TCECS 547-2018 消能减震加固技术规程

通过内部材料或构件的摩擦、弹塑性滞回变形或黏性滞回变 形来耗散或吸收能量的装置，包括金属型消能器、摩擦消能器、 屈曲约束支撑、黏滞消能器和黏弹性消能器

由各种不同金属材料元件或构件制成，利用金属元件可 屈服时产生的弹塑性滞回变形耗散能量的减震装置。

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发生相对位移时产生的摩擦做功而耗散能量 的减震装置。

由核心单元、外约束单元等组成光伏发电标准规范范本，利用核心单元产生引 滞回变形耗散能量的减震装置。

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

由黏弹性材料和钢板或圆形、方形或矩形钢筒等组成，利用 黏弹性材料的剪切变形来耗散能量的减震装置。

采用消能减震技术的结构往复运动时消能器附加给主体结构 的有效阻尼比。

采用消能减震技术的结构往复运动时消能器附加给主体结构 的刚度。

2.1.12 设计阻尼力 design damping force of energy dissipat

采用消能减震技术的结构在罕遇地震作用下消能器产生的阻 尼力。

采用消能减震技术的结构在罕遇地震作用下消能器达到 多值。

2.l.14设i计速度designvelocityofenergydissipation

采用消能减震技术的结构在罕遇地震作用下消能器达到 值。

消能器能达到的最大变形量，消能器的变形超过该值后 消能器失去消能功能

消能器能达到的最大速度，消能器的速度超过该值后认 器失去消能功能。

tion device

消能器在达到极限位移或极限速度时，所能达到的最大阻 尼力，

reinforcedconcrete

在原有的钢筋混凝土梁柱外包一定厚度的钢筋混凝土， 原构件截面的加固方法。

2.1.19钢构套加固法

在原有的钢筋混凝土梁柱外包角钢、扁钢等制成的构架 束原构件的加固方法，

carbonicfibrereinforcedpolymer 在原有的钢筋混凝土梁柱表面用胶粘材料粘贴碳纤维片材等 的加固方法

carbonicfibrereinforcedpolymer

Fsy 设置消能部件的主体结构层间屈服剪力； K. 结构抗扭刚度； T; 采用消能减震技术的结构的第i阶振型周期； S 采用消能减震技术的结构总阻尼比； 主体结构阻尼比； w 结构自振频率； Aupy 消能部件在水平方向的屈服位移或起滑位移； Ausy 设置消能部件的主体结构层间屈服位移

CD 消能器的线性阻尼系数； C, 第1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；

Kb 支撑构件沿消能方向的刚度； Wcj 第i个消能部件在结构预期层间位移△u，下往复循 环一周所消耗的能量； Sd 消能部件附加给结构的有效阻尼比； Audmax 沿消能方向消能器最大可能的位移； Au 沿消能方向消能器的位移

3.1.1现有建筑抗震加固前，应根据设防烈度、抗震设防类别、

注：1区间符号“（”表示不包括下限数据，“」”表示包括上限数据； 2△u为弹性层间位移角： 3△u，为弹塑性层间位移角

3.1.5中小学校校舍、医院及应急避难场所的钢筋

3.1.5中小学校校舍、医院及应急避难场所的钢筋混凝王框架 结构抗震加固时，宜采用消能减震技术，罕遇地震下弹塑性层间 位移角不应大于1/120。 3.1.6单个消能部件承担地震力的水平分量不宜大于1/4楼层 剪力。

