104-粘滞阻尼墙减震机理与参数研究-丁洁民

粘滞阻尼器减震隔震技术
粘滞阻尼器是一种常用于减震隔震技术的装置，它的作用是通
过粘滞阻尼材料的粘滞特性来吸收和消散震动能量，从而减少结构
物体受到的震动影响。

粘滞阻尼器通常由粘滞材料、支撑结构和外
壳组成。

从技术角度来看，粘滞阻尼器的工作原理是利用粘滞材料的内
部分子在受到外力作用时发生相对滑动，从而将机械能转化为热能，达到减震的效果。

这种技术可以有效地减少建筑结构、桥梁、机械
设备等受到的地震、风载等外部振动的影响，提高其抗震性能和安
全性能。

在工程实践中，粘滞阻尼器广泛应用于高层建筑、大型桥梁、
风力发电机组等工程结构中，通过合理设计和布置粘滞阻尼器，可
以显著改善结构的减震隔震性能，从而保护结构和设备的安全运行。

此外，粘滞阻尼器的设计和应用也涉及到材料科学、结构工程、力学等多个学科领域，需要综合考虑材料的选择、结构的设计、安
装位置等因素，以达到最佳的减震效果。

总的来说，粘滞阻尼器作为一种重要的减震隔震技术，在工程实践中发挥着重要作用，通过合理的设计和应用，可以有效地提高建筑结构和设备的抗震性能，保障人们的生命财产安全。

采用粘滞阻尼器的某超高层建筑消能减震设计与分析
王松岩;顾根;焦红;庞仁伟
【期刊名称】《建筑技术》
【年(卷),期】2024(55)5
【摘要】以珠海市某框架–核心筒建筑为例,运用分析程序ETABS建立有限元模型,并设置多组粘滞阻尼器布置方案,采用最大层间位移角与基底剪力双关键指标,对比各方案减震效果并择优选出布置方案。

对所得方案进行多遇地震下弹性分析及罕遇地震下动力弹塑性分析。

多遇地震分析结果表明,采用粘滞阻尼器的结构双向指标均大幅降低,提供附加阻尼比达4.1%。

罕遇地震分析结果表明,结构的层间位移角及整体屈服机制均满足要求。

该方案下减震效果与结构抗震性能均良好,可为同类工程提供参考。

【总页数】4页(P579-582)
【作者】王松岩;顾根;焦红;庞仁伟
【作者单位】山东建筑大学土木工程学院;济钢集团国际工程技术有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TU398
【相关文献】
1.某教学楼采用粘滞阻尼器的消能减震设计
2.采用粘滞阻尼器对某幼儿园进行消能减震设计
3.采用粘滞阻尼器的某办公建筑消能减震设计与分析
4.采用粘滞阻尼器的某口腔门诊楼消能减震设计
5.某综合办公楼采用粘滞阻尼器的消能减震设计
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黏滞阻尼器在框架结构抗震加固中的应用与研究摘要：近年来利用阻尼器对既有建筑结构进行减震加固得到了广泛关注。

本文建立了某实际4层框架结构的非线性模型，然后设置黏滞阻尼器（VFD），利用时程分析法对有、无控结构进行地震响应分析计算，得出该结构的耗能减震效果。

最后利用云图法，选取数条地震波对结构进行分析计算，对有、无控结构进行概率地震分析，通过对比概率需求模型、易损性曲线的差异分析黏滞阻尼器的耗能减震作用。

计算结果表明，通过对该结构设置若干VFD，结构的地震响应得到显著地减小，结构整体减震效果明显；有控结构的地震需求易损性曲线相较无控结构趋于平缓，表明VFD对该结构的耗能减震加固作用明显。

关键词：框架结构；黏滞阻尼器；非线性时程分析；云图法；结构概率地震需求分析耗能减震技术就是在结构的选定位置增设耗能装置，在小震作用下，耗能装置和结构一并处于弹性状态，可减小结构的地震响应，使结构主体处于安全范围，一旦出现大震，这些装置可以在结构破坏前率先达到屈服状态，来消耗大部分能量。

近年来利用耗能减震器对既有建筑结构进行减震加固得到了广泛关注。

1.消能减震的概念及耗能原理为了达到消震减能的目的，可以通过消能装置的安装来避免主体结构因地震能量而响应而造成的破坏，究其本质，消能减震技术是一种加固技术。

传统的抗震思路是进行“硬抗”，但却存在诸多的弊端问题。

而消能减震技术，则能够避免传统抗震加固的不足，通过“以柔克刚”的方式进一步达到抗震加固的效果。

从消能减震结构角度来看，其方式就是融入了减震控制思想，在原结构当中增加了消能减震装置，从而形成新的结构系统，图1对其进行了展现，通过图中资料的了解，无论是原结构还是消能减震装置，都是新结构系统的重要组成部分，并且在其中发挥了重要的作用。

