新型摩擦阻尼器在建筑结构抗震的应用

摩擦阻尼器减振参数最优化研究及在摩擦阻尼支撑框架中的应用摩擦阻尼器在减振方面的应用主要通过消耗振动能量来实现。

这种消
耗主要通过摩擦力将振动能量转化为热能。

在具体的应用中，摩擦阻
尼器可以作为支撑结构的一部分，通过优化参数提高其减振效果。

关于摩擦阻尼器的减振参数优化，可以考虑以下几个方面：
1. 摩擦材料的选择：选择具有高摩擦系数、高耐磨性的材料，如铜基
合金、高分子材料等。

2. 阻尼层的厚度：增加阻尼层的厚度可以提高其对振动能量的吸收能力，从而增强减振效果。

3. 阻尼器的形状：优化阻尼器的形状可以改善其与建筑结构的匹配度，提高减振效率。

4. 附加质量：增加附加质量可以增加阻尼器的惯量，从而改变其自振
频率，优化减振效果。

在摩擦阻尼支撑框架中的应用方面，可以利用摩擦阻尼器作为支撑结
构的一部分，通过优化参数提高框架的减振效果。

同时，可以利用摩
擦阻尼器的可重复使用性，部分取代一些需要更换的减震器，降低维
护成本。

此外，在建筑结构的抗震工作中，摩擦阻尼器能够很好地应用。

它通过将建筑物的振动能量转化成热能，从而达到减轻结构振动响应的目的。

为了更好地发挥摩擦阻尼器的减震效果，可以将其振动频率调整至主结构频率附近，改变结构共振特性，以达到减振的作用。

摩擦阻尼器在工程结构中的研究与应用1史春芳，徐赵东，卢立恒东南大学土木工程学院，江苏南京（210096）E-mail：Shichunfang998@摘要：摩擦阻尼器是一种耗能性能良好、构造简单、制作方便的减震装置。

本文概述了摩擦阻尼器的种类、构造以及减震原理，介绍了摩擦阻尼器的力学模型和结构分析方法。

摩擦阻尼器在实际中得到了大量的工程应用，本文简述了摩擦阻尼器在云南省洱源县振戎中学教学楼和食堂楼中的应用，以及在东北某大楼加固中的应用。

关键词：摩擦阻尼器，耗能减震，计算模型，分析方法中国分类号：P315.9661．引言传统的抗震方法是通过结构本身的塑性变形来耗散地震能量，其实质就是把结构本身及构件作为“消能”元件，这样必然使结构产生不同程度的损坏，甚至产生严重的破坏和倒塌。

结构控制，通过在结构上设置控制装置，由控制机构和结构一起来抵御地震等动力作用，使结构的动力反应减小。

在结构上附加耗能减震装置的减震方法是结构被动控制的一种。

摩擦阻尼器作为一种耗能装置，因其耗能能力强，荷载大小、频率对其性能影响不大，且构造简单，取材容易，造价低廉，因而具有很好的应用前景。

特别是在控制结构近断层地震反应和中高层结构地震反应方面有独特优势。

摩擦阻尼器对结构进行振动控制的机理是：阻尼器在主要结构构件屈服前的预定荷载下产生滑移或变形，依靠摩擦或阻尼耗散地震能量，同时，由于结构变形后自振周期加长，减小了地震输入，从而达到降低结构地震反应的目的。

2．摩擦阻尼器的种类、构造以及减震机理摩擦阻尼器的发展始于20世纪70年代末，随后为适应不同类型的建筑结构，国内外学者陆续研制开发了多种摩擦阻尼器，其摩擦力大小易于控制，可方便地通过调节预紧力大小来确定。

目前，研究开发的摩擦阻尼器主要有：普通摩擦阻尼器、Pall摩擦阻尼器、Sumitomo 摩擦阻尼器、摩擦剪切铰阻尼器、滑移型长孔螺栓节点阻尼器、T形芯板摩擦阻尼器、拟粘滞摩擦阻尼器、多级摩擦阻尼器以及一些摩擦复合耗能器。

