(高层结构设计)第十章 建筑结构消能减震技术与振动控制技术
超高层建筑结构的减震控制技术与抗震设计要点
超高层建筑结构的减震控制技术与抗震设计要点
超高层建筑结构是指高度超过200m的建筑结构，在城市发展过程中已经成为城市发
展的标志性建筑之一，但是，由于超高层建筑结构的自身特点，它们更易受到地震影响，
因此，抗震设计将成为超高层建筑结构设计的主要难点。
此外，减震控制也是抗震设计中
一个重要方面。
首先，要设计抗震的超高层建筑结构，应在设计中重视加强建筑物的抗震性能，主要
措施包括：原位抗震墙柱分析，以确定建筑的构造形式，强化地基处理，包括在地下穿仓桩、地基改造以及增加地下筒仓的活动性抗震处理；设计有利于加强抗震性能，比如采用
抗震钢柱框架结构，以提高建筑物的抗震性能等。
此外，超高层建筑结构设计中也应考虑减震控制的措施。
这些措施主要包括：采用隔
振框架结构减少地震波的传播；在设计中采用耗能型抗震结构，比如网格耗能护墙、摆滚
耗能护墙；采用液变耗能把护舒；在设计中采用支承耗能器具等。
此外，超高层建筑结构也应采用基于有限元分析技术的抗震设计方法，即：在考虑建
筑物物理本身性能和力学特性等因素的前提下，研究建筑物抗震性能，检验其动力学参数，模拟地震波的冲击，将计算结果与规范的要求相比较，确定抗震性能等指标。
综上所述，要设计出具有良好抗震性能的超高层建筑结构，应采用抗震设计和减震控
制相结合的方法，包括采用隔振框架结构减少地震波的传播、耗能型抗震结构的采用、液
变耗能把护舒的采用以及基于有限元分析技术的抗震设计方法，以此在设计中有效地提高
超高层建筑结构的抗震性能。
建筑结构消能减震的控制方法
建筑结构消能减震的控制方法汇报人：日期:•引言•建筑结构消能减震的基本原理•建筑结构消能减震的控制方法•建筑结构消能减震的优化设计目•工程实例分析•研究展望与未来发展趋势录引言01CATALOGUE地震是一种常见的自然灾害，对人类社会和自然环境造成极大的破坏。
传统的建筑结构抗震设计主要是依靠结构本身的强度来抵抗地震，但这种方法的效果有限，并且难以应对强烈地震。
因此，研究建筑结构的消能减震控制方法，提高建筑结构在地震作用下的安全性，对于保障人类生命财产安全具有重要意义。
研究背景和意义研究现状和发展趋势国内外学者已经开展了大量的研究工作，提出了多种消能减震技术，如阻尼器、隔震支座、调谐质量阻尼器等。
未来，随着材料科学和计算机技术的发展，消能减震技术将更加智能化、高效化，为建筑结构的抗震设计提供更加可靠的技术支持。
建筑结构消能减震的基本原理02CATALOGUE通过在建筑结构中设置消能构件或系统，以减少地震对结构的影响，提高结构的抗震性能。
消能减震技术被动消能减震主动消能减震利用阻尼材料或装置（如橡胶隔震支座、铅阻尼器等）吸收地震能量，以减小结构振动反应。
利用传感器、控制器和作动器组成的系统，实时监测地震动并控制结构反应，以减小结构振动反应。
030201消能减震的概念和分类能量守恒01在地震过程中，建筑结构会受到来自地面的地震能量作用。
消能减震技术通过设置消能构件或系统，吸收或消耗地震能量，降低结构振动反应。
动能定理02建筑结构在地震作用下的动能与地震动输入能量和结构阻尼消耗能量之差成正比。
消能减震技术通过增大结构阻尼，提高结构消耗能量的能力，从而减小结构振动反应。
势能定理03建筑结构在地震作用下的位移与结构势能变化量成正比。
消能减震技术通过改变结构刚度，降低结构势能变化量，从而减小结构振动反应。
优化设计通过对建筑结构进行优化设计，降低结构在地震作用下的响应，提高结构的整体性能。
精细化评估通过对建筑结构的地震响应进行精细化评估，揭示消能减震技术的减震效果和适用范围，为实际工程应用提供指导。
建筑结构振动控制与减震技术
建筑结构振动控制与减震技术建筑结构振动是指建筑物在受到外力作用或自身受到激励时产生的动态响应。
振动会带来很多问题，比如噪音、不稳定性和疲劳等。
为了保证建筑物的安全性和舒适性，振动控制和减震技术成为了十分重要的领域。
本文将介绍建筑结构振动控制与减震技术的原理与应用。
1. 介绍建筑结构振动的原因和影响建筑结构振动的主要原因包括地震、风载、人员活动以及机械设备等因素。
振动会导致建筑物的不稳定性，并对建筑内部设备和居住者产生不良影响，如噪音、疲劳等。
因此，对建筑结构振动进行控制和减震十分重要。
2. 振动控制的方法振动控制可以通过几种方法来实现，包括被动控制、主动控制和半主动控制。
