高层建筑加强层粘滞阻尼系统的优化分析

第50卷第23期 2020年12月上建筑结构Building StructureV〇1.50N〇.23Dec. 2020DO I：10. 19701/j.jzjg.2020. 23. 015黏滞阻尼墙在某高层住宅中的研究与应用胡雪瀛，朱旭东，刘振文，刘涛，赵宇欣(天津市建筑设计院，天津300074)[摘要]黏滞阻尼墙在高层住宅中应用较少，以一实际工程为例，进行了多遇地震和罕遇地震作用分析，来说明黏滞阻尼墙在高层住宅中的研究与应用。

采用规范法和能量比法计算了阻尼墙的附加阻尼比，设定消能子结构为与阻尼墙相连的剪力墙暗柱及梁，根据性能目标对消能子结构部分进行了加强。

分析结果表明，阻尼墙布置方案满足目标阻尼比，减震效果明显，消能子结构可以满足罕遇地震作用下“中度损坏”的性能目标。

[关键词]黏滞阻尼墙；附加阻尼比；消能子结构；高层住宅中图分类号：TU318 文献标识码：A 文章编号：1002-848X ( 2020) 23 -0092-05[引用本文]胡雪瀛，朱旭东，刘振文，等.黏滞阻尼墙在某高层住宅中的研究与应用[J].建筑结构，2020,50(23)：92-96. HU Xueying,ZHU Xudong,LIU Zhenwen, et al. Study and application of viscous fluid wall in a high-riseresidential buildings[J]. Building Structure,2020,50(23):92-96.Study and application of viscous fluid wall in a high-rise residential buildingsHU Xueying,ZHU Xudong,LIU Zhenwen,LIU Tao,ZHAO Yuxin(Tianjin Architecture Design Institute, Tianjin 300074, China)Abstract：Viscous fluid walls are rarely used in high-rise residential buildings. Taking an actual project as an example, an analysis of the effects of frequent earthquakes and rare earthquakes was carried out to illustrate the research and application of viscous fluid walls in high-rise residential buildings. The additional damping ratio of the viscousfluid wall was calculated by the standard method and the energy-ratio method. The energy dissipation substructure was set as the concealed columns and beams of the shear wall connected with the viscousfluid wall, and the energy dissipation substructure was strengthened according to the performance target. The analysis results show that the viscousfluid wall layout scheme meets the target damping ratio, the damping effect is obvious, and the energy dissipation substructure can meet the performance target of ‘‘moderate damage” under rare earthquakes.Keywords： viscous fluid wall；additional damping ratio；energy dissipation substructure；high-rise residential building〇引言近年来，随着我国经济社会的不断发展，“建筑工业化、住宅产业化”发展进程逐步加快，行业相关发展目标和方针政策相继出台，装配式建筑、绿色建筑和减隔震技术等得到国家和地方的大力支持。

粘滞抗震阻尼方案全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：粘滞抗震阻尼技术是一种新型的结构抗震措施，通过在建筑结构中添加粘滞阻尼器，有效地提高了建筑结构的抗震性能，减小了地震对建筑物的破坏程度，保障了建筑物及其中的人员财产的安全。

