E型钢阻尼器及其在桥梁工程中的应用

阻尼器在结构工程中的应用研究随着现代建筑技术的不断发展，结构工程领域也在迅速进步，阻尼器作为一种重要的调节装置，被广泛应用于建筑和桥梁工程中。

本文旨在探讨阻尼器在结构工程中的应用研究，并讨论其对结构性能的影响。

首先，我们需要了解阻尼器的基本原理。

阻尼器是一种可以消耗结构振动能量的装置，通过吸收和分散振动能量，减少结构的振动响应。

在结构受到外部力的作用下，阻尼器通过内部阻尼机构迅速吸收能量，阻尼器的加装能够有效减少结构的振幅和振动周期，提高结构的稳定性和抗震性能。

因此，在地震多发地区，阻尼器被广泛应用于抗震设计中。

其次，我们需要了解不同类型的阻尼器及其特点。

根据结构工程的不同需求，阻尼器可以分为液态阻尼器、摩擦阻尼器和液压摩擦阻尼器等。

液态阻尼器通过油液的粘性和摩擦特性来实现能量的消耗，具有较好的线性响应和稳定性。

摩擦阻尼器则通过摩擦力来减少结构振动，其特点是具有较大的耗能能力和较简单的结构形式。

液压摩擦阻尼器则结合了液态阻尼器和摩擦阻尼器的优点，具有较好的稳定性和耐久性。

接下来，我们需要探讨阻尼器在结构工程中的实际应用。

阻尼器在高层建筑中的应用可以显著减少结构的动态响应，提高整体的抗震性能。

例如，在上海的上海中心大厦中，采用了大规模的液态阻尼器系统，可以使建筑在地震或风荷载作用下减少60%的位移幅值，保证建筑物的安全性。

此外，阻尼器在桥梁工程中也有广泛应用，例如东京湾海底隧道的液压摩擦阻尼器系统，可以减少结构的纵向和横向位移，确保交通运输的顺畅和安全。

最后，我们需要分析阻尼器对结构性能的影响。

阻尼器的加装可以显著改善结构的动力特性，降低结构的共振频率，减少结构的振动幅值，提高抗震性能。

此外，阻尼器的加装还可以减少结构与周围环境的振动传递，保护结构和设备的完整性和稳定性。

然而，阻尼器的应用也存在一定的问题，如安装和维护成本较高，结构设计和施工难度大等。

综上所述，阻尼器在结构工程中的应用研究具有重要意义。

阻尼器在桥梁工程中的应用与实践桥梁作为一种重要的交通运输工程设施，一直以来都备受关注。

在桥梁的设计中，阻尼器作为一种较为重要的桥梁防震装置，已经逐渐受到设计师们的广泛应用。

一、阻尼器的基本概念及分类阻尼器是指一种能够消耗结构动力能量的非线性装置，广泛应用于结构防震领域。

阻尼器一般分为线性阻尼器和非线性阻尼器。

线性阻尼器是指在阻尼器工作范围内，阻力大小与相对速度成正比例关系的装置。

而非线性阻尼器则是指阻尼力与结构变形、相对速度大小非线性相关的装置。

二、阻尼器在桥梁工程中的应用1. 阻尼器在大跨度桥梁中的应用具有大跨度和高塔柱的桥梁结构一直以来都是工程师们难以解决的问题。

这种桥梁结构在受到地震的影响下，容易出现晃动现象，导致桥梁的稳定性下降。

为了解决这个问题，阻尼器开始得到广泛应用。