建筑中摩擦阻尼器的工作原理摩擦阻尼器是一种常用于建筑物结构中的被动控制设备，用于减小或消除结构在地震等外力作用下的振动。

其工作原理主要基于摩擦力的产生和消耗。

摩擦阻尼器的结构通常由摩擦体和施加压力的装置组成。

最常见的摩擦体材料为钢材或铅铁。

施加压力的装置可以通过机械手段实现，例如通过拉杆、活塞、摇杆等方式施加预设的压力。

摩擦阻尼器通常安装在建筑结构的节点或者附属结构上。

当建筑结构受到地震或其他外力作用时，结构会发生振动。

这种振动会通过连接摩擦阻尼器的构件传递到摩擦体上。

由于施加的压力，摩擦体会产生摩擦力来阻止结构继续振动，从而消耗掉结构的振动能量。

具体来说，摩擦阻尼器的工作过程可以分为摩擦力产生和摩擦力消耗两个阶段。

首先是摩擦力产生阶段。

当结构发生振动时，连接摩擦阻尼器的构件会与摩擦体之间产生相对滑动。

根据摩擦力的数学模型，摩擦阻尼器的摩擦力与摩擦体之间的相对速度成正比。

因此，随着结构振动的加剧，摩擦阻尼器内摩擦体间的相对速度也会增加。

这样就会在摩擦体表面产生足够大的摩擦力，从而抵抗结构的振动，并将振动能量转化为摩擦热量。

接下来是摩擦力消耗阶段。

当结构振动减弱或停止时，摩擦体之间的相对速度也会减小。

在这种情况下，摩擦力会逐渐减小，从而释放出之前存储的摩擦热量。

这样，结构的振动能量就会逐渐被释放，从而使结构停止振动。

摩擦阻尼器在工程实践中的应用非常广泛。

它可以用于框架结构、支撑结构、悬挂结构等各种类型的建筑物和桥梁中。

通过调整摩擦体材料、施加压力和安装位置等参数，可以实现不同程度的振动控制效果。

此外，摩擦阻尼器还具有可调性和可恢复性，能够在地震过后恢复其初始状态。

总之，摩擦阻尼器通过利用摩擦力的产生和消耗来减小或消除结构的振动。

它在建筑结构中具有重要的应用价值，可以提高结构的抗震性能，保护人身财产安全。

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。

建筑结构的隔震、减振和振动控制摘要：为提高建筑物的安全性与稳定性，必须注重隔震、减振等方面的工作，实行标准化的管理，使其既能保证使用的安全，又能达到经济效益与社会效益的双赢。

通过对建筑结构隔震减振原理的研究，对隔震减振技术从被动控制，主动控制，半主动控制，混合控制等几个角度进行了详细的研究。

关键词：建筑结构；隔震；减振；振动；控制引言最近几年，由于人们对安全的认识不断提高，所以对建筑结构进行隔震、减振和振动的控制研究得到了很大的推广，经过几年的不断发展和改进，它已经可以很好的与实际的项目相融合。

随着国内高楼大厦数量的增加，人们对其结构的耐久性能、稳定性能等方面的需求越来越大，需要建造高质量的大厦。

因此，我们国家也应当强化这一领域的研究，提升我们国家的建筑水准，才能适应我们国家日益增加的人口以及日益提升的城镇化水平的刚需[1]。

1 隔震与减振的概况在中国，传统的房屋结构以“大震不垮”、“设防可修”、“小震不坏”为主的房屋抗震设计准则为主，该准则可在中小型震下较好地缓解房屋的局部损伤，但随着地震等级越大，该准则已无法保障房屋的安全，为此，必须探索新型房屋的抗震性能。

2 建筑结构的隔震、减振总体思路2.1 隔震的原理建筑结构的抗震设计是以隔震层为基础进行的，而建筑结构通常可以由三个层次组成，分别是：下部结构、隔震层和上部结构，这样的结构设计能够在地震时，从地底传来的震幅能够传递到隔震层，而隔震层能够很好的将地震所造成的损伤能量吸收，剩余的一小部分的损伤能量传输到上部结构中，在这种传输作用力下，建筑的上部结构会逐渐变化，逐渐对地震的破坏能力会有一种抗性，在再次发生地震时，在隔震层的作用下，上部结构也可以很好的消减地震所造成的损伤，呈现出一种弹性的状态，从而有效地增强了建筑结构的隔震性能。

2.2 减振的原理在建筑结构的抗震系统中，有一个消能减振结构构件，它主要是在建筑结构的抗侧力装置中，通过安装耗能构件，可以再一次实现消能阻尼，即在建筑结构遭受地震的侵蚀时，消能构件和消能装置，利用其弹塑性变形滞回能力，可以将地震地面段，在地下室上部建筑的投影出入口，通常选择室外台阶连接室外坡道的出入口。

建筑减震摩擦阻尼器的工作原理
一、原理
传统的抗震方法是通过结构本身的塑性变形来耗散地震能量,其实质就是把结构本身及构件作为“消能”元件,这样必然使结构产生不同程度的损坏,甚至产生严重的破坏和倒塌。

结构控制,通过在结构上设置控制装置,由控制机构和结构一起来抵御地震等动力作用,使结构的动力反应减小。

二、优点
在结构上附加耗能减震装置的减震方法是结构被动控制的一种摩擦阻尼器作为一种耗能装置,因其耗能能力强,荷载大小、频率对其性能影响不大,且构造简单,取材容易,造价低廉,因而具有很好的应用前景。

