阻尼器力学性能指标

这里我们设置的阻尼器为横桥向减震支座：1、 首先求得结构的基频Hz f 24.01=和地震荷载下支撑位置横梁整体横向变形Dy=205mm；2、 根据求得的结构基频和横向位移Dy，查表得阻尼器活塞相对阻尼器外壳的相对速度V=276mm/s3、 假定阻尼指数，阻尼指数取值范围在0.2~1.0，阻尼指数越小，耗能效果越好，减震效果越好。

这里我们取阻尼指数2.0=s ，给定义资料中阻尼指数以α表示；4、 如选择阻尼器型号为“KZ-2000SX500X”，代表活塞最大行程500mm，最大阻尼力2000kN，查得对应的阻尼常数C=650kN.s/mm5、 有效刚度输入该阻尼器的线性弹性刚度。

综合以上数据在程序中的一般连接特性值数据如下图所示——将此阻尼器安装在附件模型的塔梁连接处，计算得到的阻尼器的横向变形-横向内力时程图形如下图——1、 阻尼器形式2、 参数表1-查得阻尼器活塞滑动相对速度3、 参数表2-根据阻尼指数和阻尼器行程、阻尼力、活塞速度，得到阻尼常数。

1） 阻尼力与阻尼器变形的往复曲线称为滞回环曲线。

阻尼指数越小，曲线越饱满，说明耗能效率越高。

2） 阻尼输出力与活塞速度关系：()αv v sign C F d ⋅⋅=或αv C F ⋅=，这两个式子都称为阻尼方程，C 为阻尼常数，单位是kN/（m/s ）v 为活塞的运动速度，α为阻尼指数，midas 中的取值范围在0.2~1之间。

阻尼器的种类较多，有铅压阻尼器、钢阻尼器、摩擦阻尼器以及粘滞阻尼器等。

其中，较为成熟且适用于大跨度桥梁的主要是油阻尼器，也称粘滞阻尼器。

图4.3 液压阻尼器的工作机理粘滞阻尼器的基本构造由活塞、油缸及节流孔组成，如图4.2所示。

所谓节流孔是指具有比油缸截面面积小的流通通路。

这类装置是利用活塞前后压力差使油流通过节流孔时产生压力差从而产生阻尼力。

当阻尼力与相对变形的速度成比例时是线性的，不成比例时则是非线性的，其关系可表达为：F CV ξ=其中F 为阻尼力，C 是阻尼常数，ξ是阻尼指数（其值范围在0.1-2.0，从抗震角度看，常用值一般在0.2-1.0范围内）。

0引言钢筋混凝土框架结构在实际工程中应用广泛，中国的多次震害调查显示，强震作用下钢筋混凝土框架结构往往易于发生较严重的损伤破坏甚至倒塌，因此，提高建筑物抗震能力，尽量降低地震所造成的破坏，显得尤为重要。

在具体方法上，除沿袭传统的抗震思路提高结构自身的抗震性能外，也可以采用消能减震技术，通过在建筑物的抗侧力体系中设置消能部件，由消能部件的相对变形和相对速度提供附加阻尼，来消耗输入结构的地震能量，减小结构的地震响应，提高建筑物抗震水平。

工程减震设计中常采用粘滞阻尼器作为消能减震部件，粘滞阻尼器（Viscous Fluid Damper ，简称VFD ）是一种速度相关型阻尼器，阻尼器中的液体在运动过程中产生的阻尼力总是与结构速度方向相反，从而使结构在运动过程中消耗能量，达到耗能减震的目的，然而，一些阻尼器生厂商生产的产品中含有摩擦力，阻尼器在地震作用下并不能按照其所给结构参数工作，据此，本文进行了试验研究，并提出了考虑摩擦力影响的黏滞阻尼器的阻尼力计算公式。

1粘滞流体阻尼器的传统力学模型根据粘滞阻尼器产生阻尼力的原理的不同，可将阻尼器分为：利用封闭填充材料流动阻抗的“流动阻抗式”和利用粘滞体剪切阻抗的“剪切阻抗式”两类。

