前言

中华人民共和国行业标准

建筑消能减震技术规程

Technical specification for seismic energy dissipation of buildings

JGJ 297-2013

批准部门：中华人民共和国住房和城乡建设部

施行日期：2013 年 12 月 1 日

中华人民共和国住房和城乡建设部公告

第48号

住房城乡建设部关于发布行业标准《建筑消能减震技术规程》的公告

   现批准《建筑消能减震技术规程》为行业标准，编号为JGJ 297-2013，自2013年12月1日起实施。其中，第4.1.1、7.1.6条为强制性条文，必须严格执行。

   本规程由我部标准定额研究所组织中国建筑工业出版社出版发行。

中华人民共和国住房和城乡建设部

2013年6月9日

前 言

   根据原建设部《关于印发<2006年工程建设标准规范制订、修订计划(第一批)>的通知》(建标[2006]77号)的要求，规程编制组经广泛调查研究，认真总结实践经验，参考有关国际标准和国外先进标准，并在广泛征求意见的基础上，编制本规程。

   本规程主要技术内容是：总则、术语和符号、基本规定、地震作用与作用效应计算、消能器的技术性能、消能减震结构设计、消能部件的连接与构造、消能部件的施工、验收和维护。

   本规程以黑体字标志的条文为强制性条文，必须严格执行。

   本规程由住房和城乡建设部负责管理和对强制性条文的解释，由广州大学负责具体技术内容的解释。在执行过程中，如有意见或建议，请寄送广州大学(地址：广州市大学城外环西路230号，邮政编码：510006)。

   本规程主编单位：广州大学

   本规程参编单位：中国建筑科学研究院

                  同济大学

                  清华大学

                  东南大学

                  大连理工大学

                  哈尔滨工业大学

                  南京工业大学

                  北京工业大学

                  华南理工大学

                  北京市建筑设计研究院

                  中国建筑标准设计研究院

                  太原理工大学

                  青岛理工大学

                  云南大学

                  深圳华侨城房地产有限公司

                  上海隆诚实业有限公司

                  上海材料研究所

                  上海蓝科建筑减震科技有限公司

                  昆明理工大学

                  隔而固(青岛)振动控制有限公司

                  南京丹普科技工程有限公司

                  四川国方建筑机械有限公司

                  常州容大结构减振设备有限公司

                  上海赛弗工程减震技术有限公司

   本规程主要起草人员：周福霖  周云  吕西林  程绍革 郭彦林  翁大根  李爱群  李宏男 叶列平  滕军  刘伟庆  闫维明 谭平  吴波  苗启松  曾德民 张文芳  刘文锋  叶燎原  苏经宇 刘维亚  吴从永  陈清祥  徐斌 宫海  徐赵东  潘鹏  潘文 尹学军  刘康安  佟建国  张敏 徐丽  陈明中

   本规程主要审查人员：王亚勇  汪大绥  莫庸  娄宇 郁银泉  冯远  薛彦涛  方泰生 章一萍  陈星 吴斌

▼ 展开条文说明
                                                            中华人民共和国行业标准
                                                              建筑消能减震技术规程
                                                                     JGJ297-2013
                                                                         条文说明
                                                                         制订说明
《建筑消能减震技术规程》JGJ297-2013，经住房和城乡建设部2013年6月9日以第48号公告批准、发布。
本规程编制过程中，编制组对国内外消能减震技术的应用情况进行了广泛的调查研究，总结了我国消能减震建筑的设计、施工和验收领域的实践经验，同时参考了国外先进技术法规、技术标准，通过科学研究取得了能够反映我国当前消能减震建筑领域设计、施工和验收整体水平的重要技术参数。
为了便于广大设计、施工、科研、学校等单位有关人员在使用本规程时能正确理解和执行条文规定，《建筑消能减震技术规程》编制组按章、节、条顺序编制了本规程的条文说明，对条文规定的目的、依据以及执行中需注意的有关事项进行了说明，还着重对强制性条文的强制性理由作了解释。但是，本条文说明不具备与规程正文同等的法律效力，仅供使用者作为理解和把握规程规定的参考。

1总则

1  总    则

1.0.1  为了贯彻执行国家的技术经济政策，在消能减震工程中做到安全适用、技术先进、经济合理、确保质量，制定本规程。

▼ 展开条文说明
1.0.1消能减震结构是指在建筑结构的某些部位(如支撑、剪力墙、节点、联结缝或连接件、楼层空间、相邻建筑间、主附结构间等)设置了消能(阻尼)器(或元件)的建筑结构。消能减震结构由主体结构、消能器和支撑组成的消能部件及基础等组成。消能子结构是指与消能部件直接连接的主体结构单元(图1)。