相较于原结构而言，新结构系统在效能能力以及动力特征方面有自身的独特性，能够降低原结构承受的地震作用，这也是进行地震反应控制的一种有效方式，其目的是为了减少对主体结构造成的损害。

高层黏滞阻尼减震结构最小地震剪力系数分析研究
周丽芳;邓雪松;周云
【期刊名称】《地震工程与工程振动》
【年(卷),期】2013(33)6
【摘要】采用ETABS软件对高层钢框架-混凝土核心筒黏滞阻尼减震结构进行多遇地震作用下的时程反应分析,研究了不同阻尼力比和不同高度结构的减震性能,通过与规范反应谱值对比,探讨了消能减震结构剪重比降低的可行性。

以一工程为例,采用PERFORM-3D软件分析了结构在罕遇地震作用下的减震性能。

研究结果表明:黏滞阻尼减震结构可对建筑物在地震作用中的反应进行有效控制,提高了结构的安全性能,但是同时会使结构的楼层剪力减小,使结构的剪重比达不到规范的要求,但其安全性能比规范要求提高更多;阻尼力比r至少为0.1时,才能降低减震结构的剪重比限值的要求。

【总页数】9页(P206-214)
【关键词】地震剪力系数;阻尼力比;消能减震;黏滞阻尼器;地震反应
【作者】周丽芳;邓雪松;周云
【作者单位】广州大学土木工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】TU352.1
【相关文献】
1.黏滞阻尼器减震结构地震响应分析方法研究 [J], 贾传果;周越;胡鹏飞
2.阻尼比对消能减震结构最小地震剪力系数影响研究 [J], 周丽芳
3.黏滞阻尼器消能减震结构在多遇地震下附加阻尼比计算方法对比研究 [J], 王维凝;曹胜涛;肖川;薛彦涛;李志山
4.基于全时程迭代的黏滞阻尼器减震结构地震响应分析方法研究 [J], 贾传果; 苟英旗; 李建广; 周越; 李英民; 杨溥
5.带黏滞阻尼器SRC框支剪力墙结构消能减震分析 [J], 李光星;吴轶;杨春;陆祝贤;张春梅
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上海某医院建筑黏滞阻尼墙减震设计[摘要] 由于医院建筑使用功能的重要性及其在抗震救灾中的不可中断性，为提高其抗震性能，国家大力鼓励在医院建筑等建设工程中采用减震隔震技术。

本文以某医院建筑的设计为案例，采用黏滞阻尼墙进行减震设计，配筋设计时采用“小震设计为主+子结构中震不屈服”的思路。

然后分别进行三个水准地震作用弹性/弹塑性时程分析，以验证结构设计的安全合理性。

时程分析时重点关注结构的层间位移角指标和结构的损伤情况。

通过三个水准地震作用的时程分析，证明该结构的抗震性能明显提高，结构可以满足预先设定的性能目标，结构设计安全合理。

[关键词] 黏滞阻尼墙；消能减震；医院建筑中图分类号：文献标识码：文章编号：作者简介：邱春毅，本科学历，一级注册结构工程师。

Energy Dissipation Design for a Hospital Building Using Viscous Fluid Walls in ShanghaiQIU Chunyi(Shanghai Xian Dai Architectural Decoration & Landscape Design Research Institute Co., Ltd, Shanghai, 200040)Abstract:Due to the importance of hospital buildings in earthquake relief, the State encourages the use of energy dissipation technology in construction projects.This papertakesthe design of a hospital building as an example,uses viscous fluid walls toreduceearthquake action, and uses the idea of “mainly based on frequent earthquake action & substructure non-yielding under medium earthquake action”during reinforcement design.Thenthe elastic/elastic-plastic time-history analysis under three earthquake levels is carried out to verify the safety and rationality of the structure design. The time-history analysisfocuses on the inter-story displacement angle index and structural damage. Through the time-history analysis, it is proved that the seismic performance of the structure is significantlyimproved,and the structure can meet the pre-set performance goals, and the structure designis safe and reasonable.Keywords:Viscous FluidWalls; Energy Dissipation;Hospital Building1 工程概况本项目位于上海市静安区，为医疗建筑，其建筑功能包括住院、门诊、医技、后勤、办公等。

粘滞阻尼器对建筑结构抗震性能的对比性研究作者：关维海、代贵举来源：《中国房地产业·中旬》2019年第06期摘要：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。

关键词：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。

粘滞阻尼墙在混凝土框架结构中的减震控制研究任轶蕾;张绍仙;王博航;梁明金【摘要】利用有限元分析软件Sap2000，建立高层混凝土框架结构的有限元分析模型，研究阻尼墙在不同的配置数量、布置方案以及频谱特性地震作用下的减震效果，对各方案进行对比分析。

