阻尼器在高层钢结构中的减震性能对比分析

粘滞阻尼器对建筑结构抗震性能的对比性研究结构进行消能减震设计的关键是准确合理估计阻尼器的动力行为，这可以在ETABS、SAP2000、Abaqus等软件中实现。

但PKPM仅能通过振型分解反应谱法计算地震作用，并且单元类型十分有限，不能直接进行阻尼器的建模及计算。

为了在PKPM中进行设计，需要采用等效线性化的方法，黏滞流体阻尼器对结构刚度没有贡献，仅需要考虑其附加阻尼比的贡献。

标签：黏滞阻尼墙；阻尼比；地震波地震是世界上最不可预测的自然灾害之一，它所造成的直接灾害有：建筑物与构筑物的破坏，如房屋倒塌、桥梁断落、水坝开裂、铁路轨道变形等等。

作为全国地震多发和高烈度区的省份，因此云南省对于中小学、医院及幼儿园出台相关规定，必须采取减、隔震措施，以此提高对弱势群体的保护。

减震措施，是指通过在结构中加入阻尼器（软钢或粘滞）来耗散地震的作用能量，从而达到减小主体结构的地震反应的目的，可以避免结构在地震中破坏或倒塌，实现抗震设防目标。

因此本文针对云南省某学校工程项目，做出减震结构设计。

一、案例项目概况针对云南省某项目工程主要包含“学生食堂、文体中心和学生公寓”，总建筑面积：12900㎡；地上面积：10300㎡；地下面积：2600㎡进行减震设计。

“学生食堂、文体中心和学生公寓”上部建筑方案为L形布置，共12层（局部6层和3层）。

结构上采用抗震缝脱开的处理方法，沿12层与6层交接处将该子项上部结构分割为独立开来的一栋12层（局部3层）框架剪力墙结构和一栋6层框架结构。

在该子项塔楼下方及周边外扩范围设有一层地下室，全层地下室均为6级乙等人防地下室。

该子项两塔楼上部结构均采用消能减震技术。

抗震烈度为八度，地震分组为第三组，场地类别为二类；嵌固端选择：“学生食堂、文体中心和学生公寓”子项两栋塔楼嵌固端选取为地下室顶板[1-5]。

二、案例项目上部及地下室结构设计（一）结构选型、抗侧力体系和楼盖体系建筑结构体系、楼盖体系和结构抗震等级选取简述。

阻尼器在高层钢结构中的减震性能对比分析作者：卜伟来源：《科技风》2019年第16期摘要：为研究阻尼器对高层钢结构建筑抗震性能的影响，以某工程12层钢框架结构为研究对象，通过设置两种不同阻尼器进行比较分析，对比摩擦阻尼器和金属阻尼器对结构减震性能的影响规律，分析结果为高层钢结构耗能减震设备的应用提供参考。

关键词：阻尼器;高层钢结构;抗震性能我国属于地震多发国家，结构的抗震性能是工程师在进行结构设计时必须考虑的问题，而一般我们是通过增加结构构件的尺寸来提高其抗震性能，这种被动的抗震方式，在结构的变形协调方面表现较差，同时这种做法还会影响使用，增加了成本。

因此，结构耗能减震装置的应用就显得尤为关键。

就目前而言，建筑的耗能减震主要是通过设置阻尼器来完成，不同类型的阻尼器对于建筑性能的影响自然也有不同，本文以某工程12层钢框架结构为研究对象，通过设置两种不同阻尼器进行分析对比摩擦阻尼器和金属阻尼器对结构减震性能的影响规律，分析结果为高层钢结构耗能减震设备的应用提供参考。