粘滞抗震阻尼技术的应用在建筑工程领域已经得到了广泛推广和应用，在许多高层建筑、桥梁、机场等工程中都得到了成功的应用。

粘滞抗震阻尼技术的原理是利用摩擦力和粘滞性来抑制建筑结构在地震中的振动，减小结构受力，从而提高结构的抗震性能。

粘滞阻尼器是安装在建筑结构中的一种特殊设备，它通过内部的粘滞性液体和可动部件来吸收结构振动能量，减小结构的振动幅度，起到减震的作用。

粘滞阻尼器的抗震效果与其材料、设计、安装等因素有关，合理设计和使用粘滞阻尼器可以有效提高结构的抗震性能。

粘滞抗震阻尼技术在实际应用中有许多优点。

粘滞阻尼器具有很强的耗能能力，能够有效地吸收结构振动的能量，减小结构受力，在地震发生时能够有效地减小结构的振动幅度，降低地震对建筑物的损坏。

粘滞阻尼器具有较大的位移能力，能够在大幅度地震作用下发挥作用，维持建筑结构的稳定。

粘滞抗震阻尼技术的成本相对较低，安装简便，对已建成的建筑也可以进行后期加固，具有很好的适用性和经济性。

第二篇示例：随着科技的不断发展和建筑技术的不断进步，粘滞抗震阻尼方案在建筑设计中扮演着越来越重要的角色。

粘滞抗震阻尼技术是一种利用特定材料的粘滞和变形特性来减少结构受地震作用时的振动幅度和减少结构的损伤程度的技术。

它是一种通过在结构中引入能吸收和转移振动能量的装置或材料，从而提高结构的抗震性能和减小地震对结构的影响的技术。

在许多地震频繁的地区，粘滞抗震阻尼技术已经成为建筑设计中的重要组成部分。

粘滞抗震阻尼技术的原理是利用粘滞性材料的内聚力和内摩擦力，通过将粘滞材料置于结构构件内部或外部，在地震作用下形成一种阻尼效应，减小结构的振动幅度，提高结构的抗震性能。

目前，粘滞抗震阻尼技术主要包括粘滞阻尼器、粘滞橡胶支座、粘滞剪力墙等几种形式。

耗能型粘滞阻尼器在高层建筑制振作用的研究3篇耗能型粘滞阻尼器在高层建筑制振作用的研究1随着现代化建筑的迅猛发展，高层建筑的数量也是逐年增加。

高层建筑的震动问题一直都是业内人士广泛关注的一个焦点。

然而，高层建筑的制振技术在一定程度上还存在着不足和缺陷，对建筑的抗震安全产生了一定的威胁。

针对这一问题，科学家们不断探究和研发出了各种制振技术，其中耗能型粘滞阻尼器在高层建筑制振中应用越来越广泛。

耗能型粘滞阻尼器的基本原理是通过使用粘滞材料制成的弹簧，当建筑震动时，耗能型粘滞阻尼器就可以吸收震动能量，从而达到制振目的。

耗能型粘滞阻尼器不仅可以有效地控制建筑的震动，还可以降低大型建筑物的破坏；从而加强了建筑的抗震性能。

同时，相比于传统的钢筋混凝土材料，其制造工艺也更加灵活和简单，对环境的污染以及能源的消耗也要少得多。

在高层建筑制振中，耗能型粘滞阻尼器最大的特点是其柔性和可调节性。

因为其结构相对独立，所以不仅能够承受高震动负荷，而且也能够随建筑楼层变化进行柔性调整。

通过对多座高层建筑的模拟实验，科学家们发现，采用耗能型粘滞阻尼器制振的建筑物不仅能够在地震时更好地控制振动，还具有出色的减震效果，减小了结构和设备的动态响应。

与传统的被动式制振结构相比，耗能型粘滞阻尼器采用了一种较为先进的控制技术，即主动控制技术。

这种控制技术能够对地震进行及时监测，并且通过对弹簧的压缩来调节回复时间，从而控制震动的大小。

因此，耗能型粘滞阻尼器的制振效果不仅更好，而且控制更加灵活，这也成为其在高层建筑制振中的一大优势。

总之，目前前沿的高层建筑大都采用了耗能型粘滞阻尼器进行制振，其在弹性和耐用性上都有相当突出的表现。

不过，耗能型粘滞阻尼器在应用的过程中，还需要进一步提高其制造工艺、减少成本和提高制造效率。

随着制振技术的不断进步，其在高层建筑中的应用前景也将会愈加广阔在高层建筑制振中，采用耗能型粘滞阻尼器是一种先进、灵活且高效的制振技术。

大跨空间结构采用粘滞阻尼器的减震分析和优化设计共3篇大跨空间结构采用粘滞阻尼器的减震分析和优化设计1在大跨空间结构中，地震是一个常见的自然灾害，其震动所带来的巨大能量在结构中可能会造成毁灭性的破坏。