被动控制利用刚性连接件、阻尼器等 passibe 部件来吸收和分散振动能量。
主动控制则通过传感器和激励器对振动进行主动干预和抑制。
半主动控制则结合了主动控制和被动控制的优点。
3. 减震技术的原理与应用减震技术通过在建筑物底部安装减震装置，将地震或其他外力引起的振动吸收并分散，从而减小建筑内部的振动幅度。
常见的减震装置包括摆锤、液体阻尼器和弹簧等。
这些装置可以减轻振动对建筑物的影响，提高建筑的抗震能力。
4. 案例分析以某高层建筑为例，介绍减震技术在实际工程中的应用。
该高层建筑采用液体阻尼器作为减震装置，通过改变液体的流动来吸收和消散振动能量。
该减震系统有效地提高了建筑物的稳定性和舒适性，并在地震发生时发挥了重要作用。
5. 进一步展望建筑结构振动控制与减震技术是一个不断发展和改进的领域，目前已经取得了很多成果。
未来的研究可以集中在材料和设计方面，开发更高效和经济的减震装置，提高建筑物的抗震和抗振能力。
总结：建筑结构振动对建筑物的安全性和舒适性产生重要影响。
振动控制和减震技术通过各种方法和装置来减小建筑物的振动幅度，提高其抗震能力。
这些技术在实际工程中已经取得了一些成功，并且仍在不断发展和改进。
未来的研究应该致力于提高减震装置的效率和经济性，进一步提升建筑物的抗振性能。
建筑结构抗震设计振动控制
通过合理的布置方式，使隔震支座充分发挥作用，提高整个结构的抗震性能。
04 消能减震设计策略及实施方法
金属阻尼器消能减震原理
塑性变形耗能
金属阻尼器利用金属材料的塑性变形能力，在地震作用下发生塑性变形，吸收并耗散地震能量，从而减小结构的 地震响应。
滞回耗能
金属阻尼器通过合理设计，使阻尼器在地震作用下产生滞回变形，滞回变形过程中吸收地震能量，并通过阻尼器 的热耗散将能量释放，降低结构的地震反应。
建筑结构抗震设计振 动控制
汇报人：戴老师 2023-12-02
目录
• 抗震设计基本原则 • 振动控制技术与方法 • 建筑结构隔震设计策略 • 消能减震设计策略及实施方法
目录
• 结构振动台试验与数值模拟分析 • 工程案例分析与经验总结
01 抗震设计基本原则
地震力与作用
地震力
地震时地面运动对建筑物产生的 惯性力，其大小与建筑物的质量 、地震加速度及建筑物与地面的 连接方式有关。
利用智能材料（如压电材料、磁 流变材料等）实现结构振动的主 动与被动控制。
03
优化设计与控制策 略
通过优化设计和控制策略，实现 混合控制系统在宽频带范围内的 有效减震。
03 建筑结构隔震设计策略
基础隔震系统原理及应用
原理
通过在建筑物基础与上部结构之间设置隔震层，使上部结构 与基础隔离，从而减少地震能量向上部结构的传递，达到减 震的目的。
上部结构的传递。
消能减震技术
02 在结构中设置阻尼器、耗能支撑等消能构件，吸收和
耗散地震能量。
被动调谐质量阻尼器（TMD）
03
利用附加质量与结构振动的相对运动，产生阻尼力减
小结构振动。
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。
建筑结构的隔震、减振和振动控制
建筑结构的隔震、减振和振动控制摘要：为提高建筑物的安全性与稳定性，必须注重隔震、减振等方面的工作，实行标准化的管理，使其既能保证使用的安全，又能达到经济效益与社会效益的双赢。
通过对建筑结构隔震减振原理的研究，对隔震减振技术从被动控制，主动控制，半主动控制，混合控制等几个角度进行了详细的研究。
关键词：建筑结构；隔震；减振；振动；控制引言最近几年，由于人们对安全的认识不断提高，所以对建筑结构进行隔震、减振和振动的控制研究得到了很大的推广，经过几年的不断发展和改进，它已经可以很好的与实际的项目相融合。
随着国内高楼大厦数量的增加，人们对其结构的耐久性能、稳定性能等方面的需求越来越大，需要建造高质量的大厦。
因此，我们国家也应当强化这一领域的研究，提升我们国家的建筑水准，才能适应我们国家日益增加的人口以及日益提升的城镇化水平的刚需[1]。
1 隔震与减振的概况在中国，传统的房屋结构以“大震不垮”、“设防可修”、“小震不坏”为主的房屋抗震设计准则为主，该准则可在中小型震下较好地缓解房屋的局部损伤，但随着地震等级越大，该准则已无法保障房屋的安全，为此，必须探索新型房屋的抗震性能。