文中采用的是流动阻抗式粘滞阻尼器。

流动阻抗式粘滞阻尼器是一种典型的速度相关型阻尼器，根据阻尼指数α的取值可将粘滞阻尼器分为两类：当α=1时，为线性粘滞阻尼器；当α≠1时，为非线性粘滞阻尼器。

其表达式为F=CV α（1）式中C 为阻尼系数，V 为结构的速度，α为阻尼指数，其中阻尼指数α是粘滞阻尼器消能减振性能的重要指标之一。

α越小，表现出的非线性越强，阻尼器对速度的敏感性越高，即在很小的相对速度下就能输出较大的阻尼力，且阻尼力-位移曲线也越饱满，更能有效地减少结构振动。

因此，为了保证减震效果，需要对粘滞阻尼器进行性能试验研究，通过试验判断阻尼器实际的结构参数是否与厂家提供的一致，如果有误差，则应针对该类阻尼器提出新的力学计算模型，以供减震结构的分析和参考。

多层框架结构的消能减震初步分析摘要：本文以某栋8度半区三层框架结构为例，对三种阻尼器布置方案的减震效果进行了比较，通过对结构各项指标的计算分析，选择了经济性和可靠性最优的一种消能减震方案。

关键词：阻尼器；设防地震；减震；对于高烈度地区，增加构件截面尺寸和材料强度的传统设计方法虽然能够满足结构安全性，但经济性不佳。

对于例如学校类的重点设防建筑，根据相关规范和规程、标准的要求，设计时需要采用消能隔震技术以提高结构的抗震性能和可靠性。

地震作用下结构振动的基本方程可表示为:[Ｍ]{ }+[Ｃ]{ }+[Ｋ]{}={} (1)上式之中:[Ｍ]为质量矩阵,[Ｃ]为阻尼矩阵,[Ｋ]为刚度矩阵,{}为节点位移向量,{}为节点速度向量,{}为节点加速度向量,而{}为地震力向量。

阻尼器也称消能器，可以设置在建筑物的抗震体系中，消能部件产生相对变形和速度，从而提供了附加阻尼和附加刚度，由前面的式（1）可知，随着[Ｃ]{ }项增大和附加刚度矩阵△[Ｋ]的形成，在地震作用下结构节点位移向量{}会相应减小。

图1 阻尼器力学性能简图1.阻尼器在计算模型中的布置本文算例采用的阻尼器力学性能如图1所示，阻尼器的滞回关系简化为双线性模型时，其拐点为屈服点,即图1中的点2,其相应屈服位移和屈服力即图中点2处的阻尼器变形和阻尼器出力,其初始刚度定义为阻尼器屈服力与屈服位移之比值,也就是图1中的点1和点2之间的直线斜率。

阻尼器在建筑平面中应按照“均匀、对称、分散”的原则进行布置。

本文选用的算例为某栋三层幼儿园建筑，阻尼器在平面中的具体布置位置详见图2(仅以第二层平面为例)，每层设置的阻尼器数量为4个。

为方便分析比较，各楼层的阻尼器均布置在相同的位置。

图2阻尼器平面布置简图本文的算例为一栋三层框架结构,其抗震设防类别为乙类，抗震设防烈度为8度（0.30g），设计地震分组为第二组，建筑场地类别为III类场地，场地特征周期为0.55s，框架抗震等级为一级，周期折减系数0.85。

U型金属阻尼器的力学公式推导及阻尼性能研究赵珍珍;张爱军;何斌【摘要】U形金属阻尼器是第一代金属阻尼器的典型代表,具有取材容易、结构简单、费用低廉等优点.本文提出了一种新的U形金属阻尼器的简化力学模型,基于钢材简化本构模型推导了相关力学参数的理论公式,并以通用有限元程序ABAQUS为计算平台,基于混合模型模拟了阻尼器在静力循环加载下的受力过程.文中将数值模拟结果与理论公式计算结果进行比较,并且通过数值模拟结果计算分析了U形金属阻尼器的阻尼性能相关参数.结果表明该理论计算公式合理可行,可以为U形金属阻尼器的设计制作提供一定依据.%As a typical representative of the first generation of metallic dampers,U-shaped metal damper has drawn some advantages,such as easy material availability,simplified preparation,low cost.This paper proposes a new simplified mechanical model about U-shaped metal damper and deduces theory formula of the relevant mechanical parameters based on simplified constitutive model of steel.And U-shaped metal damper is simulated under static cyclic loading based on the hybrid model by general finite element program ABAQUS.In this paper,the numerical simulation results and the theoretical formula calculation results are compared,and the relevant parameters of damping performance are calculated and analyzed.The results show that the theoretical calculation formula is reasonable and practical and can provide certain basis for the design of the U-shaped metal damper.【期刊名称】《结构工程师》【年(卷),期】2017(033)002【总页数】8页(P143-150)【关键词】U形金属阻尼器;公式推导;数值模拟;阻尼性能【作者】赵珍珍;张爱军;何斌【作者单位】西北农林科技大学水利与建筑工程学院,杨凌712100;西北农林科技大学水利与建筑工程学院,杨凌712100;西北农林科技大学水利与建筑工程学院,杨凌712100【正文语种】中文地震发生时,地面震动引起结构物的振动反应,结构物接受了大量的地震能量,必然要进行能量转换或消耗才能终止振动反应。