研究结果表明：随着粘滞阻尼墙数量的增多，结构的减振效果明显增强；当数量一定时，阻尼墙集中配置在建筑结构中下部，能取得更为有效的减振效果；在不同频谱特性下，阻尼墙均能起到良好的减振效果。

%The analysis model of high‐rise reinforced concrete frame structure is established , and the damping effect in different number ,different layout and different spectral characteris‐tics for each scheme are analyzed by the Sap2000 analysis software .The results show that , with the increase of the number ,the damping effect is obviously increased .with a given num‐ber ,the damping wall is centralized configuration at the lower part of the structure ,and a‐chieved more effective in damping effect .Under different spectral characteristics ,damping wall can play a good vibration attenuation effect .【期刊名称】《河北农业大学学报》【年(卷),期】2015(000)003【总页数】5页(P114-118)【关键词】粘滞阻尼墙;减震控制;混凝土框架【作者】任轶蕾;张绍仙;王博航;梁明金【作者单位】河北农业大学城乡建设学院，河北保定 071001;河北农业大学城乡建设学院，河北保定 071001;河北农业大学城乡建设学院，河北保定 071001;河北拓朴建筑设计有限公司，河北石家庄 050000【正文语种】中文【中图分类】TU973+.15我国是一个地震频繁的国家，频发的地震给我国带来了巨大的经济损失。

粘滞阻尼器的机制机理、应用实例及评价1 粘滞阻尼器的抗震机制机理传统抗震方法是依靠构件的弹塑性变形并吸收地震能量来实现的。

这种传统设计方法在很多时候是有效的,但也存在着一些问题。

随着建筑技术的发展，房屋高度越来越高，结构跨度越来越大，而构件端面却越来越小，己经无法按照传统的加大构件截面或加强结构刚度的抗震方法来满足结构抗震和抗风的要求。

1972年美籍华裔学者（姚治平）第一次明确提出结构控制这一概念。

所谓结构振动控制指采用某种措施控制结构反应（位移、速度或加速度）使其在动力荷载作用下不超过某一限量，以满足工程要求。

振动控制按照控制措施是否需要外部能源，可以分为主动控制、半主动控制、被动控制及混合控制。

结构耗能减震体系是将结构的某些非承重构件(如支撑、剪力墙等)设计成耗能杆件,或在结构物的某些部位(节点或联结处)装设阻尼器，在风荷载轻微地震时,这些杆件或阻尼器处于刚弹性状态，结构物具有足够的侧向刚度以满足正常使用的要求；强地震发生时，随着结构受力和变形的增大，这些杆件和阻尼器，率先进入非弹性变形状态，产生较大阻尼，大量消耗输入结构的地震能量，从而使主体结构避免进入明显的非弹性状态并迅速衰减结构的地震反应，保护主体结构。

从动力学观点看，耗能装置的作用相当于增大结构的阻尼，从而减小结构的反应。

由于其装置简单、材料经济、减震效果好、使用范围广等特点，在实际结构控制中的应用前景广泛。

耗能减震器依据不同的材料、不同的耗能机理和不同的构造来制造，有很多品种。

近三十年来，我国科研人员主要研究的阻尼器有摩擦阻尼器、金属阻尼器、粘弹性阻尼器和粘滞性阻尼器。

摩擦阻尼器和金属阻尼器的耗能特征与耗能器两端的位移相关，称为位移相关型耗能减震器。

粘弹性阻尼器和粘滞性阻尼器的耗能特征与耗能器两端的速度相关，称为速度相关型耗能减震器。

粘滞液体阻尼器（VFD，Viscous Fluid Damper）是一种速度相关型的耗能装置，它是利用液体的粘性提供阻尼来耗散振动能量。

黏滞阻尼墙在某双塔连体结构中的应用研究朱圣妤;吴宏磊;王世玉【摘要】黏滞阻尼墙是一种性能良好的消能减震部件.首先阐述了黏滞阻尼墙的基本构造和工作原理,在此基础上,研究了其在高层建筑减震设计中的一些问题.以河南省郑州市某高层双塔连体结构为工程背景,介绍了黏滞阻尼墙在结构分析模型中的实现方法,并通过三个方案计算比较了黏滞阻尼墙的不同布置方式对结构附加阻尼比、地震响应、双塔相对变形等指标的影响,并分析了其中的原因,提出了设计建议.研究结果为阻尼墙在高层建筑的减震设计中的应用提供了成功的工程案例,其设计思路可以为类似项目提供有益的借鉴和参考.【期刊名称】《结构工程师》【年(卷),期】2019(035)003【总页数】8页(P15-22)【关键词】黏滞阻尼墙;高层建筑;阻尼墙布置方案【作者】朱圣妤;吴宏磊;王世玉【作者单位】同济大学建筑设计研究院(集团)有限公司,上海200092;同济大学建筑设计研究院(集团)有限公司,上海200092;同济大学建筑设计研究院(集团)有限公司,上海200092【正文语种】中文0 引言近年来,消能减震技术日趋成熟,并有大量工程应用实例,从工民建、大跨度建筑,再到国家重点工程都有广泛应用,部分建筑经受住汶川、芦山等地震的考验,保障了人民生命财产安全,取得了良好的社会效益。