2 建筑结构的隔震、减振总体思路2.1 隔震的原理建筑结构的抗震设计是以隔震层为基础进行的，而建筑结构通常可以由三个层次组成，分别是：下部结构、隔震层和上部结构，这样的结构设计能够在地震时，从地底传来的震幅能够传递到隔震层，而隔震层能够很好的将地震所造成的损伤能量吸收，剩余的一小部分的损伤能量传输到上部结构中，在这种传输作用力下，建筑的上部结构会逐渐变化，逐渐对地震的破坏能力会有一种抗性，在再次发生地震时，在隔震层的作用下，上部结构也可以很好的消减地震所造成的损伤，呈现出一种弹性的状态，从而有效地增强了建筑结构的隔震性能。
2.2 减振的原理在建筑结构的抗震系统中，有一个消能减振结构构件，它主要是在建筑结构的抗侧力装置中，通过安装耗能构件，可以再一次实现消能阻尼，即在建筑结构遭受地震的侵蚀时，消能构件和消能装置，利用其弹塑性变形滞回能力，可以将地震地面段，在地下室上部建筑的投影出入口，通常选择室外台阶连接室外坡道的出入口。
试析建筑结构的隔震、减振及振动控制措施
试析建筑结构的隔震、减振及振动控制措施一.隔震与消能减振原理建筑结构在地震过程能够相互消除荷载力，使建筑结构变成良好的变形吸收形式，并且在建筑建设中通过建筑自身能力来提高主要因素，在建筑结构中，隔震和消能是一套系统。
建筑结构处于小型地震中可以起到良好的低于作用，但是在7级以上地震时，这种减灾能力就显得十分脆弱。
二.主动控制主动控制是使用现代结构控制技术，对建筑的地震结构施行联机观测，在根据实际监控分析来对结构进行调整。
对结构提高控制力，使其实现自动控制。
主动控制在很多结构中和动力形态中，都被设置到实际允许的控制范围，是结构在调整的过程中保护整体的问题性。
主动控制是电子机械和工程结构的产物，它在结构尺寸和荷载的控制上来说十分稳定，但是在建设成本和投资上十分巨大，如果以保护单体建筑的角度来说十分适用，并且控制形式有效。
三.油阻尼板主动控制这种控制结果能够兼顾被动控制和主动控制等优点，并且在控制效果上能够通過电能调节改变结构性能。
非常适合结构工程的抗震设计。
通过调控油孔流量可以使几点控制阀门的调节度加大，并且通过流动阻尼达到更换的目的。
我国已经能够自主研发变阻尼半主动控制系统，根据不同的油路设计方案来提高应用设备的控制方法，提出合理的分析设计软件。
根据电液伺服阀发展成变阻尼半主动控制系统。
以此提出了两套油路设计方案，另外这项技术针对隔震房屋的隔震层中，应用广泛，在变阻尼半主动控制非常活跃。
阻尼的减振效果十分有限。
尤其以自由度体系基座受到运动机理中，阻尼越大，结构的相对运动移位会使速度和加速度的不断减少，对绝对运动干扰程度较低，当干扰频率和自振频率相互比较，阻尼的移动会加大位移有研究表明当结构周期地震发生地震情况下会出现类似的情况，阻尼增加中能够根据荷载进行制动，以此降低地震反应，其中包括对位移和加速度的控制反应。
变阻尼的半主动控制效果没有上限阻尼的控制效果好，这是因为在对中和短周期结构下，抗震设计都是针对短周期，不惜要使用半主动阻尼，但是在长周期的结构中，半主动变阻尼的控制方法与上限阻尼相比时能够可以降低速度的反应，对相对的反应也不会出现不利影响。
建筑结构设计中的抗震减振技术
建筑结构设计中的抗震减振技术在当今社会，建筑结构的安全性和稳定性至关重要。
地震作为一种极具破坏力的自然灾害，对建筑物的威胁不可小觑。
因此，在建筑结构设计中，抗震减振技术的应用显得尤为重要。
它不仅能够保障人们的生命财产安全，还能提高建筑物在地震中的生存能力，减少地震带来的损失。
一、地震对建筑结构的影响要理解抗震减振技术，首先需要了解地震对建筑结构的影响。
地震发生时，会产生强烈的地面运动，包括水平和垂直方向的振动。
这些振动会通过基础传递到建筑物上，引起结构的变形和内力的变化。
水平地震作用往往是导致建筑物破坏的主要因素。
它会使建筑物产生水平位移和扭转，从而破坏结构的整体性和稳定性。
柱子、梁等构件可能会因为承受过大的弯矩和剪力而发生弯曲、剪切破坏；节点连接部位也可能因为受力过大而失效。
垂直地震作用虽然相对较小，但在某些情况下也不能忽视。
它可能会加重建筑物的竖向荷载，导致柱子、墙体等竖向构件的受压破坏；对于大跨度结构，垂直地震作用还可能引起结构的上下振动，增加构件的疲劳损伤。
此外，地震还可能引发地基的不均匀沉降和液化，进一步削弱建筑物的基础稳定性，从而导致整个建筑的倾斜或倒塌。
二、抗震减振技术的原理抗震减振技术的基本原理是通过改变结构的动力特性或增加能量耗散装置，来减少地震输入能量对结构的影响，从而降低结构的地震响应。