.1.S 中为字校校苦、医院及应急避难场所的钢肋馄疑 结构抗震加固时，宜采用消能减震技术，罕遇地震下弹塑 位移角不应大于1/120

3.2.1消能器应符合下列规定

1消能器应具备良好的变形能力和消耗能量的能力： 2设计风荷载作用下，黏滞消能器和黏弹消能器应进入工 作状态；摩擦消能器可进入滑动状态，摩擦力应保持稳定；金属

消能器不宜发生屈服变形； 3多遇地震作用下，黏滞消能器和黏弹性消能器应进入工 作状态；摩擦消能器应进入滑动状态；金属消能器不宜进入屈服 状态，仅提供刚度； 4消能器性能参数应满足设计要求： 5消能器应具有良好的耐久性和环境适应性。 3.2.2消能器的检验除应符合本规程第5章的规定外，尚应符 合下列规定： 1消能器应满足现行行业标准《建筑消能阻尼器》JGT 209关于型式检验的相关要求； 2消能器在工程使用前应通过具有检测资质的第三方检验： 3黏滞型消能器、黏弹消能器和摩擦型消能器检验数量可 为同一工程同一类型消能器总数的20%，各种规格兼顾，但不 直少手2个，检测合格率应为100%，检测后的消能器可用于主 本结构；金属型消能器抽检数量宜为总数的3%，各种规格兼 顾，但不宜少于2个，检测合格率应为100%，检测后的消能器 不能用于主体结构； 4黏滞型消能器和摩擦型消能器在设计位移和设计速度幅 直下，往复循环30圈后，消能器的主要指标误差和衰减量不应 超过15%；金属型消能器在消能器设计位移幅值下复循环3C 圈后，消能器的主要指标误差和衰减量不应超过15%，且不应 有明显的低周疲劳现象

3.3.1建筑结构消能减震加固设计进行多遇地震作用效应计算 时，消能器应考虑非线性状态或按等效线性考虑，内力和变形分 析可采用线性静力方法或非线性动力方法。

3.3.2采用消能减震技术加固设计的结构，应按本规程

行罕遇地震作用下的弹塑性变形验算

抗震承载力调整系数，除本规程各章节另有规定外， 可按现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB50011 的有关规定采用。

3.3.6抗震验算时，结构任一楼层的水平地震剪力应按下式进 行计算：

3.3.6抗震验算时，结构任一楼层的水平地震剪力应按下式进

式中：Veki 第i层对应的水平地震作用标准值的楼层剪力 (kN); 入 剪力系数，不应小于表3.3.6规定的楼层最小地 震剪力系数值； Gi 第层的重力荷载代表值

3.3.6楼层最小地震剪力系数值

注：1基本周期介于3.5s和5.0s之间的结构，按插入法取值： 2括号内数值分别用于设计基本地震加速度为0.15g和0.30g的地区。

生变形按不同控制自标进行复核时：地震层间剪力计算、地震作 用效应调整、构件层间位移计算和验算方法，应符合下列规定： 1地震层间剪力和地震作用效应调整：应根据整个结构不 同部位进入弹塑性阶段程度的不同，采用不同的方法。构件总体 上处于开裂阶段或刚进入屈服阶段，可取等效刚度和等效阻尼 按等效线性方法估算；构件总体上处于承载力屈服阶段，宜采用 静力或动力分析方法估算；构件总体上处于承载力下降阶段，应

采用计入下降段参数的动力弹塑性分析方法估算。 2在设防烈度地震作用下，混凝土构件的初始刚度宜采用 长期刚度。 3构件层间弹塑性变形应依据其承载力进行计算：风荷载 作用下的变形不参与地震组合，

3.4.1现有建筑采用消能减震技术进行抗震加固设计时应符合 下列规定： 1消能减震加固方案应根据抗震鉴定结果综合分析后确定 宜减少对原结构构件的加固量： 2不规则建筑加固后的结构刚度宜分布均匀： 3单跨框架结构可采用金属消能器或摩擦消能器的消能减 震加固方案，消能部件布置间距不宜大于12m； 4原结构采用预制楼板时应加强楼、屋盖整体性： 5结构地基和基础抗震加固应符合现行行业标准《建筑抗 震加固技术规程》JGJ116的有关规定。 3.4.2确定消能减震加固方案时，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 理的受力体系： 2消能部件宜设置在层间相对变形或速度较大的位置： 3采用金属消能器时，宜沿结构上下连续布置，当受建筑 方案影响无法连续布置时，宜在邻跨布置 4消能部件的设置，应便于检查、维护和替换。