因此，大跨空间结构的减震设计显得尤为重要。

粘滞阻尼器是一种常见的减震装置，其通过变形耗能的方式将地震所带来的能量吸收并转化为热能，起到减震作用，是目前公认效果较好的减震装置之一。

本文将重点介绍大跨空间结构采用粘滞阻尼器的减震分析和优化设计。

一、粘滞阻尼器的原理粘滞阻尼器作为一种常见的减震装置，其核心原理就是通过粘滞材料的变形使得振动能量发生转化，从而吸收地震所带来的能量，起到减震作用。

粘滞阻尼器的工作原理可以简单地分为两个过程：摩擦过程和黏滞过程。

摩擦过程是指阻尼器中两个摩擦面之间的相对运动，进而转化为摩擦热，从而吸收相应的能量。

在摩擦过程中，摩擦力与运动速度成正比，这是一种非线性的现象。

因此，在进行减震设计时需要考虑不同速度下的摩擦力。

黏滞过程是指粘滞材料内部的物质分子在外力作用下产生变形，从而能量被消耗，将振动能量转化为热能。

黏滞过程与摩擦过程不同，它是一种线性现象，其阻尼力与速度成线性关系，因此，可以通过增加黏滞材料的数量或者粘滞材料的厚度来增加黏滞阻尼器的阻尼力。

二、大跨空间结构采用粘滞阻尼器的减震分析对于大跨空间结构的减震分析，需要从结构的柔度、阻尼和质量三个方面考虑。

其中，柔度主要指结构的弹性变形能力；阻尼主要指减震系统对地震波进行耗能的能力；质量主要指结构的惯性质量，即结构在地震作用下惯性力的大小。

在粘滞阻尼器的应用过程中，阻尼器的刚度、阻尼比以及黏滞剪切模量等都是影响减震效果的重要因素。

根据实验结果表明，不同刚度的阻尼器对应不同的阻尼比，这是由于阻尼器的线性变形特性与其阻尼比的特征值有关。

针对此问题，研究者提出了一种基于相对刚度贡献的阻尼器刚度优化方法，有效提高了系统的阻尼比和耗能能力。

建筑结构中粘弹性阻尼器位置的优化分析提要粘弹性阻尼器是减振被动控制中一种十分有效的耗能减震装置。

本文提出了以层间位移为控制函数的时程分析法分析了给定参数的粘弹性阻尼器位置及数量设置进行优化的方法。

以5层钢框架实例进行对比分析，证明了本优化方法的有效性与可靠性。

关键词粘弹性阻尼器，优化，层间位移，耗能减震中图分类号： tu973+.31 文献标识码： a 文章编号：1 引言设置粘弹性阻尼器是抗震被动控制中一种十分有效的耗能减震装置，它主要依靠粘弹性材料的剪切滞回耗能特性来增加结构的阻尼，减小结构的水平地震作用，大量消耗输入结构的地震能量，从而达到减震作用。

耗能减震结构设计的关键之一，在于合理选取阻尼器的数目和位置，因此对粘弹性阻尼结构中阻尼器的优化设置进行系统研究尤为必要。

本文以层间位移为控制函数采用时程分析法对粘弹性阻尼器数量及位置进行了优化分析，并通过对几种不同布置下的结构进行了仿真分析比较，得出了一些有益结论。

2 粘弹性阻尼器计算模型目前，许多研究者已提出了多种粘弹性阻尼器的分析计算模型[1]。

主要有复刚度模型、微段模型（又称为四参数模型）、等效刚度和等效阻尼力学模型、maxwell模型和有限元模型。

·为符合振动过程中粘弹性材料的性质特征，同时考虑到数学上处理的方便，本文采用等效刚度和等效阻尼力学模型。

该模型由一个线性弹簧和一个线性阻尼器并联而成，如图1所示。

图1 阻尼器模型图中阻尼力与变形关系为：(1)式中，为剪切变形，为剪切变形速度。

等效刚度和等效阻尼可以通过下式得到，(2)式中，为粘弹性材料的储存剪切模量，为粘弹性材料损耗剪切模量，粘弹性阻尼器中粘弹性材料的厚度为h，体积为v，为结构振动圆频率。