无锡圣丰软钢阻尼器标准-Final Q./CYQ./CY 0001-2010无锡圣丰建筑新材料有限公司企业标准JB剪切型软钢阻尼器2010年3月1日执行无锡圣丰建筑新材料有限公司JB剪切型软钢阻尼器企业标准4" —X—刖H建筑用JB剪切型软钢阻尼器是利用软钢作为能量吸收材料的阻尼器，具有体积小、吸收能量大、性能可靠等特点。

本标准是按照GB/T1. 1-2000标准化工作导则的规定编写的。

本标准山无锡圣丰建筑新材料有限公司提出。

本标准III无锡圣丰建筑新材料有限公司归口。

本标准负责起草单位：无锡圣丰建筑新材料有限公司本标准参加起草单位：无锡济邦隔震技术有限公司南京工业大学上海大学本标准主要起草人：王豫，曾松涛标准审核人:许彦龙标准批准人:王惠强本标准为首次发布。

JB剪切型软钢阻尼器企业标准目录1范围 ........................................................................52规范性引用文件.....................................................................一 03术语和定义..................................................................... .. (5)3.1软钢阻尼器 ........................................................................ (6)3.2软钢阻尼器设计使用年限 ........................................................................ . (6)3.3环境温度 ........................................................................63.4阻尼器剪应变 ........................................................................ . (6)3.5阻尼器屈服力 ........................................................................ . (6)3.6阻尼器弹性（初始）刚度 ........................................................................ . (6)3.7阻尼器屈服位移 ........................................................................ .. (6)3.8阻尼器第二刚度比 ........................................................................ .. (6)3.9阻尼器极限力 ........................................................................ . (7)3.10阻尼器延伸率 ........................................................................ (7)4分类与标记.....................................................................84.1分类 ........................................................................ . (8)4. 1. 1剪切屈服型 ........................................................................ . (8)4.2标记 ........................................................................ . (8)4. 2. 1标记方法 ........................................................................ . (8)4. 2. 2标记示例 ........................................................................ . (9)5技术要求 ........................................................................95.1外9观 ........................................................................95.2钢材质量指标 ........................................................................ . (9)5.3尺寸偏差 ........................................................................ . (10)5.4性能 ........................................................................ (10)5.4. 1基本力学性能 ........................................................................ . (10)5.4. 2极限力学性能 ........................................................................ . (10)5.4. 3疲劳性能 ........................................................................ (11)5.4.4其他相关性能 ........................................................................ . (11)6试验方法 ........................................................................126.1外观 ........................................................................ (12)6.2钢材 ........................................................................ (12)6.3尺寸偏差 ........................................................................ . (12)6.4产品力学性能试验 ........................................................................ (12)6.4.1基本力学性能 ........................................................................ (12)6.4.2极限力学性能 ........................................................................ .. (13)6.4. 3疲劳性能 ........................................................................146.4.4其他相关性能 ........................................................................ .. (14)6.4.5实验曲线 ........................................................................ . (14)7检验规则 ........................................................................177.1检验分类 ........................................................................ .......................................................................................................... 17 3JB剪切型软钢阻尼器企业标准7.2出厂检验 ........................................................................ (17)7.3型式检验 ........................................................................ . (17)7. 3. 1型式检验 ........................................................................177.3. 2检验项目 ........................................................................ . (18)7.4判定规则 ........................................................................ . (18)7.4. 1出厂检验 ........................................................................ . (18)7.4.2型式检验 ........................................................................ . (18)8标志、包装、运输和贮存 ........................................................................ . (19)8.1标记 ........................................................................ .. (19)8.2包装、运输 ........................................................................ . (19)8.3贮存 ........................................................................ (19)JB剪切型软钢阻尼器企业标准JB剪切型软钢阻尼器1范围本标准规定了JB剪切型软钢阻尼器的术语和定义、分类与标记、技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输和贮存。