3.4.2确定消能减震加固方案时，消能部件的布置应符

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 理的受力体系； 2消能部件宜设置在层间相对变形或速度较大的位置 3采用金属消能器时，宜沿结构上下连续布置，当受建筑 方案影响无法连续布置时，宜在邻跨布置： 4消能部件的设置，应便于检查、维护和替换。 3.4.3 消能子结构设计时，内类建筑应按乙类建筑要求设计

5.1消能部件与原结构连接方法可采用直接连接、嵌套式 或外贴式连接等

3.5.1消能部件与原结构连接方法可采用直接连接、嵌套式连

构的连接，应符合钢构件连接、钢与钢筋混凝土构件连接 钢管混凝土构件连接构造的规定。

3.5.3滑能器与支撑、连按件之 开安品 二人 可采用销轴连接或高强螺栓连接

3.5.4在消能器设计阻尼力作用下，消能部件中的支撑

应处手弹性工作状态；消能部件与主体结构相连的预理件、节点 板等应处于弹性工作状态，且不应出现滑移或拔出等破坏。

4.1.1采用消能减震技术对现有建筑进行抗震加固

4.士未用滑能减晨技木对现有建巩进行抗晨加固设计时，地 震作用应符合下列规定： 1应至少在结构两个主轴方向分别计算水平地震作用；有 斜交抗侧力构件或消能器的结构，当相交角度大于15时，应分 别计算各抗侧力构件方向的水平地震作用； 2质量与刚度分布明显不对称的结构，应计算双向水平地 震作用下的扭转影响：其他情况，应计算单向水平地震作用下的 扭转影响； 3大跨度、长悬臂采用消能减震技术加固的结构，8、9度 时应计算竖向地震作用： 49度时的高层建筑采用消能减震技术加固的结构应计算 坚竖向地震作用。 4.1.2采用消能减震技术加固的结构，其地震作用效应计算应 根据结构所处的状态选择下列方法： 1主体结构处于弹性工作状态，且消能器处手线性工作状 态时，可采用振型分解反应谱法、弹性时程分析法： 2主体结构处于弹性工作状态，且消能器处手非线性工作 伏态时，可将消能器进行等效线性化，采用附加有效阻尼比和有 效刚度的振型分解反应谱法进行分析，宜对主体结构采用弹性、 非线性的时程分析方法进行补充分析： 3主体结构进人弹塑性状态时，应采用弹塑性时程分析法 或静力弹塑性分析法进行计算。

1主体结构处于弹性工作状态，且消能器处于线性工作状 态时，可采用振型分解反应谱法，弹性时程分析法： 2主体结构处于弹性工作状态，且消能器处手非线性工作 伏态时，可将消能器进行等效线性化，采用附加有效阻尼比和有 效刚度的振型分解反应谱法进行分析，宜对主体结构采用弹性， 非线性的时程分析方法进行补充分析： 3主体结构进人弹塑性状态时，应采用弹塑性时程分析法 或静力弹塑性分析法进行计算。

4.1.3时程分析计算中，消能器的恢复力

1所采用的恢复力模型应符合消能器的力学特性，宜采用 经过试验验证、较为成熟的模型： 2恢复力模型的主要性能参数应能正确反映消能器对主体 结构刚度和阻尼的贡献。 4.1.4当楼、屋盖平面内不满足无限刚性要求时，应计入楼 屋盖平面内的变形影响。

4.1.5楼层水平地震剪力应按下

1现浇和装配整体式混凝土楼、屋盖等刚性楼、屋盖的现 有建筑，宜按抗侧力构件有效刚度的比例分配； 2普通的预制装配式混凝土楼、屋盖等半刚性楼、屋盖的 现有建筑，可按抗侧力构件有效刚度的比例与按抗侧力构件从属 面积上重力荷载代表值的比例分配结果的平均值进行分配： 3结构计入空间作用、楼盖变形、墙体弹塑性变形和扭转 影响时，可按现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB50011的 有关规定对本条第1款、第2款的分配结果做适当调整