改变结构的动力特性主要包括调整结构的自振周期、振型和阻尼比。
一般来说，结构的自振周期与地震波的卓越周期相差越大，地震作用就越小。
通过合理的设计，如增加结构的刚度或质量，可以改变自振周期，使其避开地震的主要能量频段。
增加阻尼比可以有效地消耗地震输入能量，减少结构的振动幅度。
常见的增加阻尼的方法有设置阻尼器，如粘滞阻尼器、金属阻尼器等。
能量耗散装置则是通过其自身的变形或摩擦来消耗地震能量，从而保护主体结构不受破坏。
例如，屈曲约束支撑在受压时能够稳定地提供支撑力，并通过屈服变形消耗能量；摩擦阻尼器则利用接触面的摩擦来耗散能量。
结构消能减震技术(2020年10月整理).pdf
结构消能减震技术1、结构消能减震的基本概念地震发生时地面震动引起结构物的震动反应，地面地震能量向结构物输入。
结构物接收了大量的地震能量，必然要进行能量转换或消耗才能最后终止震动反应。
消能减震技术是将结构的某些构件设计成消能构件，或在结构的某些部位装设消能装置。
在风或小震作用时，这些消能构件或消能装置具有足够的初始刚度，处于弹性状态，结构具有足够的侧向刚度以满足正常使用要求；当出现大风或大震作用时，随着结构侧向变形的增大，消能构件或消能装置率先进入非弹性状态，产生较大阻尼，大量消耗输入结构的地震或风振能量，使主体结构避免出现明显的非弹性状态，且迅速衰减结构的地震或风振反应（位移、速度、加速度等），保护主体结构及构件在强地震或大风中免遭破坏或倒塌，达到减震抗震的目的。
消能部件（消能构件或消能装置及其连接件）按照不同“构件型式”分为消能支撑、消能剪力墙、消能支承或悬吊构件、消能节点、消能连接等。
消能部件中的消能器（又称阻尼器）分为速度相关型如黏滞流体阻尼器、黏弹性阻尼器、黏滞阻尼墙、黏弹性阻尼墙；位移相关型如金属屈服型阻尼器、摩擦阻尼器等，和其它类型如调频质量阻尼器（TMD）、调频液体阻尼器（TLD）等。
采用消能减震技术的结构体系与传统抗震结构体系相比，具有大震安全性、经济性和技术合理性。
技术指标：建筑结构消能减震设计方案，应根据建筑抗震设防类别、抗震设防烈度、场地条件、建筑结构方案和建筑使用要求，与采用抗震设计的设计方案进行技术、经济可行性的对比分析后确定。
采用消能减震技术结构体系的计算分析应依据《建筑抗震设计规范》GB50011 进行，设计安装做法应遵循国家建筑标准设计图集《建筑结构消能减震(振)设计》09SG610-2，其产品应符合《建筑消能阻尼器》JG/T209 的规定。
适用范围：消能减震技术主要应用于高层建筑，高耸塔架，大跨度桥梁，柔性管道、管线(生命线工程)，既有建筑的抗震(或抗风)性能的改善等。
装配式建筑的振动控制与减震技术
装配式建筑的振动控制与减震技术引言装配式建筑作为一种快速、高效的建造方式，逐渐受到了广泛的关注和应用。
然而，与传统建筑相比，装配式建筑由于其轻质化和模块化特点，对地震和其他振动源的响应更加敏感。
因此，振动控制与减震技术成为了保证装配式建筑结构安全和舒适性的重要手段。
本文将深入探讨装配式建筑的振动控制与减震技术的原理、方法和应用。
一、振动控制的原理和方法1. 原理装配式建筑的振动控制与减震技术基于减小结构振动对人体舒适性和建筑结构安全性的影响。
其原理主要包括结构频率调谐、质量阻尼、能量吸收和能量转换等。
结构频率调谐通过调整结构的刚度和质量分布，使得结构在地震激励下的振动频率处于无害范围内。
质量阻尼则通过增加结构的内阻，消耗地震引起的振动能量，降低振动响应。
能量吸收和能量转换则利用隔震、摇摆梁等装置将振动能量转化为其他形式的能量，减小结构自身的振动。
2. 方法振动控制的方法主要包括主动控制、被动控制和减震控制。
主动控制依靠传感器、控制器和执行器，实时监测和控制结构的振动，以提高抵抗地震和其他振动源的能力。
被动控制则采用隔震、阻尼器、摇摆梁等装置，通过自身的力学特性来响应振动荷载，实现结构的减振和减震。
减震控制结合了主动控制和被动控制的优点，同时利用外部的控制力和内部的阻尼装置，对结构进行最优化控制，以实现更好的振动控制效果。
二、装配式建筑的振动问题分析1. 振动源装配式建筑的振动问题主要来自于地震、风荷载、机械设备和人体活动等。
其中，地震是装配式建筑最主要的振动源，其导致的振动能量较大，会对建筑结构和居住者的安全和舒适性产生较大影响。
此外，风荷载和机械设备的运行也会引起建筑结构的振动，需要进行有效的控制和抑制。
