9． 3 耗能减震结构设计 9． 3． l 结构耗能减震原理与耗能减震结构特点 结构耗能减震技术是在结构物某些部位（如支撑、剪力墙、节点、连接缝或连接件、楼层空间、相邻建筑间、主附结构间等）设臵耗能（阻尼）装臵（或元件），通过耗能（阻尼）装臵产生摩擦，弯曲（或剪切、扭转）弹塑（或粘弹）性滞回变形耗能来耗散或吸收地震输人结构中的能量，以减小主体结构地震反应，从而避免结构产生破坏或倒塌，达到减震控震的目的。装有耗能（阻尼）装臵的结构称为耗能减震结构。 耗能减震的原理可以从能量的角度来描述，如图9． 11 结构在地震中任意时刻的能量方程为： 传统抗震结构 Ein=Ev+Ec+Ek+Eh 耗能减震结构 Ein=Ev+Ec+Ek+Eh+Ed 式中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）装臵或耗能元件耗散或吸收的能量。 图 9.11 结构能量转换途径对比 a）地震输人 b）传统抗震结构 c）消能减震结构 在上述能量方程中，由于Ev 和 Ek 仅仅是能量转换，不能耗能 ,Ec 只占总能量的很小部分（约5％左右）， 可以忽略不计。在传统的抗震结构中，主要依靠Eh 消耗输入结构的地震能量，但因结构构件在利用其自身弹塑性变形消耗地震能量的同时，构件本身将遭到损伤甚至破坏，某一结构构件耗能越多，则其破坏越严重。在耗能减震结构体系中，耗能（阻尼）装臵或元件在主体结构进入非弹性状态前率先进入耗能工作状态，充分发挥耗能作用， 耗散大量输入结构体系的地震能量，则结构本身需消耗的能量很少，这意味着结构反应将大大减小，从而有效地保护了主体结构，使其不再受到损伤或破坏。 一般来说，结构的损伤程度与结构的最大变形Δmax 和滞回耗能Eh（或累积塑性变形）成正比，可以表达为： ),(maxhEfD 在耗能减震结构中，由于最大变形和构件的滞回耗能较之传统抗震结构的最大变形和滞回耗能大大减少，因此结构的损伤大大减少。 耗能减震结构具有减震机理明确，减震效果显著，安全可靠，经济合理，技术先进，适用范围广等特点。目前，已被成功用于工程结构的减震控制中。 9． 3． 2 耗能减震装臵的类型与性能 9． 3． 2． 1 耗能减震装臵的类型与性能 耗能减震装臵的种类很多，根据耗能机制的不同可分为摩擦耗能器。钢弹塑性耗能器、铅挤压阻尼器、粘弹性阻尼器和粘滞阻尼器...
