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1金属耗能减震的概念与原理1

1.1结构减震控制的概念与分类1

1.1.1结构减震控制的概念与发展简况1

1.1.2结构减震控制的分类与原理1

1.2耗能减震的概念、原理与分类4

1.2.1耗能减震的概念4

1.2.2耗能减震的原理4

1.2.3耗能减震装置的分类5

1.2.4耗能减震装置设计的新思路6

1.3金属耗能特性与减震原理7

1.3.1金属耗能的特性与减震原理7

1.3.2钢材的耗能特性与减震原理9

1.3.3铅的耗能特性与减震原理10

1.3.4形状记忆合金的耗能特性与减震原理11

1.4金属耗能减震特点与应用范围12

参考文献14

2金属耗能器的类型与性能15

2.1软钢耗能器的类型与性能15

2.1.1梁式耗能器15

2.1.2锥形钢悬臂耗能器15

2.1.3加劲耗能装置（ADAS）16

2.1.4U形、S形、三角形钢元件耗能器19

2.1.5圆环（方框）耗能器21

2.1.6蜂窝状、槽型、单圆孔形、双X形钢板耗能器25

2.1.7剪切钢板耗能器27

2.1.8折叠薄壁钢管（Grooved thin-walled tubes）耗能器29

2.1.9无粘结支撑（约束钢构件耗能器）29

2.1.10Laura型耗能器、E字形钢耗能器37

2.1.11剪切联结耗能器38

2.2低屈服点钢耗能器的类型与性能40

2.3铅耗能器的类型与性能42

2.3.1铅挤压耗能器42

2.3.2铅剪切耗能器44

2.3.3铅节点耗能器45

2.3.4圆柱型铅耗能器46

2.3.5异型铅耗能器47

2.3.6新型铅耗能器48

2.4组合式钢耗能器的类型与性能50

2.4.1弹塑性滞回-摩擦复合耗能器50

2.4.2组合钢板耗能器50

2.4.3钢管铅芯耗能器52

2.4.4钢铅组合耗能器52

2.4.5超塑性合金筒耗能器53

2.4.6铅粘弹性阻尼器54

2.4.7铅粘弹性阻尼筒耗能器55

参考文献56

3金属耗能（阻尼）器的力学模型59

3.1理想弹塑性模型59

3.2双线性模型59

3.3 Ramberg-Osgood模型60

3.4 Bouc-Wen模型61

3.5钢材考虑损伤积累效应滞回模型63

参考文献65

4金属耗能减震结构的特性66

4.1装有加劲耗能装置结构体系的减震性能66

4.1.1装有X形加劲耗能装置的三层钢框架结构的振动台试验研究66

4.1.2装有三角形加劲耗能装置的两层钢框架的拟动力试验69

4.1.3装有开孔式加劲耗能装置的五层钢框架振动台试验研究70

4.2装有圆环和弹塑性滞回-摩擦耗能器结构体系的减震性能72

4.2.1试验结构的概况73

4.2.2地震波输入74

4.2.3结构特性74

4.3装有矩形板耗能器钢框架结构的减震性能76

4.3.1试验结构的概况76

4.3.2地震波的输入76

4.3.3结构特性77

4.4装有无粘结支撑框架的减震性能78

4.4.1装有无粘结支撑框架的拟动力试验78

4.4.2装有无粘结支撑框架的振动台试验80

4.5装有单圆孔软钢耗能装置钢框架的减震性能82

4.5.1结构概况82

4.5.2地震波的输入83

4.5.3结构特性83

4.6装有剪切联结（SL）耗能装置的钢框架的减震性能85

4.6.1结构概况85

4.6.2地震波的输入86

4.6.3结构特性86

4.7装有低屈服点剪切钢耗能装置的钢框架的减震性能87

4.7.1试验结构的概况87

4.7.2地震波输入88

4.7.3结构特性89

4.8装有组合钢板屈服耗能器的高层钢结构的减震性能89

4.8.1试验结构概况89

4.8.2地震波的输入90

4.8.3结构特性90

参考文献93

5金属耗能减震结构的分析方法94

5.1耗能减震结构的分析方法概述94

5.1.1结构的地震反应分析方法概述94

5.1.2耗能减震结构的分析方法概述94

5.2耗能减震结构的分析模型95

5.2.1普通结构的分析模型95

5.2.2耗能减震结构的分析模型99

5.3基于等价线性化的振型分解反应谱法99

5.3.1振型分解反应谱法概述99

5.3.2耗能减震器的等价线性化100

5.3.3耗能减震结构的振型分解法104

5.3.4耗能减震结构的抗震设计反应谱105

5.3.5耗能减震结构地震作用与作用效应计算106

5.4时程分析法108

5.4.1时程分析法概述109

5.4.2输入地震波的选用及调整110

5.4.3耗能减震结构的恢复力模型112

5.4.4质量、刚度与阻尼矩阵115

5.4.5结构振动方程的数值积分法116

5.5静力弹塑性（Push-over）分析方法117

5.5.1静力弹塑性（Push-over）分析方法概述118

5.5.2静力弹塑性（Push-over）分析方法的原理119

5.5.3结构的能力谱120

5.5.4结构的地震需求谱129

5.5.5目标位移与结构性能评估135

5.6能量分析法141

5.6.1能量分析方法概述142

5.6.2能量分析方法基本原理142

5.6.3地震输入能量及其分配的影响因素147

5.6.4能量反应谱150

参考文献155

6金属耗能（阻尼）减震结构的设计方法159

6.1耗能减震结构的概念设计159

6.1.1耗能减震结构适用范围和设防目标159

6.1.2耗能减震结构需求阻尼比估计161

6.1.3耗能器的选择161

6.1.4耗能器数量估计和要求162

6.1.5耗能部件的形式及布置原则164

6.2耗能减震结构的抗震设计方法165

6.2.1多遇地震作用下耗能减震结构的抗震强度与变形验算165

6.2.2罕遇地震作用下耗能减震结构的弹塑性位移验算167

6.3耗能支撑的连接与构造168

6.4金属耗能减震结构的设计实例170

6.4.1加劲阻尼装置的结构设计170

6.4.2安装蜂窝状钢耗能器控制扭转和侧移的结构设计175

6.4.3安装无粘结支撑耗能装置结构的设计与分析179

参考文献186

7金属阻尼（耗能）减震器的应用187

7.1金属耗能器应用概述187

7.2加劲阻尼装置在工程中的应用187

7.2.1应用概况187

7.2.2加劲耗能器的运用实例188

7.3无粘结支撑耗能器的应用190

7.3.1无粘结支撑应用概况190

7.3.2无粘结支撑应用实例192

7.4铅耗能器的应用195

7.4.1铅耗能器应用概况195

7.4.2应用实例196

7.5其他类型的金属耗能器的应用200

7.5.1应用概况200

7.5.2应用实例201

参考文献204

8耗能减震结构分析软件简介205

8.1耗能减震结构分析软件概述205

8.2 ETABS205

8.2.1 ETABS概述205

8.2.2耗能减震单元在ETABS中的实现206

8.3 SAP2000210

8.3.1 SAP2000概述210

8.3.2耗能减震单元在SAP2000中的实现210

8.4 MIDAS213

8.4.1 MIDAS概述213

8.4.2耗能减震单元在MIDAS中的实现214

8.5 ANSYS218

8.5.1 ANSYS概述218

8.5.2耗能减震单元在ANSYS中的实现218

参考文献221

附录 英制与国际单位制（SI）转换表222