2. 振动对装配式建筑的影响装配式建筑结构通常较轻，刚度较低，因此对振动的响应较为敏感。
振动能量的积累和传递会导致结构损伤、结构材料疲劳、设备故障和居住者的不适感等问题。
此外，振动还可能引起建筑物内部装饰、管道等部件的脱落、破坏，对建筑的正常使用和功能产生一定的影响。
(高层结构设计)第十章 建筑结构消能减震技术与振动控制技术
建筑结构振动控制技术
结构振动控制技术是指通过在建筑结构上 安装被动消能器、被动吸能器、半主动和 智能控制系统、主动控制系统，消耗、吸 收、转移结构的振动能量，减小结构的振 动，提高结构抗振性能的技术。
速度相关型阻尼器及连接
由粘弹性材料和 约束层组成的速 度相关型阻尼器。
速度相关型阻尼器及连接
速度相关型阻尼器
平板式粘弹 性阻尼器由 粘弹性材料 和约束板组 成，约束板 和粘弹性材 料层均为平 板状。
圆筒式粘弹 性阻尼器由
速度相关型阻尼器
速度相关型阻尼器
位移相关型消能器
金属屈服型阻尼器 形式多样，根据核 心部件采用材料的 不同，大致可分为 钢屈服阻尼器、铅 屈服阻尼器及合金 屈服阻尼器等不同 类型。
(高层结构设计)第十章 建筑结构消能减震技术与振动控制技术
减震\振控制方法
建筑结构消能减震技术
在工程结构中布置消能减震器以耗散地震 输入结构的能量，是减轻工程结构在地震 中的反应，减轻建筑地震破坏的一种新技 术和新方法。
消能减震结构 energy dissipation structure, 在建筑结构中设置消能减震器而形成的结 构体系。消能减震结构包括主体结构、消 能部件和基础。
位移相关型消能器
位移相关型消能器
位移相关型消能器
位移相关型消能器
位移相关型消能器-摩擦阻尼器
摩擦阻尼器 包括：由螺 栓产生摩擦 面上压力的 螺栓装置摩 擦阻尼器； 用圆环等紧 固芯棒的环 形装置摩擦 阻尼器。
超高层建筑结构的减震控制技术与抗震设计要点
超高层建筑结构的减震控制技术与抗震设计要点【摘要】随着经济的发展及社会需求的多样性，建筑的高度越来越高，体型变得更加复杂，并且建筑设计追求多功能、多变的使用空间及丰富的立面设计效果。
因此，就常采用复杂高层建筑结构体系，从而使超高层建筑抗震工作成为结构设计的重点。
本文将对超高层建筑结构设计中的减震控制技术以及抗震设计要点做相应的研究分析。
【关键词】基本原则；控制技术；抗震设计1.超高层建筑结构体系类型及减震、抗震结构设计的基本原则1.1超高层建筑的结构体系类型超限高层建筑的类型主要有大底盘、大裙房、多塔楼建筑带有外挑、悬挑层的建筑。
超限高层建筑经常采用的结构体系有钢筋混凝土框架—核心筒结构, 它的整体性、抗侧刚度好, 一般采用以上混凝土钢框架结构, 具有自重轻、断面小、承载力大的优势外密柱结构, 随着技术的发展, 在高层住宅中也出现了新的结构体系, 如现浇框架—短肢剪力墙现浇框支—短肢剪力墙。
1.2超高层建筑减震、抗震结构设计的基本原则1.2.1结构构件应具有必要的承载力、刚度、稳定性、延性等方面的性能。
（1）结构构件应遵守“强柱弱梁、强剪弱弯、强节点弱构件、强底层柱(墙)”的原则。
（2）对可能造成结构的相对薄弱部位，应采取措施提高抗震能力。
（3）承受竖向荷载的主要构件不宜作为主要耗能构件。
1.2.2尽可能设置多道抗震防线（1）一个抗震结构体系应由若干个延性较好的分体系组成，并由延性较好的结构构件连接协同工作。
例如框架- 剪力墙结构由延性框架和剪力墙两个分体组成，双肢或多肢剪力墙体系组成。
（2）强烈地震之后往往伴随多次余震，如只有一道防线，则在第一次破坏后再遭余震，将会因损伤积累导致倒塌。
抗震结构体系应有最大可能数量的内部、外部冗余度，有意识地建立一系列分布的屈服区，主要耗能构件应有较高的延性和适当刚度，以使结构能吸收和耗散大量的地震能量，提高结构抗震性能，避免大震时倒塌。
（3）适当处理结构构件的强弱关系，同一楼层内宜使主要耗能构件屈服后，其他抗侧力构件仍处于弹性阶段，使“有效屈服”保持较长阶段，保证结构的延性和抗倒塌能力。
建筑结构的隔震、减振和振动控制
建筑结构的隔震、减振和振动控制摘要：近年来，地壳运动比以往更加剧烈和频繁。
针对这种情况，国家当局加强了对建筑结构的绝缘、减振和振动控制的研究。
与此同时，生活条件和住房质量，特别是建筑安全的要求越来越高。
如果不采取必要措施来减轻建筑结构的冲击，将不可避免地对建筑结构的安全产生不利影响。
