设置附加阻尼系统 ， 并确定阻尼器的数量 、 布置和 设计者研究了在里氏 ８ 传统 作用 。 例如 ， ． ２ 级地震 （ 断层上的地震 ） 下， 塔楼在有和没有附加阻尼系统情 况下的振动程度 。 在 研 究 对 比 多 种 阻 尼 系 统 后， Ｔ ａ ｌ ｏ ｒ Ｄ ｅ ｖ ｉ ｃ ｅ ｓ ｙ 公司生产的液体黏滞阻尼器最终被选作该项目的阻 在原钢结构临 尼系统 。 施加了黏 滞 阻 尼 器 的 结 构 ， 界阻尼比的基础上再加上阻尼器的附加阻尼比 ，将 结构南北向 最 后 的 结 构 阻 尼 比 提 高 到 ０ 而东 ． ０ ８ ５， 西向提高到 ０ ． １ ２。 这里采用了对比结构反应来确定等效临界阻尼 比 。 在一个加设了阻尼器的模型和一组不同阻尼比 的模型上分别施加 同 样 的 脉 冲 时 程 荷 载 ， 对结构的 反应 （ 如结构位移 ） 进 行 对 比， 找出最接近加了阻尼 器的某阻尼比的结 构 反 应 ， 用这种等效对比的办法 确定有阻尼器结构的阻尼比 。 这种方法显然比用其 安全 ， 也可以更全 他方法计算出的阻尼比更加可靠 、 面地观察出该结构的地震反应 。 建筑相互作用 ２ ． ５ 土壤 、 这栋 建 筑 坐 落 于 由 墨 西 哥 市 建 筑 设 计 规 范 （ 定义的 Ⅱ 类 地 震 区 内 ， 位于Ⅱ类地震区和 ＭＣ Ｂ Ｃ） 墨西哥 Ⅲ 类之间 。 Ⅲ 类地 震 区 是 松 软 土 的 堆 积 层 ， 市建筑规范中将其列为最严重的地震带 。 该场地环 境的谱分析和土壤结构相互作用的分析是在墨西哥 国立大学内完成的 ， 并提供出了更准确的反应谱 ， 该 场地反应谱可以反映场地土的卓越周期及土壤与建 筑的相互作用 。 对 比 普 通 规 范 反 应 谱 ， 此处所说的 场地谱则是建立在 土 壤 与 结 构 相 互 作 用 基 础 上 的 。 ５ ２
工程设计
该场地反应谱的获得需要考虑地壳表面地基土壤的 影响 ， 同时还要参照规范反应谱 ， 并考虑附加了阻尼 如０ 从而得到设 器后的 临 界 阻 尼 比 ， ． ０ ８ ５或０ ． １ ２， 计用反应谱 。 ２ ． ６ 地震分析 使用 Ｓ Ａ Ｐ ２ ０ ０ ０ 结构分析软 件 对 该 结 构 系 统 进 三 维 计 算 模 型 见 图 ６。 该 模 型 模 拟 行了动力分 析 ， 了所有钢梁 、 外包钢筋混凝土钢柱 、 复合楼板以及用
尼亚州北岭地震后更新的 Ｆ ＥＭＡ－２ ６ ７ 措施 。
图 １ 墨西哥 Ｔ ｏ ｒ ｒ ｅ Ｍ ａ ｏ ｒ大厦 ｙ
２ 建筑结构分析 这座墨西哥 以 及 拉 丁 美 洲 最 高 的 建 筑 ， 地下４ 层、 地上 ９ 层 均 为 停 车 场 。 １ １～５ ３ 层 为 办 公 用 房。
第一作者 ： 陈永祁 ， 男， 博士 ， 高级工程师 。 １ ９ ４ ４ 年出生 ， ： Ｅ ｍ ａ ｉ ｃ ｈ ｅ ｎ＠ｂ ｌ ｕ ｅ ｌ ａ ｋ ｅ ｉ ｎ ｔ ． ｃ ｏ ｍ ｙ ｇ 收稿日期 ： ２ ０ １ ０ －０ ９ －０ ９