图1消能减震结构示意
1—消能器；2—支撑；3—消能子结构；4—消能减震层
在地震作用下，消能减震结构通过设置的消能器产生摩擦，弯曲(或剪切、扭转)弹塑(或黏弹)性滞回变形来耗散或吸收地震输入结构中的能量，以减小主体结构的地震反应，与相应的非消能减震结构相比，消能减震结构可减少地震反应20％～40％左右，从而增加结构抗震能力，保护主体结构的安全。
在建筑结构中布置消能器以耗散地震输入结构的能量，是减轻地震反应和地震破坏的一种新技术和新方法。为了提高建筑抗震设计水准，推进消能减震技术的应用，制订本规程。
消能器一般属非承重构件，其功能仅在结构变形过程中发挥耗能作用，一般情况下不承担结构竖向荷载作用，即增设消能器不改变主体结构的竖向受力体系，故消能减震技术不受结构类型、形状、层数、高度等条件的限制，应用范围广。由于消能器是因两端产生相对速度或相对位移而产生滞回变形耗能的，相对运动速度越大或相对位移越大，耗能越多。一般来说，结构越高、越柔、跨度越大、变形越大，或抗震设防烈度越高，消能减震效果越显著，故消能减震技术尤其适用于高烈度区的各类建筑结构，以及使用功能有特殊要求的结构，如：首脑机关、救灾中心、纪念性建筑、特种医院、通信、消防、动力等重要建筑；从经济性、安全性和技术合理性角度考虑，应优先采用消能减震技术。
由于消能减震技术减震机理明确、减震效果显著，在施工过程中对用户的干扰较小，施工方便、施工周期短，对结构基础影响较小，因此，可用于既有建筑结构的抗震加固中。
国内外学者研制开发的消能器类型主要有：金属消能器、摩擦消能器、黏弹性消能器、黏滞消能器和复合型消能器等。我国及美国、日本、加拿大和意大利等国家已将消能器应用到新建建筑结构和既有建筑结构抗震加固工程中，取得了良好的经济和社会效益。
消能器的使用可能会减少结构造价，也可能增加结构造价。确定消能减震结构设计方案时，宜综合考虑抗震设防分类、抗震设防烈度、场地条件、使用功能等因素，对不同减震设计方案及传统抗震设计方案进行技术、经济的综合比较分析，确定最优消能减震技术方案，体现消能减震结构设计在提高结构抗震性能和经济性上的优势。

1.0.2  本规程适用于抗震设防烈度为6～9度地区新建建筑结构和既有建筑结构抗震加固的消能减震设计、施工、验收和维护。

   抗震设防烈度大于9度地区及有特殊要求的新建建筑结构和既有建筑结构抗震加固的消能减震设计、施工、验收和维护，应按有关专门规定执行。

▼ 展开条文说明
1.0.2本规程的适用范围与现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB50011一致，在较低的设防区，一方面可能会发生特大的地震，如我国唐山地震、日本神户地震等；另一方面，亦会建有重要的建筑物，如医院、交通指挥中心等。因此，采用消能减震技术可起到主动耗散地震输入能量，有效保证建筑物具有良好的抗震性能。此外，消能减震技术应用于高烈度区更能显示其优越的减震效果和良好的经济效益和社会效益。在抗震设防烈度9度以上的地区也宜采用消能减震技术，可参照本规程进行设计，但应进行专门研究。

1.0.3  按本规程设计与施工的消能减震结构，其抗震设防目标是：当遭受低于本地区抗震设防烈度的多遇地震影响时，消能部件正常工作，主体结构不受损坏或不需要修理可继续使用；当遭受相当于本地区抗震设防烈度的设防地震影响时，消能部件正常工作，主体结构可能发生损坏，但经一般修理仍可继续使用；当遭受高于本地区抗震设防烈度的罕遇地震影响时，消能部件不应丧失功能，主体结构不致倒塌或发生危及生命的严重破坏。

▼ 展开条文说明
1.0.3与传统抗震结构相比，消能减震结构能有效减小结构的地震反应20％～40％，在相同的结构可靠度下，采用消能减震技术能减小结构构件的截面尺寸和配筋率，达到节约材料，降低造价的目的；在同一结构中，采用消能减震技术可大大提高结构安全性、增加结构安全储备，但在我国目前经济水平下，尚难完全做到，因此，可合理利用消能减震技术实现降低建筑结构造价的目的；另一方面，结构中安装消能器后，不改变主体结构的竖向受力体系，因此，按本规程设计与施工的消能减震结构的设防目标，与现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB50011基本的抗震设防目标保持一致，即当遭受低于本地区抗震设防烈度的多遇地震影响时，消能部件正常工作，主体结构不受损坏或不需要修理可继续使用；当遭受相当于本地区抗震设防烈度的设防地震影响时，消能部件正常发挥功能，主体结构可能发生损坏，但经一般修理仍可继续使用；当遭受高于本地区抗震设防烈度的罕遇地震影响时，消能部件不应丧失功能，消能子结构不宜破坏到影响消能部件的功能发挥，主体结构不致倒塌或发生危及生命的严重破坏。