因此，有必要加强结构的隔热、减振和振动控制，并提高建筑的稳定性。
本文基于隔震和消能减振的原理，深入分析和研究建筑结构中的隔震、消能减振和振动控制技术，供参考。
关键词：建筑结构；隔震；消能减振；振动控制前言隔震是指在建筑结构的地下安装隔震装置，以减少地面运动对地面结构的能量输入，并减少结构振动。
隔震的概念由来已久，在古代的中国，人们已经知道如何利用柔软退化的糯米层吸收地震能量，以及处理一些重要的建筑地基，从而获得防震效果。
在当今社会的建筑结构中，隔震的概念被广泛应用。
1原理分析1.1隔震原理分析减振器通常主要用于建筑结构抗震系统的设计，分为上部结构、下部结构和抗震结构三个部分。
这种结构设计的主要原因是，当地震释放大量破坏性能量时，隔热层可以通过下部结构吸收这些能量，只有一小部分破坏性能量最终进入上部结构。
建筑物结构中防撞层的设计在一定程度上改变了上层建筑的循环，减少了地震对上层建筑的影响，使上层建筑在强烈地震后甚至在变形初期保持自然弹性状态，从而加强了防震能力。
1.2减振耗能原理对于减振耗能结构，通常是通过建筑结构中的电阻测量装置中的有效部件来实现减振耗能目标。
一旦地震产生的能量侵蚀了建筑物结构，消耗能量的装置和部件的弹塑性变形就可以迅速推迟，从而吸收和消耗地震产生的破坏性能量，降低主结构易受地震破坏的程度这与传统原则形成了巨大的对比。
主要通过灵活而严格的中间技术，是抗震领域的另一项重大突破。
2建筑结构的隔震、减振和振动控制技术研究2.1被动控制被动控制是指通过不依靠外部力量自行调整建筑结构减少地震处理，这种控制已得到动态验证。
建筑结构振动控制与优化设计
建筑结构振动控制与优化设计建筑结构振动是一项重要的研究领域，它涉及到建筑物在自然环境或人为因素下的振动响应。
振动会对建筑物的性能、安全性和舒适性产生重要影响，因此探索建筑结构振动的控制与优化设计成为了工程界的热点问题。
本文将介绍建筑结构振动的相关概念、分类以及常用的控制方法和优化设计策略。
一、建筑结构振动的分类建筑结构振动可以分为自然振动和强迫振动两种类型。
1. 自然振动是指建筑结构在无外界激励下自身固有特性引起的振动。
自然振动频率与结构的质量和刚度密切相关，可通过理论计算或实验测定得到。
2. 强迫振动是指建筑结构受到外界激励（如风、地震、交通等）而产生的振动响应。
强迫振动频率与激励频率相近，对结构造成动态相互作用。
二、建筑结构振动的控制方法1. 被动控制方法：被动控制方法主要通过增加阻尼器、隔音隔震等装置来改善建筑结构的振动性能。
常见的被动控制装置包括负质量阻尼器、液体阻尼器、摩擦阻尼器等。
2. 主动控制方法：主动控制方法通过在结构上安装传感器和执行器，实时监测和调节结构的振动响应。
主动控制系统通过引入控制力，实现对结构振动的主动控制。
3. 半主动控制方法：半主动控制方法是介于被动控制和主动控制之间的一种方法。
它采用可调节的装置，通过根据结构振动的实时监测信息调整设备的参数或状态，以实现对结构振动的控制。
三、建筑结构振动的优化设计1. 结构参数优化：在建筑结构设计的过程中，可以通过选择合适的结构参数来降低结构的振动响应。
例如，选择适当的截面形状、减小结构刚度等。
2. 材料优化：选择合适的材料可以改善结构的振动性能。
例如，使用高阻尼材料、光纤传感器等新型材料来提高结构的控制能力和感知能力。
3. 换能器和传感器的优化：换能器和传感器在振动控制系统中起着关键作用，优化它们的设计能够提高控制系统的性能。
例如，设计更为灵敏和可靠的传感器，提高控制系统的信号采集和处理能力。
四、结语建筑结构振动控制与优化设计是一个复杂而又具有挑战性的工程问题。
建筑抗震与结构减振技术
建筑抗震与结构减振技术建筑抗震与结构减振技术在现代建筑工程中起着至关重要的作用。
地震是一种自然灾害，能够造成严重的破坏和人员伤亡。
因此，建筑抗震技术的研究和应用对于保护人民的生命财产安全具有重要意义。
本文将介绍一些常见的建筑抗震与结构减振技术，并探讨其应用和发展前景。
一、加强结构的抗震设计在建筑物的抗震设计中，合理的结构设计是最基本的。
一方面，建筑物的结构要具有一定的韧性和抗震能力，能够在地震中承受一定程度的震力而不坍塌。
另一方面，建筑物的结构要能够在地震发生后进行修复和加固，以恢复原有的抗震性能。
因此，抗震设计需要考虑结构的各种强度和刚度指标，并合理选择材料和结构形式。