（ ， ） Ｂ ｅ ｉ ｉ ｎ Ｑ ｉ ｔ ａ ｉ Ｓ ｈ ｏ ｃ ｋ Ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ａ ｎ ｄ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｔ ｉ ｆ ｉ ｃ Ｄ ｅ ｖ ｅ ｌ ｏ ｍ ｅ ｎ ｔ Ｃ ｏ ． Ｌ ｔ ｄ Ｂ ｅ ｉ ｉ ｎ １ ０ ０ ０ ３ ７， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ｊ ｇ ｐ ｊ ｇ
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图 ４ 室内跨层支撑
从设 计 计 算 还 可 以 看 出 ， 在结构系统中的附加 阻尼设施还极为有效地减少了地震运动对建筑结构 玻璃幕墙 、 附属结构的破坏 。 如建筑上的装饰部分 、 女儿墙 ； 大楼内部的所有暖气 、 空调和机械设备及管 道 。 阻尼器吸收了部分振动能量 ， 减小了大楼 （ 包括 层间 ） 的振动 。当然 ， 也就降低了附属结构的振动和 承受的地震力 。 ５ １
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钢结构 ２ ０ １ １ 年第 １ 期第 Байду номын сангаас ６ 卷总第 １ ４ ２期
陈永祁 ， 等： 抗震阻尼器在墨西哥 Ｔ ｏ ｒ ｒ ｅ Ｍ ａ ｏ ｒ高层建筑中的应用 ｙ
５ ５ 层塔楼 屋 顶 上 设 置 了 直 升 飞 机 降 落 场 地 。 该 建 筑水平断面从 ８ ０ｍ×８ ０ｍ 起向上递减 ， ４～１ ０ 层减 减小 为８ ０ｍ×６ ５ｍ。 在 １ ０ 层 以 上 塔 楼 的 标 准 层， 至４ ８ｍ×３ ６ｍ。 ２ ． １ 基 础 该建筑位于墨西哥市的松软堆积土上 。 设计的 。直 图 ２） 基础由沉箱和钢筋混凝土底板系统构 成 （ 径达 １ 深 度 沉 积” 岩 ． ２ｍ 的沉箱坐落在 ４ ０ ｍ 深的 “ 石层上 。沉 箱 上 设 置 厚 度 为 １ ． ０～２ ． ５ｍ 不等的混 凝土基础板块 。８ ０ ０ ｍｍ 的 钢 筋 混 凝 土 基 础 墙 坐 落 在该板块上 。 考虑 到 最 严 重 的 地 震 环 境 ， 该设计采 用了较保守的基础设计 。
工程设计
抗震阻尼器在墨西哥 Ｔ ｏ ｒ ｒ ｅ Ｍ ａ ｏ ｒ ｙ 高层建筑中的应用
陈永祁 高正 博阳
（ ） 北京奇太振控科技发展有限公司 ， 北京 １ ０ ０ ０ ３ ７ — — 墨西哥 Ｔ 摘 要： 还没有全部完工开放就遭遇 ２ ０ ０ ３ 年强烈地震考验的 ５ ７层２ ２ ５ｍ 高的高层钢结构 — ｏ ｒ ｒ ｅ Ｍ ａ － ｙ 经受了此次地震的考验 。 作为世界上首批采用阻尼器抗震的高层建筑 ， 采用了全 新 的 设 计 理 念 、 先进的优 ｏ ｒ大楼 ， 、 、 ， 化 构造和安装技术 成功的抗震手段 其设计理念和 计 算 方 法 都 为 世 界 地 震 工 程 界 开 创 了 一 个 值 得 学 习 的 先 例 。 最后提出了一点看法 ， 希望引起进一步讨论 。 关键词 ： 巨型跨层支撑 ；临界阻尼比 ；土壤和结构的相互作用 ；延性设计