1.0.4  消能减震结构设计、施工、验收和维护，除应符合本规程外，尚应符合国家现行有关标准的规定。

2术语和符号

2.1 术语

2  术语和符号

2.1  术    语

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本节汇总了本规程所采用与消能减震结构设计相关的专门术语。本规程中采用的其他术语均符合现行国家标准《建筑结构设计术语和符号标准》GB/T50083的规定。

2.1.1  消能器  energy dissipation device

   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。

2.1.2  消能减震结构  energy dissipation structure

   设置消能器的结构。消能减震结构包括主体结构、消能部件。

2.1.3  位移相关型消能器  displacement dependent energy dissipation device

   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。

2.1.4  速度相关型消能器  velocity dependent energy dissipation device

   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。

2.1.5  复合型消能器  composite energy dissipation device

   耗能能力与消能器两端的相对位移和相对速度有关的消能器，如铅黏弹性消能器等。

2.1.6  金属消能器  metal energy dissipation device

   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。

2.1.7  摩擦消能器  friction energy dissipation device

   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相对位移时产生摩擦做功而耗散能量的减震装置。

2.1.8  屈曲约束支撑  buckling-restrained brace

   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。

2.1.9  黏滞消能器  viscous energy dissipation device

   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。

2.1.10  黏弹性消能器  viscoelastic energy dissipation device

   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。

2.1.11  消能部件  energy dissipation part

   由消能器和支撑或连接消能器构件组成的部分。

2.1.12  消能减震层  energy dissipation layer

   布置消能部件的楼层。

2.1.13  附加阻尼比  additional damping ratio

   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。

2.1.14  附加刚度  additional stiffness

   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。

2.1.15  消能器极限位移  ultimate displacement of energy dissipation device

   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。

2.1.16  消能器极限速度  ultimate velocity of energy dissipation device

   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。

2.1.17  消能器设计位移  design displacement of energy dissipation device

   消能减震结构在罕遇地震作用下消能器达到的位移值。

2.1.18  消能器设计速度  design velocity of energy dissipation device

   消能减震结构在罕遇地震作用下消能器达到的速度值。

2.2 符号

2.2  符    号

▼ 展开条文说明
本节汇总了本规程所采用的主要符号及其含义，按拉丁字母和希腊字母顺序排列。每个符号由主体符号或主体符号带上、下标构成。主体符号一般代表物理量，上、下标代表物理量以外的术语、说明语，用以进一步说明符号的涵义。本节未列出的其他符号及其含义均在各有关章节的条文中列出。

2.2.1  结构参数

   Fsy——设置消能部件的主体结构层间屈服剪力；

   Kt——结构抗扭刚度；

   Ti——消能减震结构的第i阶振型周期；

   ζ——消能减震结构总阻尼比；

   ζ1——主体结构阻尼比；

   ω——结构自振频率；

   △upy——消能部件在水平方向的屈服位移或起滑位移；

   △usy——设置消能部件的主体结构层间屈服位移。

2.2.2  消能器参数

   CD——消能器的线性阻尼系数；

   Cj——第j个消能器由试验确定的线性阻尼系数；

   Fd——消能器在相应位移下的阻尼力；

   G′——黏弹性材料剪切模量；

   G″——黏弹性材料储存模量；

   Kb——支撑构件沿消能方向的刚度；

   tv——黏弹性消能器的黏弹性材料的总厚度；

   Wcj——第j个消能部件在结构预期层间位移△uj下往复循环一周所消耗的能量；

   [γ]——黏弹性材料允许的最大剪切应变；

   ζd——消能部件附加给结构的有效阻尼比；

   △udmax——沿消能方向消能器最大可能的位移；

   △u——沿消能方向消能器的位移。

3基本规定

3.1 一般要求

3  基本规定

3.1  一般要求

3.1.1  消能减震结构设计可分为新建消能减震结构设计和既有建筑结构消能减震加固设计。

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3.1.1消能器可有效减少结构的水平地震作用，适用范围较广，可用于不同结构类型和高度的建筑结构中，同时消能器给结构附加一定的阻尼，可满足罕遇地震下预期的位移要求，对震后需抗震加固的建筑结构及由于抗震设防烈度提高而不能满足新抗震性能要求的建筑结构，在满足竖向承载力要求的情况下可采用消能减震技术来实现新的抗震设防要求。
结构中设置消能器的目的主要是为了减少消能减震结构在地震作用下的反应，降低结构构件的内力和变形。对于新建建筑结构，消能器若在设计地震作用下即发挥耗能作用，则可增加消能减震结构的总阻尼比，有利于降低结构构件的受力及变形，减小结构构件的截面尺寸，进而体现工程的经济性；若仅提高结构抗震性能，不减小结构构件的截面尺寸，不考虑工程经济性需求，则相同的抗震设防烈度下，结构的安全性能得到明显的提高。对于既有建筑结构采用消能减震技术进行抗震加固可解决既有建筑结构施工工程的难度、降低加固费用，并有效而可靠地提高结构的抗震性能。