阻尼器的应用不但能够提高桥梁的抗震性能，而且能够减少桥梁受地震的摆动程度，消除桥梁结构的共振状态，提高桥梁的稳定性。

2. 阻尼器在桥梁施工过程中的应用桥梁施工是一项相当复杂和繁琐的工程，其中包括桥梁吊装、缆索拉直、桥梁转体、换位等多个环节。

这些环节涉及到桥梁结构的变形、振动等问题，影响着桥梁工程的稳定性、安全性和效率。

阻尼器可以在桥梁施工过程中对桥梁振动、变形等问题加以控制，并提高桥梁施工的效率和安全性。

同时，阻尼器也可以用来控制桥梁施工中的晃动，减小施工对周边环境的影响。

三、阻尼器在桥梁工程实践中的应用案例1. 长江大桥长江大桥是我国现代桥梁史上的一座著名的杰作。

该桥梁的塔高405米，桥跨主跨1088米，是当时世界上跨径最大的双层铁路、公路两用悬索桥。

在这座大桥的设计中，阻尼器被广泛应用，以达到对桥梁结构的稳定和精准控制。

2. 唐古拉山口特大桥唐古拉山口特大桥是国内一座重要的公路桥梁工程。

在这座桥梁的设计中，阻尼器也被广泛应用。

由于该桥梁所处地理环境较为复杂，设计师们在沉着应对桥梁的稳定性问题的同时，也对桥梁的防震设置了高度要求。

阻尼器及隔震装置在桥梁减震中的作用研究黄千禧发布时间：2021-11-06T01:10:44.751Z 来源：基层建设2021年第24期作者：黄千禧[导读] 在近代大桥的建筑实例中，多采用悬索桥和斜拉桥增强桥身稳定性，一般情况下性价比偏低青岛滨海学院山东青岛 266000摘要：，进而设计师将阻尼减震利用在了实际工程中，但在桥梁遭遇罕见地震时，破坏程度仍然严重，结构稳定性问题并没有得到根本解决。

本文主要论述的观点即通过液压阻尼器安装在桩基与桥侧面间来实现减震，将摩擦滚轮滑移支座安装在桥墩与桥底面之间来实现隔震作用。

这不仅是在提升安全系数方面做出了重要保障，同时也是建筑技术的发展，对高强轻质材料的应用要求。

关键词：减震；抗震隔震；阻尼；桥梁我国位于世界上两大地震带（环太平洋地震带和亚欧地震带）之间，是全球大陆区域中最活跃的地震区之一，不仅小震易多发，罕遇地震的出现频率也颇高，对于百年桥梁来说，更面临的是难以修复的严峻问题。

在现在的桥梁建筑实例中，近代大桥多采用悬索桥和斜拉桥改造形式上增加稳定性，费用成本高，实际效益却不高，存在以下缺点：1）通过改造形式增加桥梁稳定性，消耗钢筋混凝土等原材料多、成本高、不经济；2）地震后桥梁的修复工程困难，尤其在公路桥梁这类使用较为频繁的桥梁，耗费时间且不易修复；3）地震时的运动位移会增加桥梁的伸缩缝距离，修复伸缩缝费用高、过程复杂；4）传统的桥梁加固方法不能实现隔震作用，地震能量仍然会通过桩基传至上部结构。

但在一些板壳运动较为活跃、地震频繁的地区，往往导致桥梁从桩基处就已经损坏，如果墩柱受到破坏发生内部的开裂，则会使得其承受地震的能力大大减弱，未等上部结构受损，地基的承载力先行丧失。