Ｓ Ｅ Ｉ Ｓ Ｍ Ｉ Ｃ Ｄ ＡＭ Ｐ Ｅ Ｒ Ｆ Ｏ Ｒ Ｔ Ｈ Ｅ Ｔ Ｏ Ｒ Ｒ Ｅ ＭＡ Ｙ Ｏ Ｒ Ｈ Ｉ Ｇ Ｈ Ｒ Ｉ Ｓ Ｅ Ｂ Ｕ Ｉ Ｌ Ｄ Ｉ Ｎ Ｇ Ａ Ｔ Ｍ Ｅ Ｘ Ｉ Ｃ Ｏ Ｃ Ｉ Ｔ Ｙ
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１ 概 述 １ ９ ８ ５年 世 界 著 名 的 墨 西 哥 ８ ． １级强烈地震完 全破坏了墨 西 哥 市 。 从 １ ９ ９ ９年起耗资２ ． ５亿美元 在墨西哥开始 重 建 ５ ７层２ ２ ５ｍ 高的 Ｔ ｏ ｒ ｒ ｅ Ｍ ａ ｏ ｒ ｙ ） 。２ 办公大厦 （ 图１ 墨西哥 Ｃ ０ ０ ３ 年１ 月２ １号， ｏ ｌ ｉ ｍ ａ 。 州沿海地区遭受了 ７ 级的大地震 这次强地震给 ． ６ 处于断层附近的墨西哥市再次带来巨大的破坏 。 超 过１ ３ ０ ０ ０幢居民建筑以及６ ０ ０幢商业建筑受到破 坏 。 其中 ， 超过 ２ ７ ０ ０ 个 建 筑 被 完 全 毁 坏。 地 震 工 程界的奇迹是 ， 在地震发生时 ３ ０ｓ的 强 列 震 动 过 程 中， 刚对外开放使用了 ３ １ 层的 Ｔ ｏ ｒ ｒ ｅ Ｍ ａ ｏ ｒ大楼震 ｙ 感强度要比楼外的其他建筑小很多 。 大量运用的液 体阻尼器作为大楼 抗 震 结 构 的 最 重 要 部 分 ， 成功地 起到了耗能减震作 用 ， 将结构反应保持在了弹性范 围内 。 由此 ， Ｔ ｏ ｒ ｒ ｅ Ｍ ａ ｏ ｒ大 楼 已 成 为 整 个 拉 丁 美 ｙ 洲、 甚至世界阻尼器抗震的标志性建筑 。 实际 上 ， 本建筑成为将阻尼器作用在高层建筑 上的先驱 ，设计者采用了很多值得世界地震工程领 域密切关注 、 并且至 今 还 在 继 续 讨 论 的 设 计 理 念 和 计算 方 法 。 大 楼 的 设 计 遵 循 墨 西 哥 市 设 计 规 范 （ ， 它 的 抗 震 措 施 是 世 界 最 严 格 的。 设 计 还 ＭＣ Ｂ Ｃ） 要求 符 合 美 国 统 一 建 筑 规 范 （ 和加利福 Ｕ Ｂ Ｃ－９ ４） ５ ０
图 ３ 施工中的钢结构 （ 部分钢筋混凝土外包柱 ）
“ ； ； 外层筒 ” 由内部框架形成钢结构 “ 内筒 ” 外筒和内 筒间共设置的 ９ ６个大型阻尼器就像肌肉一样把双 筒框架的骨骼有效 地 连 接 起 来 共 同 工 作 ， 形成第三 重抗侧体系 。 考虑阻尼器所选用的型号 、 性能和安置位置 ， 最 在南北 方 向 上 ， 采用７ 后确定为 ， ２个阻尼器并按对 。 角跨层支撑的 形 式 设 置 在 核 心 结 构 的 层 间 （ 图 ４） 在南北两平面的东 西 方 向 上 ２ ４个超大阻尼器被用