3.1.2  新建消能减震结构的抗震设防目标应符合本规程第1.0.2条的规定，既有建筑结构采用消能减震加固时，抗震设防目标不应低于现行国家标准《建筑抗震鉴定标准》GB 50023规定。

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3.1.2消能减震结构主要由主体结构和消能部件组成，通过调整消能部件附加给结构的阻尼来实现消耗地震输入能量的目的，从而控制主体结构在不同设防目标下的反应，如主体结构保持弹性或部分构件进入弹塑性等。消能器不会改变主体结构的基本形式，主体结构设计仍按主体结构设计规范和标准执行，但增设消能器后，结构抗震安全性明显提高，可使结构更容易实现比现有的规范更高的设防目标，可采用性能化的抗震设计方法对结构进行设计。
现行国家标准《建筑抗震鉴定标准》GB50023中要求在预期的后续使用年限内加固的建筑结构具有相应的抗震设防目标，即后续使用年限50年的既有建筑，具有与现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB50011相同的设防目标，后续使用年限少于50年的既有建筑，在遭遇同样的地震影响时其损坏程度略大于按后续使用年限50年鉴定的建筑，其设防目标可略低于后续使用年限为50年的既有建筑。
消能器作为结构附属构件，一般不承担结构竖向荷载。因此，对既有建筑结构进行抗震加固时，一方面主体结构构件的竖向承载能力应达到相关规范要求；另一方面消能器与结构构件相连的节点应具有良好的抗震性能，并应进行详细的检测和分析，避免节点在地震作用下发生损伤破坏，以保证消能器在地震作用下能发挥良好的耗能性能。

3.1.3  消能减震结构的抗震性能化设计，应根据建筑结构的实际需求，分别选定针对整个结构、局部部位或关键部位、关键部件、重要构件、次要构件以及建筑构件和消能部件的性能目标。

▼ 展开条文说明
3.1.3结构抗震性能化设计综合考虑结构承载能力和变形能力，具有很强的针对性和灵活性，可根据具体工程需要，对整个结构、局部部位或关键构件采取有效的抗震措施以达到预期的性能目标，进而提高结构的抗震安全性，并满足建筑结构不同使用功能的要求。性能化设计以现有抗震性能水平和经济条件为前提，一般需综合考虑使用功能、设防烈度、结构不规则程度和类型、结构延性变形能力、造价、震后损失与修复难度等因素，不同的抗震设防类别，其性能设计要求也有所不同。鉴于目前强震下结构弹塑性分析方法的计算模型及参数选用尚存在不少经验因素，缺少从强震记录、设计施工资料及实际震害的验证，对结构性能的判断难以准确把握，因此，宜偏于安全地选用性能目标。
基于现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB50011的要求和消能减震结构的性能水准，根据建筑重要性等级，提出消能减震结构可按以下三个层次的设防性能目标进行设计：
设防性能目标Ⅰ：“小震不坏，中震可修，大震不倒”，对于丙类建筑可采用该设防目标，如一般的工业与民用建筑、公共建筑等；
设防性能目标Ⅱ：“中震不坏，大震可修”，对于乙类建筑可采用该设防目标，如医院、公安消防、学校、通信、动力等建筑；
设防性能目标Ⅲ：“大震不坏”，对于甲类建筑可采用该设防目标，如人民大会堂、核武器储存室等。
采用消能减震技术后，消能器耗散大量的地震能量，设计的结构较容易实现不同性能目标需求，在不改变结构布置和形式的情况下，采用消能减震技术后可实现更高设防性能目标要求。
按照设防性能目标工设计的消能减震结构：
1当结构遭遇第一水准烈度(多遇地震)时，一般情况下消能器处于弹性状态，不耗散地震能量，但通过合理的设计，消能器也能产生滞回耗能。
2当结构遭遇第二水准烈度(设防地震)时，消能器处于消能状态，各性能指标都在正常工作范围内，允许主体结构发生一定的弹塑性变形，但最大变形值控制在结构允许变形能力的范围内，部分结构构件可能发生破坏，但经一般修理仍可继续使用。
3当结构遭遇第三水准烈度(罕遇地震)时，允许结构构件经历几次较大的弹塑性变形循环，产生较大的破坏，但消能器在地震中不应丧失功能，结构的最大变形幅值不应超过结构允许变形能力，以免结构发生倒塌，从而保障建筑内部人员的生命安全。
按照设防性能目标Ⅱ设计的消能减震结构：
1当结构遭遇第二水准烈度(设防地震)时，消能器基本处于消能状态，结构构件处于弹性状态，保持正常使用功能。
2当结构遭遇第三水准烈度(罕遇地震)时，消能器处于消能状态，各性能指标都在正常工作范围内，允许结构发生一定的塑性变形，但最大变形值限制在结构允许变形能力的范围内，部分构件发生塑性变形，但经一般修理仍可继续使用。
按照设防性能目标Ⅲ设计的消能减震结构：
当结构遭遇第三水准烈度(罕遇地震)时，消能器处于耗能状态，结构构件基本处于弹性状态，保持正常使用功能。
消能减震结构改变了传统抗震结构“硬碰硬”的抗震方式，改“抗”为“消”，消能减震结构的抗震性能化设计可使所设计的工程结构在设计使用期内满足各种预定的性能目标要求，可根据业主的不同需求确定不同的性能目标，是对当前基于承载力抗震设计理论框架的完善和补充。