因此，本文着重针对在罕遇地震发生时，近代大桥建筑运用阻尼减震仍破坏严重的现象展开论述，为修复桥梁提供了新思路。

1 桥梁整体结构桥梁整体结构大体分为上部结构、隔震层、下部结构三个部分。

桥梁整体结构示意图如（图1）所示。

桥梁装阻尼器的作用是什么随着城市化进程的加速和交通运输需求的增加，桥梁建设也成为了城市发展的重要组成部分。

然而，桥梁在使用过程中会受到各种外部因素的影响，如风力、地震等，这些因素可能会对桥梁结构造成不利影响。

为了保障桥梁的安全和稳定，阻尼器作为一种重要的结构控制装置被广泛应用于桥梁工程中。

本文将探讨桥梁装阻尼器的作用及其在桥梁工程中的应用。

一、阻尼器的作用。

阻尼器是一种能够吸收和消散结构振动能量的装置，其作用主要有以下几点：1. 减小结构振动幅度。

在桥梁结构受到外部因素作用时，会产生振动。

如果振动幅度过大，可能会对桥梁结构造成破坏。

而阻尼器能够吸收振动能量，减小结构振动幅度，从而保护桥梁结构不受损。

2. 提高结构稳定性。

通过减小振动幅度，阻尼器可以提高桥梁结构的稳定性，减少结构的疲劳损伤，延长桥梁的使用寿命。

3. 减小结构对外部因素的敏感度。

阻尼器还可以减小结构对外部因素的敏感度，如风力、地震等，使桥梁在受到外部因素作用时能够更加稳定。

二、桥梁工程中的阻尼器应用。

在桥梁工程中，阻尼器主要应用于以下几个方面：1. 风振控制。

风力是桥梁结构受到的主要外部因素之一，当风速较大时，会对桥梁结构产生较大的风振。

为了控制风振，阻尼器被广泛应用于大跨度桥梁和高层桥塔结构中，通过减小结构振动幅度，提高结构的稳定性。

2. 地震控制。

地震是另一个对桥梁结构安全稳定性造成威胁的外部因素。

在地震发生时，桥梁结构会受到地震波的作用，产生较大的振动。

通过在桥梁结构中安装阻尼器，可以有效减小地震波对结构的影响，保护桥梁结构的安全。

3. 振动控制。

除了风振和地震外，桥梁结构还会受到其他因素的影响，如车辆行驶、行人步行等产生的振动。

阻尼器可以对这些振动进行控制，减小结构的振动幅度，提高桥梁的使用舒适度。

4. 结构保护。

在桥梁工程中，阻尼器还可以用于保护桥梁结构，减少结构的疲劳损伤，延长桥梁的使用寿命。

总之，阻尼器作为一种重要的结构控制装置，其在桥梁工程中的应用具有重要意义。

阻尼技术与工程应用阻尼技术是工程设计中常用的一种技术，它可以有效地降低结构的振动，提高结构的稳定性和安全性。

阻尼技术在建筑、桥梁、航空航天等领域得到广泛应用，下面我们就来了解一下阻尼技术的原理和应用。

一、阻尼技术的原理阻尼技术是通过在结构中引入阻尼元件来实现的，阻尼元件可以消耗结构振动的能量，从而达到降低结构振动的目的。

常见的阻尼元件有摩擦阻尼器、液压阻尼器、粘弹性阻尼器等。

以液压阻尼器为例，它是通过在结构中引入液体来实现阻尼作用的。

液压阻尼器由罐体、活塞、阻尼流口、阀门等组成。

当结构振动时，活塞会随之上下运动，从而改变阻尼流口的面积，使液体的流量发生变化，进而消耗结构振动的能量。

二、阻尼技术的应用1.建筑领域在高层建筑中，由于自重和风荷载等因素的作用，结构容易发生振动，严重影响建筑的安全性和舒适性。

阻尼技术可以通过在建筑结构中引入阻尼元件来降低结构振动，从而提高建筑的稳定性和安全性。

比如在中国香港的“环球贸易广场”中，就采用了摩擦阻尼器来降低结构振动。

该建筑高度达到415米，是香港现有建筑中最高的一座。

由于地处海滨地区，受到台风和地震的影响比较大，因此在设计中采用了大量的阻尼器来保证建筑的稳定性和安全性。

2.桥梁领域桥梁是交通运输中不可或缺的一部分，它的安全性和稳定性对于交通运输的顺畅和安全至关重要。

阻尼技术可以通过在桥梁结构中引入液压阻尼器等阻尼元件来降低桥梁振动，从而提高桥梁的稳定性和安全性。

比如在美国旧金山的“金门大桥”中，就采用了摩擦阻尼器来降低桥梁振动。

该桥梁跨越海湾，受到海风的影响比较大，因此在设计中采用了大量的阻尼器来保证桥梁的稳定性和安全性。

3.航空航天领域航空航天领域是阻尼技术的另一个重要应用领域。

在航空器和宇宙飞船中，由于飞行速度和高度的变化，结构容易发生振动，严重影响航空器和宇宙飞船的稳定性和安全性。

阻尼技术可以通过在航空器和宇宙飞船中引入粘弹性阻尼器等阻尼元件来降低结构振动，从而提高航空器和宇宙飞船的稳定性和安全性。

202YAN JIUJIAN SHE桥梁工程用阻尼器的分类与应用Qiao liang gong cheng yong zu ni qi de fen lei yu ying yong谭荣昕在地震工程领域，由于地震荷载的复杂多变，过去桥梁设计师们常是通过增强梁抗力、柱抗力，或采用以次要构件损坏为代价的“延性设计”等来处理地震工况，到了20世纪末，这种现象有所改观，以基础隔震、消能减振和震动控制为主要内容的结构抗震保护系统得到了飞速发展。

阻尼器作为吸能耗能装置，从20世纪80年代末就开始应用于桥梁工程。

在桥梁用阻尼器不断发展的过程中，世界各地的桥梁项目对于阻尼器也有着特别的性能要求，在常规的单一性能阻尼器的基础上，发展出了各种功能改进型阻尼器。

本文的目的是系统地介绍各种类型的桥梁用阻尼器的功能特点和应用环境，帮助读者了解该领域的整体发展情况。

一、几种桥梁工程用阻尼器的功能特点及工程应用1.常规液体粘滞阻尼器液体黏滞阻尼器是根据阻尼介质通过活塞孔时，可产生粘滞阻力的原理而制成的，是一种速度相关型阻尼器，液体黏滞阻尼器的阻尼力与运动速度之关系式如下:F=CV α其中：α常取 0.3～1.0；V 是两端相对速度；C 是阻尼系数；F 是阻尼力。