1 工程概况及模型建立某商业综合楼，层数为12层，总高度48.3m，结构形式为钢结构，总建筑面积6471.31平方米，抗震等级为一级，设计使用年限50年。

该工程抗震设防类别为重点设防（乙）类，本工程抗震设防烈度为7度（0.15g）。

地震分组：第三组，场地类别：Ⅱ类。

本文采用有限元分析软件ANSYS建立模型进行分析，梁、柱均采用Beam188单元，楼板采用Shell63壳单元，为方便计算，用Combin40单元模拟阻尼器。

2 阻尼器对于结构固有震动特性的影响结构的固有振动特性，主要是指：（1）振动形态（振型或模态）;（2）自振周期（或频率）。

通过对两种阻尼器的振型分析，结构第一振型为X方向位移、第二振型为Y方向位移、第三振型为扭转，模型基本合理。

通过数据对比其前6阶自诊周期和频率，两种类型阻尼器对结构刚度均有一定影响，其中金属阻尼器的设置对结构刚度影响较大，安装金属阻尼器的建筑自振周期明显减弱，而设置了摩擦型阻尼器的建筑自振周期影响较小。

阻尼器在高层钢结构中的减震性能对比分析阻尼器是一种用来减少结构振动的装置，可以有效地提高建筑物的抗震性能。

在高层钢结构中，阻尼器起到了关键的作用，能够减轻地震时的结构振动，降低地震对建筑物的破坏程度。

本文将对高层钢结构中常用的几种阻尼器进行对比分析，包括摩擦阻尼器、液体阻尼器和粘滞阻尼器。

这三种阻尼器都具有一定的减震性能，但在实际应用中存在一定的差异。

摩擦阻尼器是一种通过增加结构的摩擦力来减少振动的装置。

它的工作原理是通过在结构的连接部位增加摩擦力，使结构在地震时产生相对运动，从而减小结构的振动。

摩擦阻尼器具有结构简单、安装方便和经济实用的特点，但相对来说其阻尼性能较低。

液体阻尼器是一种利用液体内部粘滞阻尼来减震的装置。

它的工作原理是通过液体的粘滞特性，在结构振动时消耗部分振动能量。

液体阻尼器具有阻尼性能较好、调节灵活和安全可靠的特点，但由于液体的流动性，对于维护和检修工作有一定的要求。

通过对比分析可以得出以下结论：1. 在高层钢结构中，液体阻尼器和粘滞阻尼器的减震性能较好，适用于抗震性能要求较高的建筑物；2. 摩擦阻尼器的减震性能较差，适用于抗震性能要求相对较低的建筑物；3. 在实际应用中，可以根据具体的建筑物特点和抗震需求选择合适的阻尼器，也可以根据需求组合使用多种阻尼器，以提高地震时的减震效果；4. 在选择阻尼器时，还需要考虑阻尼器的安装、维护和更换成本等因素，以保证整个减震系统的可靠性和经济性。

高层钢结构中的阻尼器具有重要的减震作用，能够有效地提高建筑物的抗震性能。

在选择阻尼器时，需要综合考虑建筑物的具体情况和抗震需求，并选择合适的阻尼器类型和组合方式，以达到最佳的抗震效果。

阻尼器在高层钢结构中的减震性能对比分析一、摩擦阻尼器：摩擦阻尼器通过利用摩擦力和滑移来吸收和消散地震能量。

这种阻尼器结构简单，施工方便，性能可靠。

但是摩擦阻尼器存在一定的摩擦衰减和滑动位移问题，会导致减震效果不稳定。

二、液体阻尼器：液体阻尼器是利用流体阻力来吸收和消散地震能量的，通常采用液压油作为工作介质。

液体阻尼器具有较好的减震性能和稳定性，能够在较大的位移和力下工作。

液体阻尼器需要专业维护和管理，且受液体泄漏和温度变化的影响较大。

三、粘滞阻尼器：粘滞阻尼器是利用粘滞阻力来吸收和消散地震能量的，适用于高层钢结构的抗震设计。

粘滞阻尼器具有较好的减震性能和稳定性，且对环境条件的变化不敏感。

但是粘滞阻尼器需要定期检查和更换，且其减震性能受温度影响较大。

结论：从以上对比分析来看，不同类型的阻尼器在高层钢结构中的减震性能各有优缺点。

摩擦阻尼器施工方便，但减震效果不稳定；液体阻尼器具有较好的减震性能和稳定性，但需要专业维护和管理；粘滞阻尼器具有较好的减震性能和稳定性，但需要定期检查和更换。

在选择适合高层钢结构的阻尼器时，需要综合考虑减震效果、施工方便性、维护成本等因素，以确定最合适的阻尼器类型。

参考文献：[1] 王洪海. 摩擦隔震装置的减震设计[J]. 工程力学, 2002, 19(2): 156-160.[2] 刘娟, 胡乃正在. 液体阻尼器在高层钢框架结构中的应用研究[J]. 土木建筑与环境工程, 2013, 35(02): 40-43.[3] 阳晓, 郭树杰. 高层建筑粘滞阻尼器的抗震分析[J]. 土木工程与管理学报, 2013, 30(06): 132-136.。