3.1.4  确定消能减震结构设计方案时，消能部件的布置应符合下列规定：

   1  消能部件宜根据需要沿结构主轴方向设置，形成均匀合理的结构体系。

   2  消能部件宜设置在层间相对变形或速度较大的位置。

   3  消能部件的设置，应便于检查、维护和替换，设计文件中应注明消能器使用的环境、检查和维护要求。

3.1.5  消能器的选择应考虑结构类型、使用环境、结构控制参数等因素，根据结构在地震作用时预期的结构位移或内力控制要求，选择不同类型的消能器。

▼ 展开条文说明
3.1.4、3.1.5消能部件的布置需经分析确定，一般宜沿结构两个主轴方向设置，并宜设置在结构相对变形或速度较大的部位，其数量和分布应通过综合分析合理确定，以为结构提供适当的附加阻尼和刚度，并保证消能器在地震作用下具有良好的消能能力。
消能部件在沿主体结构两个主轴方向布置时，应考虑结构的平面和立面上的规则性，消能部件布置后应减少结构的扭转，为此，美国NEHRP2000规范要求设置消能器应逐层每一方向至少两个，以免产生扭转效应。当然，实际设计中也可以按结构本身的设计需要作出适合的调整。设计人员可根据具体情况进行综合分析确定；结构侧向刚度沿竖向宜均匀变化、避免侧向刚度和承载力突变，对于竖向规则的结构，要尽量从下到上均匀布置。特殊情况消能器也可能布置于结构某局部楼层，如屈曲约束支撑布置在加强层位置。
消能器的选择包括消能器类型和规格的选择。在概念设计阶段，消能器类型的选择应综合考虑结构类型、周围环境、设防目标、消能器耗能机理、价格及安装、施工、维修费用等因素，可从以下三个方面综合考虑选择消能器。
1从消能器力学性能角度考虑选择消能器
消能器可分为速度相关型、位移相关型和复合型消能器三类。速度相关型消能器(黏滞消能器、黏弹性消能器)利用与速度有关的黏性抵抗地震作用，从黏滞材料的运动中获得阻尼力，消能能力取决于消能器两端相对速度的大小，速度越大，提供的阻尼力越大，消能能力也越强；位移相关型消能器(摩擦消能器、金属消能器等)利用材料的塑性滞回变形耗散能量，消能能力与消能器两端相对位移的大小有关，相对位移越大，消能能力越强。
复合型消能器是利用二种以上的消能原理或机制进行耗能的消能器，同时具有位移相关型消能器和速度相关型消能器的性能特征，但有时可能位移相关型消能器的特征比较明显，有时可能速度相关型消能器的特征比较明显，因此，对其性能的要求要根据其组合消能机理或机制具体确定。
金属消能器、摩擦消能器和黏弹性消能器能为主体结构提供附加刚度和附加阻尼，黏滞消能器只能为主体结构提供附加阻尼。为此，当结构只需要提供附加阻尼时，可考虑采用黏滞消能器；结构需要提供附加刚度和附加阻尼时，可考虑采用金属消能器、摩擦消能器和黏弹性消能器。
既有建筑结构的抗震加固时，常需要增加阻尼和侧向刚度，可以考虑选择金属消能器、摩擦消能器或黏弹性消能器。当既有建筑结构的抗震加固只需提供附加阻尼时，可采用黏滞消能器。
在确定采用哪类消能器后，还需要根据结构的位移、受力条件来确定消能器的型号。消能器型号的选用包括最大阻尼力、最大行程、工作效率等参数，对于不同的极限状态设计，均需保证消能器具有良好的安全富余度，在设计行程范围内必须避免破坏，消能器应具备良好的变形能力和消耗地震能量的能力，消能器的极限位移应大于消能器设计位移的120％。速度相关型消能器极限速度应大于消能器设计速度的120％。此外，为使消能器不会对结构造成不利影响，保护好支撑系统和连接节点不会因为阻尼力过大而先于结构破坏，控制罕遇地震时消能器的阻尼力。
2从周围环境影响的角度考虑选择消能器
消能器的性能受环境条件的影响较大，为保证在正常使用过程中消能器的反应特征，设计时应考虑下列环境因素：