液体粘滞阻尼器具有如下优点：（1）阻尼器自身可不提供计算刚度，对结构自振周期可无影响；（2）滞回曲线较为饱满，相应的，阻尼器处于最大位移状态时受力为零，而在最大受力状态时位移为零；（3）能够在大风和地震荷载下保持机械结构的完好，可以被复用；（4）如果阻尼介质材料选取恰当，可以有较好的防火性能，耐久性较好，使用寿命可以长达几十年。

液体粘滞阻尼器在桥梁工程领域获得空前发展的同时，也逐渐表现出一些应用上的局限性：（1）内部存在较大的摩擦，降低了工作年限和消能、耗能效率；（2）存在滞后现象。

阻尼器启动时出力不能与外界输入同步，即不能有效抑制较小的外部扰动位移，比如斜拉索阻尼器要求能够限制斜拉索的微幅震动；（3）漏油问题；（4）无法满足长周期、高频次往复振动的性能要求，使得阻尼器的设计使用年限大大低于所安装桥梁的设计使用年限；（5）过大频次、过高振幅常使装置内部温度升高，进而导致阻尼性能骤降；（6）耗能效率偏低。

例1：北京某人行天桥天桥跨度42.0m，两端各悬挑4.0m，桥面宽3.0m，主梁高1.494m，为3室封闭钢箱梁，一般行人的自振频率1.8~2.5Hz，与天桥第一阶频率比较接近。

表1是在桥面等间距加幅值为1.5kN的正弦激励后的竖向位移，表中看出在2.5Hz 正弦激励下桥梁发生共振。

天桥第一振型天桥第二振型表1在桥箱内布置减振装置，每个天桥布置6套减振装置，每套装置由粘滞阻尼器和TMD（调频质量阻尼器）组成，TMD包括金属质量块和弹簧减振器。

采用3种TMD减振装置，每种布置2个，分别为1号减振装置（自振频率1.8Hz）、2号减振装置（自振频率2.0Hz）、3号减振装置（自振频率2.5Hz），表2是减振前后天桥跨中竖向位移比较。

表2结论：安装消能减振装置能有效削减大跨人行天桥的共振响应，共振工况下减振率为70%，减振效果极佳。

例2：苏通大桥苏通长江公路大桥位于中国江苏省长江口南通河段,主航道桥桥跨布置为(100+100+300)m+1 088m+(300+100+100)m ,是目前世界上最大跨径的斜拉桥。

大桥桥址处建设条件复杂,抗震要求高,设计时,在全漂浮体系基础上世界首创地加设带有附加限位功能的特大型液体黏滞阻尼器。

苏通大桥照片见图1所示,苏通大桥使用的液体黏滞阻尼器照片见图2。

图1图2根据通过计算分析所得到的液体黏滞阻尼器设计参数要求,设计者决定在一个塔梁连接处顺桥向设置4个液体黏滞阻尼器,全桥共8个。

单个阻尼器设计参数见表1。

此处该阻尼器还带有限制位移功能,在主梁顺桥向±750 mm的位移内不约束主梁运动,以减小常规作用(温度、正常风、交通荷载)结构受力,当相对位移大于750 mm时,单个阻尼器提供上限9870kN的限位力。

表1给出了苏通大桥单个阻尼的性能参数。

对加装阻尼器的全桥地震反应计算分析可知,苏通大桥加装阻尼器后,纵向位移降低5914 %,桥塔剪力降低14%,桥塔弯矩降低24%。

1.铅芯支座、高阻尼橡胶支座的减隔震原理是利用地震时铅芯发生塑性变形或
橡胶发生弹塑性变形来消耗地震能量。

2.优点：减隔震效果明显，2000KN以下价格比其他类型的支座便宜。

3.缺点：水平刚度小，易在平时因刹车力就发生水平位移，多用于房屋减隔震。

因
使用橡胶材料且橡胶暴露在自然环境中，寿命会因为地域的不同有较大差异，使
1.E
2.
3.
1.
2.
3.
1.
座内，地震力大于设定值时剪断图示挡圈上的销钉即产生钟摆效果，靠来回摆动时摩擦生热耗能。

2.优点：周期明确，减隔震效果明确。

设计地震时的摆动位移可计算，隔震率可计
算。

不使用易老化材料，与桥梁等寿命。

价格适中。

3.缺点：2000KN以下吨位比产品铅芯支座价格要高。

不适宜在高墩上应用。

4.。