图4.2.1多遇地震水平地震影响系数 α一地震影响系数；αmax一地震影响系数最大值； 直线下降段的下降斜率调整系数；一衰减指数： 特征周期；n2一阻尼调整系数；T结构自振周其

图4.2.1多遇地震水平地震影响系数 α一地震影响系数；αmax一地震影响系数最大值； ni一直线下降段的下降斜率调整系数；一衰减指数； g一特征周期；n阻尼调整系数；T结构自振周

应取0.9； 4）直线下降段为自5倍特征周期至6s区段，下降斜率调整 系数应取0.02。 2当消能减震加固后结构的阻尼比不等于0.05时，地震影 向系数曲线的阻尼调整系数和形状参数应符合下列规定： 1）曲线及直线下降段的衰减指数应按下式确定：

式中：曲线下降段的衰减指数； 一一消能减震加固后结构总阻尼比。 2）直线下降段的下降斜率调整系数应按下式确定

7=0. 02+0.05 4+32%

3）阻尼调整系数应按下式确定：

式中：72 阻尼调整系数，小于0.55时取0.55。

注：括号内数值分别用于设计基本地震加速度为0.15g和0.30g的地区

图4.2.2罕遇地震水平地震影响系数 α一地震影响系数；αmax一地震影响系数最大值： 特征周期；2一阻尼调整系数；—衰减指数 T结构自振周期

4.2.3采用弹性时程法进行补充计算时，宜取7组

2.3采用弹性时程法进行补充计算时，宜取7组或7组以

采用弹性时程法进行补充计算时，宜取7组或7组以上 度时程曲线，计算结果可取时程法的平均值和振型分解反

的加速度时程曲线，计算结果可取时程法的平均值和振型分解反 应谱法的较大值。动力弹塑性分析时宜取3组加速度时程曲线计

算结果的包络值或7组加速度时程曲线计算结果的平均值

厚铂米的 C 4.2.4采用时程法分析时，应按建筑场地类别和设计地震分组 选实际强震记录和人工模拟的加速度时程曲线，其中实际强震记 录数量不应少于总数的2/3，多组时程曲线的平均地震影响系数 由线应与振型分解反应谱法采用的地震影响系数曲线在统计意义 上相符且持续时间不应小于结构基本周期的5倍和15s中的较小 值，地震加速度时程曲线的最大值可按表4.2.4采用。弹性时程 分析时，每条时程曲线计算所得主体结构底部剪力不应小于振型 分解反应谱法计算结果的65%，多条时程曲线计算主体结构底 部剪力的平均值不应小于振型分 解反应谱法计算结果的80%

时程分析用地震加速度时程曲线

4.2.1曲线拟合；罕遇地震下的人工模拟加速度时程曲线可按本 规程图4.2.2曲线拟合。人工模拟加速度时程曲线的反应谱与给 定水准的加速度反应谱在各周期点的误差平均值不应超过5%， 最大偏差不应超过10%

4.2.6当加固后结构刚度和重力荷载代表值的变化分别不超过

河岸和边坡边缘等不利地段，水平地震作用应按现行国家标准

（建筑抗震设计规范》GB50011的规定乘以1.1倍～1.6倍的增 大系数。

4.3消能减震加固计算

4.3.1消能器采用非线性模型时，应根据其工作状态以及力学

4.3.1消能器采用非线性模型时，应根据其工作状态以及力学 特性选择适宜的单元模拟，其恢复力模型宜按下列规定选取： 1金属消能器可采用双线性模型、三线性模型或Wen 模型； 摩擦消能器宜采用理想弹塑性模型： 3 液体黏滞消能器可采用麦克斯韦尔模型 4其他类型消能器的计算模型可根据实际力学特性确定； 空证