1)风或其他反复荷载产生的高频率、小位移运动会引起消能器性能的退化。如金属消能器在大变形反复作用下刚度会降低，易产生疲劳破坏，故金属消能器的屈服强度宜大于在风、温度或其他周期荷载作用下消能器中产生的阻尼力；黏滞消能器在反复荷载作用下会使黏度降低、温度升高，且过大的运行速度易使黏滞材料中混入空气，影响消能器的耗能能力。
2)消能器在重力荷载作用下产生的内力和变形。
3)腐蚀或磨损。
4)老化、湿度或化学辐射。
5)紫外线辐射。
如果结构建筑物所处环境的温度变化较大，宜选择金属消能器和摩擦消能器，因为黏弹性消能器和黏滞消能器的耗能能力受温度影响较大。
3从经济性角度考虑选择消能器
随着经济的发展和消能减震技术的进步，消能器的价格、安装及施工费用也在不断发生变化。但目前来说，钢材是建筑材料中最常用的材料，金属消能器一般由碳素钢和低屈服点钢构成，采用机械加工制造，制作费用较低，坚实耐用，施工方便，维护与替换费用较低；摩擦消能器一般由钢板、摩擦片和高强度螺栓构成，加工也仅为普通的机械加工，费用也较低；黏弹性消能器制作需要加工模具，制作需要高温高压硫化成型，费用较金属消能器、摩擦消能器高；黏滞消能器的钢筒、活塞、密封的加工要求较高，因而成本相对较高。
消能器的数量、性能特征参数与地震作用有关，需综合分析确定。在消能器类型、型号一定的情况下，可用能量法来初步确定所需的数量，最后再通过时程分析进行验算。在预估消能器的数量时常采用能量方法进行计算，计算消能器预期耗散地震能量可由期望附加阻尼比确定，再由公式(1)计算消能器的数量。
n≥kW_s/φW_c(1)
式中：k——消能器预期耗散地震能量与地震输入结构的总能量比值；
φ——消能器同时工作系数，一般可取值为0.4～0.6；
W_c——消能部件在结构预期层间位移下往复循环一周所消耗的能量；
W_s——消能减震结构在水平地震作用下的总应变能。
消能器布置位置和数量基本确定后，应选用合理的布置形式，可根据消能器的特点和建筑上使用要求确定，消能器可以布置在斜撑的不同部位上、斜撑本身也可能是一个消能器，如屈曲约束支撑等(图2)。

图2消能器布置位置
1—消能器；2—支撑
消能部件在正常使用情况下要进行常规检查，特别是对于消能器使用年限小于主体结构使用年限的消能器，其在达到使用年限时应进行检查和更换。而消能减震结构在地震作用后消能器和主体结构都要进行应急检查，检查消能器是否超过预期的极限状态(如黏滞消能器是否出现漏油、金属消能器是否出现较大的残余变形等)，确定消能器是否需要更换。为此，消能器布置位置和安装预留的措施将对检查十分重要。

3.1.6  当消能减震结构遭遇设防地震和罕遇地震后，应对消能器进行检查和维护。

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3.1.6消能器在使用过程中如遇变形缝被外物堵塞或消能器本身出现性能问题将会影响消能器对结构地震反应的控制效果，为避免该现象发生，设计文件中应注明可由生产厂家在消能器正常使用期间和地震发生后对消能器进行回访检查，以确保消能器正常使用；或设计文件中注明由业主在消能器正常使用期间和地震发生后对消能器进行检查。

3.1.7  抗震设防烈度为7、8、9度时，高度分别超过160m、120m、80m的大型消能减震公共建筑，应按规定设置建筑结构的地震反应观测系统，建筑设计应预留观测仪器和线路的位置和空间。

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3.1.7对于有特殊要求且重要的消能减震结构，为了验证消能器在实际地震作用下的减震性能，宜设置强震观测系统，为地震工程和工程抗震科学的发展提供可靠的现场实测数据。