二、减震技术的应用减震技术是一种通过改变结构的自然振动周期和阻尼方式来减小地震作用的技术。
常见的减震技术包括摩擦减振器、液体阻尼器、屈曲橡胶减振器等。
这些技术都能够通过吸收地震能量和改变结构的振动特性来减小地震作用，从而保护建筑物的安全。
减震技术在地震多发地区的高层建筑和重要基础设施中得到广泛应用，并取得了显著的效果。
三、基础土壤处理技术土壤的特性对于建筑物的抗震性能有着重要的影响。
不同类型的土壤对地震波的传播和建筑物的响应有着不同的影响。
为了提高建筑物的抗震能力，可以通过土壤处理技术来改变土壤的性质。
常见的土壤处理技术包括加固基础、土体改良和地基隔震等。
这些技术能够提高土壤的稳定性和抗震性能，从而保护建筑物的安全。
四、建筑抗震监测与预警系统建筑抗震监测与预警系统是一种通过监测地震波和建筑结构的振动来提前预警并采取措施的技术。
它能够实时监测地震波的传播和建筑物的反应，并根据预先设定的阈值来判断地震的威胁程度。
一旦监测到地震波，系统会自动触发报警，同时采取相应的措施，如关闭电源、强化结构等。
建筑抗震监测与预警系统对于提高抗震能力和减少地震灾害的影响具有重要意义。
五、建筑抗震技术的发展前景随着科技的不断进步和发展，建筑抗震技术也在不断创新和完善。
浅谈建筑结构的隔震、减震和振动控制
浅谈建筑结构的隔震、减震和振动控制作者：黄莉刘薇来源：《建筑与文化》2013年第08期【摘要】随着建筑行业的蓬勃发展，人们对建筑结构的安全性、适用性和耐久性要求也在不断提高，近年来，各处地震频繁，给国家、人民带来了巨大的灾难，与之直接相关的建筑结构抗震水平受到越来越多的重视。
作者首先对当代建筑结构隔震、减震和振动控制现状和未来技术发展趋势进行分析，然后介绍了现阶段建筑结构隔震隔震、减震和振动控制技术，为保障人民生命财产安全，促进建筑行业发展提供理论支持。
【关键词】建筑结构，隔震，减震，振动控制，安全性引言近年来，我国地震灾害频繁发生，给国家和人民带来了很大的灾难，过去一直通过提高建筑结构的抗震等级来抵抗地震作用，但这种硬碰硬的方式往往带来很多负面影响，而通过建筑结构隔震、减震和振动控制来以柔克刚，能够起到很好的效果。
随着研究的深入，我国建筑结构的防震体系逐步完善，隔震、减震和振动控制技术也得到很大的提高。
本文通过对隔震、减震和振动控制技术现状进行分析，并介绍了一些有效的新技术、新方法，为提高建筑结构安全性、适用性和耐久性打下基础。
一、建筑结构隔震、减震和振动控制现状和发展趋势目前大多建筑工程仍采用传统的建筑结构方式，缺乏对建筑结构多的研究，往往只注重材料的选择和优美雅观的结构布置，单纯的提高建筑结构的抗震等级，而忽视了建筑结构空间的布置，也体现不了对建筑结构隔震、减震和振动的控制，总之，传统的抗震措施必须以一定的结构损伤为代价来减小地震的作用，不能从各个方面区提高建筑物的结构稳定性，另一方面，建筑结构隔震、减震和振动控制技术能够减轻地震引起的结构损伤，应用还不普遍，有很大的发展空间。
当前隔震、减震和振动控制技术不是很成熟，会引起一些不利影响，未来隔震、减震和振动控制研究中，将会在不同学科专业之间有更多合作和交叉研究，开发和推广新技术、新装置和新机构，并与传统建筑技术相结合，使结构的安全保障系统成为智能结构的组成部分，最大程度地降低地震作用给建筑结构带来的影响。
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位移相关型消能器
位移相关型消能器
位移相关型消能器
位移相关型消能器
位移相关型消能器-摩擦阻尼器
摩擦阻尼器 包括：由螺 栓产生摩擦 面上压力的 螺栓装置摩 擦阻尼器； 用圆环等紧 固芯棒的环 形装置摩擦 阻尼器。
位移相关型消能器-摩擦阻尼器
位移相关型消能器
位移相关型消能器
位移相关型消能器
速度相关型阻尼器及连接
由粘弹性材料和 约束层组成的速 度相关型阻尼器。
速度相关型阻尼器及连接
速度相关型阻尼器
平板式粘弹 性阻尼器由 粘弹性材料 和约束板组 成，约束板 和粘弹性材 料层均为平 板状。
圆筒式粘弹 性阻尼器由
速度相关型阻尼器
速度相关型阻尼器
位移相关型消能器
金属屈服型阻尼器 形式多样，根据核 心部件采用材料的 不同，大致可分为 钢屈服阻尼器、铅 屈服阻尼器及合金 屈服阻尼器等不同 类型。