由结构动力学原理可知，设置有粘弹性阻尼器的结构运动方程为：(3)式中，——结构质量矩阵（阻尼器的质量相对于结构而言相当小，忽略不计）；，——原结构的阻尼矩阵和刚度矩阵；，——粘弹性阻尼器的等效阻尼矩阵和等效刚度矩阵；——单位列向量；——耗能减震结构的位移列向量；——地面运动加速度。

高层住宅钢筋混凝土建筑优化随着城市化进程的加速，高层住宅在城市中如雨后春笋般涌现。

钢筋混凝土作为高层建筑的主要结构材料，其性能和施工质量直接关系到建筑物的安全性、耐久性和使用功能。

因此，对高层住宅钢筋混凝土建筑进行优化具有重要的现实意义。

一、高层住宅钢筋混凝土建筑结构优化1、合理的结构体系选择框架结构：适用于层数较低、地震烈度较小的地区。

框架结构具有布置灵活、空间利用率高的优点，但侧向刚度相对较小。

剪力墙结构：适用于地震烈度较高、对侧向刚度要求较高的地区。

剪力墙能够有效抵抗水平荷载，提高结构的抗震性能，但空间布置相对受限。

框架剪力墙结构：结合了框架结构和剪力墙结构的优点，既能提供较大的空间灵活性，又能保证足够的侧向刚度，是高层住宅中较为常见的结构形式。

2、构件尺寸优化柱：根据轴压比、弯矩等受力情况，合理确定柱的截面尺寸。

在满足承载力要求的前提下，尽量减小柱的截面尺寸，以增加建筑使用面积。

梁：优化梁的截面高度和宽度，既要保证梁的承载能力，又要控制梁的自重和对楼层净高的影响。

板：合理选择板的厚度，一般根据跨度、荷载等因素确定。

较薄的板可以降低自重和造价，但要确保其挠度和裂缝满足规范要求。

3、结构布置优化平面布置：力求规则、对称，避免出现平面凹凸不规则、扭转不规则等情况。

减少结构的偏心和扭转效应，提高结构的抗震性能。

竖向布置：控制楼层刚度和质量的均匀变化，避免出现刚度突变和质量突变。

加强转换层、加强层等关键部位的设计，确保结构在竖向荷载和水平荷载作用下的稳定性。

二、钢筋混凝土材料优化1、水泥品种和强度等级选择根据工程特点和环境条件，选择合适的水泥品种。

如普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥等。

合理确定水泥的强度等级，既要满足混凝土强度要求，又要考虑水泥的用量和成本。

高强度等级的水泥可以减少水泥用量，但可能会增加混凝土的收缩和开裂风险。

2、骨料选择粗骨料：选用粒径适中、级配良好的碎石或卵石。

较大的粗骨料粒径可以减少水泥用量，但要确保混凝土的和易性和泵送性能。

粘滞流体阻尼器在高层建筑减振设计中的应用研究发表时间：2018-09-20T11:09:54.723Z 来源：《建筑学研究前沿》2018年第14期作者：李世军[导读] 工程结构采用粘滞流体阻尼器的减振设计原理在地震或风作用下，建筑结构接收了输入能量。

摘要：结构消能减振（也称“消能减震”）技术就是一种结构控制技术，它是通过在结构的适当位置安装消能减振装置，利用这些装置的耗能来减小结构在强震和大风作用下的振动反应，并被认为是减轻结构地震和风振反应的有效手段。