实践证明,消能减震技术的采用可有效提高房屋建筑的抗震性能。

黏滞阻尼墙(Viscous Damping Wall,简称VDW) 是一种可作为墙体安装在结构层间的阻尼装置,与其他消能减震装置相比,其具有以下优点[1]:(1) 耗能减震效率高,适用范围广;(2) 厚度较小,形状规则,不影响建筑美观;(3) 不用附加支撑,减小了施工难度,避免了施工误差影响耗能减震效果,安装简便,施工误差对耗能减震效果影响小;(4) 耐久性好,几乎不需要维护。

黏滞阻尼墙由日本学者Arima 等首先于20世纪80年代发明[2],目前已在日本得到了广泛的应用,比较典型的案例有SUT-Building (78.6 m,1994年建成) [3]、丸之内大厦(149.8 m,2001年建成) [4]、仙石山森大厦(206.7 m,2012年建成) [5]。

某综合办公楼采用粘滞阻尼器的消能减震设计
王曙光;叶正强;丁幼亮;刘伟庆;李爱群;张玉芹
【期刊名称】《建筑结构》
【年(卷),期】2004(34)10
【摘要】介绍了高烈度区某 1 2层综合办公楼采用粘滞阻尼器的消能减震设计。

设计中 ,在结构原拟设剪力墙的位置设置单斜撑粘滞阻尼器消能支撑 ,所采用的粘滞阻尼器为具有自主知识产权的速度线性相关型粘滞阻尼器。

时程分析结果表明 ,粘滞阻尼器可大量耗散地震动能量 ,有效降低结构在地震作用下的振动反应。

【总页数】3页(P21-23)
【关键词】粘滞阻尼器;消能减震设计;综合办公楼;消能支撑;剪力墙;地震作用;时程分析;单斜;烈度;地震动
【作者】王曙光;叶正强;丁幼亮;刘伟庆;李爱群;张玉芹
【作者单位】南京工业大学;东南大学混凝土及预应力混凝土结构教育部重点实验室;江苏省农垦建筑设计院
【正文语种】中文
【中图分类】TU352;TU973.31
【相关文献】
1.某教学楼采用粘滞阻尼器的消能减震设计 [J], 侯志菡
2.采用粘滞阻尼器对某幼儿园进行消能减震设计 [J], 丁自想;刘红尘;吕航
3.采用粘滞阻尼器的某办公建筑消能减震设计与分析 [J], 周健
4.粘滞阻尼器在某办公楼中消能减震分析与设计 [J], 陈昭行; 曾祥威
5.采用粘滞阻尼器的某口腔门诊楼消能减震设计 [J], 白谨玮;潘文;张田庆
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粘滞阻尼减震结构振型分解法的研究
郑久建;魏琏;黄文
【期刊名称】《工程抗震与加固改造》
【年(卷),期】2003(000)003
【摘要】减震结构的分析方法之一是振型分解反应谱法.结构附加阻尼器之后,附加阻尼一般为非比例阻尼,并使振型复杂采用振型分解法求解会带来较大误差.通过计算结构的复数特征值和特征向量可以改善振型分解法.
【总页数】7页(P6-12)
【作者】郑久建;魏琏;黄文
【作者单位】中国建筑科学研究院深圳分院,深圳,518028;中国建筑科学研究院深圳分院,深圳,518028;深圳农科园地产公司
【正文语种】中文
【中图分类】TU352.12
【相关文献】
1.分数导数粘滞阻尼器减震结构的随机地震响应与等效阻尼 [J], 李创第;骆鸿林;陆运军;余亚平
2.粘滞阻尼器减震结构时程分析的参数取值及设计方法研究 [J], 周国伟
3.高位转换粘滞阻尼减震结构阻尼器合理阻尼系数研究 [J], 吴从晓;周云;邓雪松;吴从永
4.随机地震动下粘滞阻尼减震结构振动台试验研究 [J], 梅真;郭子雄;侯炜;李海锋;
王海峰
5.基于遗传算法的粘滞阻尼器减震结构优化设计研究 [J], 王子龙;任文杰
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