速度型消能器 velocity-dependent energy dissipation device,消能器的耗能能力与消能 器两端的相对速度有关，包括粘滞消能器、 粘弹性消能器。
复合型消能器 composite energy dissipation
位移型消能器
金属消能器 metallic energy dissipation device,金属消能器是由各种不同的金属材 料（软钢、铅等）制成，利用金属材料屈 服时产生的塑性滞回变形耗散能量的减震 装置。
消能减震建筑结构的基本要求
连接与节点：消能器与斜撑、墙体、梁或 节点等支承构件的连接，应符合钢构件连 接、钢与钢筋混凝土构件连接、钢与钢管 混凝土构件连接的构造要求，并能承担消 能器施加给连接节点的最大作用力。
消能部件材料与施工：支撑一般采用钢材， 也可采用钢管混凝土或混凝土材料。
耐久性规定：应满足《工业建筑防腐蚀设 计规范》GB50046的有关规定。
粘弹性消能器 viscoelastic energy dissipation device,由粘弹性材料和约束钢板或圆钢筒 组成的装置，主要依靠粘弹性材料间产生 的剪切变形或拉应变来耗能能量。
建筑结构振动控制技术
结构振动控制技术是指通过在建筑结构上 安装被动消能器、被动吸能器、半主动和 智能控制系统、主动控制系统，消耗、吸 收、转移结构的振动能量，减小结构的振 动，提高结构抗振性能的技术。
吸能器 energy absorption devices,包括调谐 质量吸能器和调谐液体吸能器。
▪ 调谐质量吸能器是通过吸能器与主体结构共振， 由弹簧-质量块转移和吸收结构能量、并由阻尼 元件消耗结构能量的一种装置；
▪ 调谐液体吸能器是通过吸能器与主体结构共振， 液体晃动和表面波浪力转移、吸收和消耗结构
结构振动控制技术包括被动消能减振技术、 被动吸能减振技术、半主动和智能控制技 术、主动控制技术。
结构的振动可以是地震、风、人群等引起 的振动。
建筑结构振动控制技术
被动消能减振技术 energy dissipation technology,在结构上安装消能部件，通过 消能器消耗结构的振动能量，提高结构抗 振能力的技术。
地震反应观测系统：可设置建筑结构的地
消能减震结构设计
消能减震结构设计原则及一般规定 消能器布置规定、原则 消能减震结构消能部件及附加阻尼比 主体结构设计 消能结构基于性能的抗震设计 特殊问题的处理
Damped Outrigger Concept
上海环球金融中心
吸能器
结构振动控制技术使用范围
消能减震建筑结ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ的基本要求
一般要求:消能器布置、选择、抗震性能化 设计
场地、地基和基础：对抗震有利地段、地 基应稳定、可靠。
消能器选择：应具备良好的变形能力和消 耗地震能量的能力、耐久性和环境适应性、 强度、刚度及稳定性及滞回性能要求。
结构分析：多遇地震作用下的内力和变形 分析可采用线性静力方法或线性动力方法。 对主体结构进入弹塑性阶段的情况，应根
摩擦消能器 friction energy dissipation device, 摩擦消能器是由金属组合材料和摩擦片在 一定的预紧力作用下，通过材料间的滑动 摩擦耗散能量的减震装置。
防屈曲支撑型消能器 unbounded brace
速度型消能器
粘滞消能器 viscous energy dissipation device, 以粘滞材料为阻尼介质的减震装置，利用 钢构件剪切粘滞材料或粘滞材料在孔隙间 的运动产生阻尼而耗能能量。
被动吸能减振技术 energy absorption technology,在结构上安装吸能器，通过吸 能器转移、吸收和消耗结构的振动能量， 提高结构抗振能力的技术。
半主动/智能控制技术 semi-active control technology,采用少量的能源，根据结构振
消能器\吸能器
消能器 energy dissipation devices, 分为速度 相关型消能器、位移相关型消能器及其复 合型消能器。
石建光 厦门大学土木工程系
建筑结构消能减震技术与振动 控制技术
消能器 energy dissipation device
位移型消能器 displacement-dependent energy dissipation device,消能器的耗能能力 与消能器两端的相对位移有关，包括金属 消能器、摩擦消能器和防屈曲支撑型消能 器。