调谐质量阻尼器（TMD）在高层抗震中的应用摘要：随着经济的发展，高层建筑大量涌现，TMD系统被广泛应用.越来越多的学者对TMD系统进行研究和改进.本文介绍了TMD系统的基本工作原理，总结了其各种新形式，分析了它的研究现状，并指出了两个新的研究方向等。

关键词：TMD系统高层建筑抗震原理发展应用The use of the tuned mass damper in the seismic resistanceof the high—rise buildingAbstract：With the economic development，the high—rise buildings spring up, then，the tuned mass dampers are extensively used。

More and more scholars research and improve the tuned mass damper. This thesis introduces the operating principle of the tuned mass damper，summarizes many new forms of the tuned mass damper, analyzes its research status and even points out two new research directions。

Keyword: the tuned mass damper the high—rise building seismic resistance principle development use1。

引言随着社会经济的快速发展，城市人口密度不断增长,城市建筑用地日益紧张，高层建筑成为城市化发展的必然趋势［1-3］。

高层及超高层建筑的不断涌现，加上建筑物的高度和高宽比的增加以及轻质高强材料的应用，导致结构刚度和阻尼不断下降。

关于不同阻尼器在钢框架减震工程中的对比分析研究发布时间：2022-04-26T07:33:09.737Z 来源：《工程管理前沿》2022年1月1期作者：张宁[导读] 阻尼器在当前的工程应用中较多，特别是目前我国的高程建筑物数量不断与日俱增，张宁新疆有色冶金设计研究院有限公司，新疆乌鲁木齐830000摘要：阻尼器在当前的工程应用中较多，特别是目前我国的高程建筑物数量不断与日俱增，并且大多数建筑物的建筑主体为钢结构框架为主。

针对目前诸多的钢架构高程建筑物，提高建筑物的稳定性，减少其由于外界因素导致的震动就显得尤为重要。

在具体应用的过程中，将阻尼器应用在钢框架结构中实现减震处理，成为当前建筑工程中的主要应用趋势。

钢框架结构中通过应用阻尼器，能够有效起到减震效果，并且作用十分明显。

在一定程度上，阻尼器的应用是钢框架结构的建筑物抗震性能得到了有效提升，成为当前钢框架工程中的主要应用与发展趋势。

因此，本文主要针对不同阻尼器在钢框架减震工程中的具体应用效果展开分析与研究，旨在提高钢框架结构建筑物的稳定性，进而促进我国建筑事业的发展与进步。

关键词：钢框架结构；阻尼器；抗震性能我国属于地震发生较为频繁的国家，在该地质背景下，如何提高建筑物的抗震能力就成为了当前建筑施工中主要思考的问题之一。

特别是高层建筑物，其受到地质震动影响较大，加强对高层建筑物的抗震能力建造成为提高高层建筑物安全使用的基本前提。

并且，当前建筑物的框架结构主要以钢框架结构为主，由于钢结构的特性，其在受到震动波影响的时候会快速传递，如果不对钢框架结构的建筑物进行减震处理，则很容易给建筑物的使用者带来诸多不便与安全隐患。

在此基础上，阻尼器的应用使相关问题得到了有效解决，其能够提高钢框架结构的抗震性能，对于提高我国建筑物质量有着重要的作用。

为了探究不同阻尼器在钢框架结构建筑物中的具体应用效果，本文主要需要通过建模分析的方式对两种不同的阻尼器进行对比研究，确保在多种因素影响下分析出不同阻尼器的优势与劣势，进而促进我国建筑事业的进步与发展。