3.2 消能器要求

3.2  消能器要求

3.2.1  消能器选择应符合下列规定：

   1  消能器应具备良好的变形能力和消耗地震能量的能力，消能器的极限位移应大于消能器设计位移的120％。速度相关型消能器极限速度应大于消能器设计速度的120％。

   2  在10年一遇标准风荷载作用下，摩擦消能器不应进入滑动状态，金属消能器和屈曲约束支撑不应产生屈服。

   3  消能型屈曲约束支撑和屈曲约束支撑型消能器应满足位移相关型消能器性能要求。

   4  消能器应具有良好的耐久性和环境适应性。

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3.2.1为满足三水准设防要求，在消能减震结构的抗震设计中，必须保证消能器在罕遇地震作用时仍能发挥良好的减震效果。由于国外的设计地震作用是设防地震作用，因此对于消能器的要求只需其在设防地震作用下发挥功能，并保证罕遇地震时消能器不丧失功能。而我国抗震设计的设计地震作用为多遇地震，所以在考虑经济性的新建建筑结构和既有建筑结构中采用消能减震技术，消能器必须在多遇地震作用时就可能需要发挥消能效果，并要保证罕遇地震时消能器不丧失功能，所以我国在消能减震设计时，对消能器的极限性能要求要比国外严格。
由于地震动的不确定性，地震破坏作用及结构在地震作用下的反应也是不确定的，同时结构计算模型的各种假定和实际情况存在一定差异，根据规定的地震作用进行结构抗震验算，不论计算理论和工具如何先进、计算如何严格，实际地震作用时结构的地震反应与计算结果仍存在较大的差异。为使消能减震结构实现大震不倒的设防目标，需保证大震作用下消能器不致丧失功能而产生破坏(如超过本地区结构抗震设防要求的汶川地震、青海玉树地震)。为此，消能器的极限位移不应小于采用第4章分析方法计算出在罕遇地震作用时消能器最大变形的1.2倍。如果采用现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB50011中规定的结构在弹塑性变形限值为标准时，消能器的极限位移不应小于结构弹塑性变形限值反算出消能器的位移。同样，对于速度相关型消能器，其极限速度也应满足类似要求。
对于位移相关型消能器和屈曲约束支撑，随着循环圈数的不断增加，可能会出现低周疲劳失效的问题，为此，位移相关型消能器和屈曲约束支撑应保证在弹性范围内具有足够的抵抗设计风荷载的能力，以避免过早出现非预期的破坏。

3.2.2  应用于消能减震结构中的消能器应符合下列规定：

   1  消能器应具有型式检验报告或产品合格证。

   2  消能器的性能参数和数量应在设计文件中注明。

3.2.3  消能器的抽样和检测应符合下列规定：

   1  消能器的抽样应由监理单位根据设计文件和本规程的有关规定进行。

   2  消能器的检测应由具备资质的第三方进行。

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3.2.2、3.2.3目前国内仅有较少厂家生产的消能器形成了标准化产品，多数消能器厂家还是以销定产的形式，即根据设计单位提供的消能器性能参数来加工制作消能器产品，为此，消能器的性能稳定性和质量不一定能达到设计要求。对于标准化消能器生产厂家可直接按厂家提供的参数设计消能器。为了保证消能减震结构设计的安全，无论哪类消能器生产厂家都应提供消能器型式检验报告或产品合格证，同时还需对生产并应用于实际工程中的消能器产品进行抽检，产品的抽样应在监理监督下抽取，检测应由具有检测资质的第三方完成，以验证应用于实际工程中消能器检测出的性能参数与设计文件中的参数是否吻合，确保设计出的消能减震结构的安全性。

571'>《建筑消能减震技术规程[附条文说明]》JGJ 297-2013

8.7 消能部件的维护

8.7  消能部件的维护

8.7.1  消能部件的检查根据检查时间或时机可分为定期检查和应急检查，根据检查方法可分为目测检查和抽样检验。

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8.7.1为保证消能部件在地震作用下能正常发挥其预定功能，确保建筑结构的安全，并为以后工程应用和标准修订积累经验，业主或房产管理部门等应在建筑结构使用过程中进行维护管理。
本条根据美国《新建房屋抗震设计推荐性规范》FEMA368-2000、日本JSSI《被动减震结构设计与施工手册》等文献关于消能减震结构的规定，经综合整理而制定。
定期检查是由物业管理部门对消能部件本身及其与建筑物连接的状况进行的正常检查，其目的是力求尽早发现可能的异常以避免消能部件不能正常使用。
应急检查是指在发生强震、强风、火灾等灾害后立即实施的检查，目的是检查确认上述灾害对消能部件性能有无影响。
其中，抽样检查是消能部件的检查方法之一。所谓抽样检查，是指在定期检查或应急检查中，在结构中抽取在役的典型消能器，对其基本性能进行原位测试或实验室测试，目的是反映消能器在使用过程中可能发生的性能参数变化，并推定消能器能否达到设计使用年限等。