4.3.2消能部件应具有足够的刚度，并宜符合下死

1金属消能器和摩擦型消能器与斜撑、墙墩和梁等支承构 件组成消能部件时，支承构件沿消能器消能方向的刚度宜符合下 式规定：

式中：Kb一 支承构件沿消能器消能方向的刚度： KD一一消能器有效刚度。 2液体黏滞消能器与斜撑、墙墩和梁等支承构件组成消能 部件时，支承构件沿消能器消能方向的刚度宜符合下式规定：

Ki> 6元CD T

式中：Kb 支承构件沿消能器消能方向的刚度： Cp 消能器的线性阻尼系数，非线性消能器可采用等 效线性阻尼系数； Ti 消能建筑结构的基本自振周期。

4.3.3采用振型分解反应谱法计算时，金属消能器和摩擦型消 能器可提供等效阻尼和有效刚度；液体黏滞消能器可提供等效阻

能器可提供等效阻尼和有效刚度；液体黏滞消能器可提供等效阻

尼。消能器附加给主体结构的有效刚度和等效阻尼应按下列规定 计算： 1金属消能器和摩擦型消能器有效刚度可按消能器目标位 移△u；时的割线刚度取值。 2按能量法确定消能器等效阻尼时，应符合下列规定： 1）等效阻尼比可按下式计算：

5=ZW。/(4元W)

式中5e 采用消能减震技术的结构的附加等效阻尼比； 第i个消能部件在结构预期层间位移△u；下往复循 环一周所消耗的能量； W，一一设置消能部件的结构在预期位移下的总应变能。 2）不计扭转影响时，采用消能减震技术的结构在水平地震 作用下的总应变能，可按下式估算：

式中：F一质点i的水平地震作用标准值（kN）； U，一一质点i对应于水平地震作用标准值的位移（mm）。 3）速度线性液体黏滞消能器在水平地震作用下往复循环 周所消耗的能量，可按下式估算：

Wej = 2元 cos?0,u

式中：T 采用消能减震技术的结构的基本自振周期，当消 能器的阻尼系数和有效刚度与结构振动周期有关 时，可取相应于采用消能减震技术的结构基本自 振周期； C一一第j个消能器的线性阻尼系数； の；一一第j个消能器的消能方向与水平面的夹角； △u一一第i个消能器两端的相对水平位移。 4）非线性液体黏滞消能器在水平地震作用下往复循环一周

所消耗的能量，可按下式计算

We, = A, Fdimax coso,Au

式中：入1 阻尼指数的函数，可按表4.3.3取值： Fajmax 第1个消能器在相应水平地震作用下的最大阻尼力 (kN)

注：其他阻尼指数对应的入1值可线性插值

5）金属消能器和摩擦型消能器在水平地震作用下往复循环 周所消耗的能量，可按下式估算：

式中：A 一第i个消能器的恢复力滞回环在相对水平位移△u 时的面积（kN·mm）。 3采用自由振动衰减法确定消能器等效阻尼时，等效阻尼 比可按下列公式计算：

园林施工组织设计 Om 2元.m Sn

式中：om 振幅对数衰减率，Sn和Stm分别为第n和第n十m 周期振幅，m为两振幅间相隔的周期数。 4采用振型分解反应谱法计算时，消能部件附加给结构的 等效阻尼比超过25%时，宜按25%取值。 5多遇地震和室遇地震下消能器附加给主体结构的等效阻

4.3.4采用液体黏滞消能器时，多遇地震作用下消

内力宜按弹性时程分析法确定，地震波采用不少于3条人工模拟 加速度时程，并取包络值。

4.3.5下列情况应采用弹性时程分析进行多遇地震下

1特别不规则结构、甲类建筑及表4.3.5所列高度范围的 高层建筑； 2消能器附加给结构的等效阻尼比大于25%的建筑； 3消能器沿竖向布置不均匀时

垫片标准表4.3.5采用时程分析的房屋高度范围