工程结构粘滞流体阻尼器就是这样一种减振装置。

基于此，本文主要对粘滞流体阻尼器在高层建筑减振设计中的应用进行分析探讨。

关键词：粘滞流体阻尼器；高层建筑；减振设计；应用研究1、前言工程结构采用粘滞流体阻尼器的减振设计原理在地震或风作用下，建筑结构接收了输入能量，这种输入能量被转化为结构的动能和变形能，从而引起结构的振动反应（加速度、速度和位移）。

在此过程中，当结构的总变形能超越了结构自身的某种承受极限时，便会发生损坏甚至倒塌。

如何减小工程结构在强震和大风作用下的动力反应，满足承载力、变形能力和稳定性的要求，是一个全新的研究领域。

结构控制的概念可以简单表述为：通过对结构施加控制机构，由控制机构与结构共同承受振动作用，以调谐和减轻结构的振动反应，使它在外界干扰作用下的各项反应值被控制在允许范围内。

2、消能方案因结构体系抗震有问题，需要采取减振措施，考虑到产品性能的稳定性以及在我国市场上的成熟程度，考虑采用粘滞流体阻尼器作为结构消能减震装置，在地震作用下，工程结构的动力反应都是多自由度低频振动，根据现行抗震设计方法三水准的设防要求，可使建筑物“裂而不倒”，但在能量转换或消耗中，承重构件要出现损坏，即依靠承重构件的损坏消耗大部分能量，这往往导致结构构件在地震中严重破坏，并危及整体结构，使震后很难恢复建筑物功能，这在经济利益上是极不合理的，尤其对于使用要求比较高的重要建筑物，震后功能的恢复将花费巨额资金。

液体黏滞阻尼器在超高层结构上的抗震抗风效果和经济分析一、内容概述随着全球城市化进程的加快，超高层建筑在城市中的地位日益凸显。

然而由于地震和风灾等自然灾害的影响，超高层建筑的安全性成为了亟待解决的问题。

为了提高超高层建筑的抗震抗风能力，本文将对液体黏滞阻尼器在超高层结构上的应用进行研究和分析。

液体黏滞阻尼器是一种新型的抗震减振技术，通过在结构体系中引入液体阻尼器，可以有效降低结构的地震反应，提高其抗震性能。

本文首先介绍了液体黏滞阻尼器的工作原理和关键技术，然后对其在超高层结构中的应用进行了详细的阐述。

在超高层建筑中，液体黏滞阻尼器主要应用于结构体系的柔性节点和大变形区域。

通过在这些部位引入液体阻尼器，可以有效地吸收地震能量，降低结构的地震响应。

同时液体黏滞阻尼器还可以提高结构在大风作用下的抗风性能，减小风灾对结构的影响。

为了评估液体黏滞阻尼器在超高层结构上的抗震抗风效果，本文采用了大量的数值模拟和实验研究方法。

通过对不同结构体系、不同阻尼比和不同工况下的抗震抗风性能进行分析，得出了液体黏滞阻尼器在超高层结构上的经济性和可行性。

1. 背景介绍：超高层建筑的快速发展和对抗震抗风的要求；随着全球城市化进程的加快，超高层建筑在各个国家和地区得到了迅速的发展。

这些高耸入云的建筑物不仅是城市的地标，也是科技进步和人类智慧的象征。

然而随着建筑高度的增加，超高层结构所面临的抗震抗风问题也日益严重。

为了确保这些建筑物在地震、风灾等自然灾害中的安全，研究和采用先进的抗震抗风技术成为了当务之急。

液体黏滞阻尼器作为一种新型的抗震抗风装置，因其独特的工作原理和优越的性能，逐渐成为超高层结构中不可或缺的一部分。

本文将对液体黏滞阻尼器在超高层结构上的抗震抗风效果和经济分析进行详细的探讨。

2. 研究目的：探讨液体黏滞阻尼器在超高层结构上的抗震抗风效果和经济分析随着城市化进程的加快，超高层建筑在城市规划中的地位日益重要。

然而这些高层建筑在地震和风灾等自然灾害面前，往往面临着巨大的安全风险。