8.7.2  消能部件应根据消能器的类型、使用期间的具体情况、消能器设计使用年限和设计文件要求等进行定期检查。金属消能器、屈曲约束支撑和摩擦消能器在正常使用情况下可不进行定期检查；黏滞消能器和黏弹性消能器在正常使用情况下一般10年或二次装修时应进行目测检查，在达到设计使用年限时应进行抽样检验。消能部件在遭遇地震、强风、火灾等灾害后应进行抽样检验。

8.7.3  消能器目测检查时，应观察消能器、支撑及连接构件等的外观、变形及其他问题。目测检查内容及维护方法应符合表8.7.3的规定。

表8.7.3  消能器检查内容及维护方法

8.7.4  支撑目测检查时，应检查支撑、连接部位变形和外观及其他问题等，目测检查内容及维护处理方法应符合表8.7.4的规定。

表8.7.4  支撑目测检查内容及维护处理方法

8.7.5  消能部件抽样检验时，应在结构中抽取在役的典型消能器，对其基本性能进行原位测试或实验室测试，测试内容应能反映消能器在使用期间可能发生的性能参数变化，并应能推定可否达到预定的使用年限。

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8.7.2～8.7.5消能部件正常维护中，定期目测检查的周期主要根据消能部件中关键部件——消能器的设计使用年限，并参照现有一般结构构件的维护实践经验确定。一般结构构件实际检查周期大致为10～15年，约为结构设计使用年限的1/5～1/3。在正常使用与正常维护下，不同类型消能器的设计使用年限虽然不同，然而，定期检查的周期以消能器的设计使用年限为基础取其1/5～1/3，即约为10年，应该属于一个较正常的时间间隔。但由于建筑使用的特殊性，进行定期检查时会影响建筑使用，为此，对于金属消能器和屈曲约束支撑等金属材料耗能的消能器，在正常使用情况下可不进行定期检查；黏滞消能器和黏弹性消能器在正常使用情况下一般10年或二次装修时应进行目测检查，在达到设计使用年限时应进行抽样检查。
消能部件的应急检查，包括应急目测检查和应急抽样检测，与主体结构的应急检查要求是一致的，即在地震及其他外部扰动发生后(如地震、强风、火灾等灾害后)，同样应对消能部件实施应急检查。通过应急检查，确认消能器是否超过极限能力或是否受到超过预估的损伤，以判断是否需要修理或更换。另外，即使消能器经检查未遭受到损伤，也要检查其附加支撑、连接件是否受到的影响。虽然消能部件一般是根据其设计使用年限内的累积地震损伤要求来设计制造的，但由于国内外消能减震工程应用实践的时间短，几乎没有大震下的实测性能数据及震害破坏经验，因而进行应急检查是必要的。

 本规程用词说明

本规程用词说明

1 为便于在执行本规程条文时区别对待，对要求严格程度不同的用词说明如下：

1）表示很严格，非这样做不可的：

正面词采用“必须”，反面词采用“严禁”；

2）表示严格，在正常情况下均应这样做的：

正面词采用“应”，反面词采用“不应”或“不得”；

3）表示允许稍有选择，在条件许可时首先这样做的：

正面词采用“宜”，反面词采用“不宜”；

4）表示有选择，在一定条件下可以这样做的，采用“可”。

2 条文中指明应按其他有关标准执行的写法为：“应符合……的规定”或“应按……执行”。

 引用标准名录

引用标准名录

1 《混凝土结构设计规范》GB 50010

2 《建筑抗震设计规范》GB 50011

3 《钢结构设计规范》GB 50017

4 《建筑抗震鉴定标准》GB 50023

5 《工程测量规范》GB 50026

6 《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB 50204

7 《钢结构工程施工质量验收规范》GB 50205

8 《钢结构焊接规范》GB 50661

9 《金属材料 拉伸试验 第1部分：室温试验方法》GB/T 228.1

10 《碳素结构钢》GB/T 700

11 《金属材料 室温压缩试验方法》GB/T 7314

12 《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ 3

13 《建筑变形测量规范》JGJ 8

14 《建筑机械使用安全技术规程》JGJ 33

15 《建筑施工高处作业安全技术规范》JGJ 80

16 《钢结构高强度螺栓连接技术规程》JGJ 82

17 《高层民用建筑钢结构技术规程》JGJ 99

18 《混凝土结构后锚固技术规程》JGJ 145

19 《建筑消能阻尼器》JG/T 209

 自2022年1月1日起废止的条文