特别是在控制结构近断层地震反应和中高层结构地震反应方面有独特优势。

摩擦阻尼器对结构进行振动控制的机理是:阻尼器在主要结构构件屈服前的预定荷载下产生滑移或变形,依靠摩擦或阻尼耗散地震能量,同时,由于结构变形后自振周期加长,减小了地震输入,从而达到降低结构地震反应的目的。

三、构造
摩擦阻尼器主要包括中间钢板，两外侧钢板以及钢板之间的摩擦材料。

摩擦阻尼器是由中间钢板与摩擦材料之间的相对滑移产生摩擦力，将建筑物的振动能量转化成热能，从而达到减轻结构振动响应的目的。

四、优点
1、滞回曲线基本是矩形的，减震效果明显；
2、速度相关性、位移相关性小，性能稳定；
3、循环耐久性良好，不需要后期维护；
4、微小位移下也能产生阻尼力；
5、大震都也不会损坏，因此也不需要更换；
6、力学模型简单，结构减振分析和设计简便易行；
7、结构简单，成本较低。

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。

摩擦阻尼器耗能减震的研究综述吴忠坤发布时间：2021-08-10T06:57:40.840Z 来源：《基层建设》2021年第15期作者：吴忠坤[导读] 地震灾害具有突发性和不可预测性，对结构进行抗震设计是有效的防震措施。

在实际工程中，利用附加阻尼器对结构进行被动控制成为工程中常用的减震方法广州大学土木工程学院广东广州 510006摘要：地震灾害具有突发性和不可预测性，对结构进行抗震设计是有效的防震措施。

在实际工程中，利用附加阻尼器对结构进行被动控制成为工程中常用的减震方法，该方法由于其经济有效而被越来越多的工程结构所采用。

其中，摩擦阻尼器由于其构造简单、价格低廉、耗能能力强，具有良好的发展前景。

本文从传统抗震方法和现代抗震理念对比分析了阻尼器在耗能减震中的优势，及摩擦阻尼器的种类、构造和减震原理。

关键词：抗震加固；消能减震；摩擦阻尼器一、引言地震是目前人类尚难以完全抗御的主要灾害之一，对人类的生命和社会财富造成了巨大的危害。

因此，对结构进行抗震设计尤为重要。

传统的抗震设计方法依靠构件的弹塑性变形来吸收地震能量，本质上就是把结构本身作为效能部件。

一方面这样不可避免地会对结构自身造成一定的损伤，甚至倒塌；另一方面随着建筑技术的发展，人们对于建筑的要求也越来越高，传统的抗震设计方法已无法满足现有的抗震理念。

合理有效的现代抗震措施是采取结构振动控制技术，即在结构上安装耗能装置，由结构和耗能装置共同耗能来抵御地震作用[1]。

而摩擦阻尼器作为一种耗能装置，其具有强大的能耗能力，负载的大小和频率对其功能影响不大，并且结构简单，材料选择简单，成本低廉，具有良好的应用前景。

特别地，在控制结构的近断层地震响应以及中高层结构的地震响应等方面都具有优势。

二、耗能减震的必要性近年来，随着建筑业发展的突飞猛进，建筑结构愈来愈朝着大跨度的方向发展，结构复杂化、多元化，也使得传统的消能减震方式变得难以满足结构的抗风抗震需求。

对于结构体系复杂，例如多层超高层结构，更加是一种挑战。

阻尼器的原理和作用高楼阻尼器是一种用来减振和控制结构物运动的装置，常见于高楼和桥梁等大型建筑物中。

其原理和作用主要体现在以下几个方面。

1. 阻尼器原理阻尼器主要利用了材料的阻尼特性和质量的变化来实现对结构物振动的控制。

其基本原理是通过吸收和消散结构物振动的能量，从而降低振动的幅度和频率。

常见的阻尼器有摩擦阻尼器、液体阻尼器和负质量阻尼器等。

2. 阻尼器的作用（1）减小结构物的振幅：在地震、风力或其他外力作用下，结构物会发生振动。

阻尼器的作用是通过吸收和消散振动的能量来减小结构物振幅，降低结构物的动态响应，保护结构物的安全。

（2）提高结构物的抗震性能：地震是造成结构破坏的重要原因之一。

阻尼器能够对地震产生的动力荷载进行控制，减小结构物的震动响应，从而提高结构物的抗震能力，减少地震对结构物的破坏。

（3）改善结构物的舒适性：结构物振动会产生不稳定和不适感，如摇晃、晃动感等，影响人们的正常活动和生活。

阻尼器的作用是通过控制振动，减小舒适感的影响，提高居住和工作环境的舒适性。

（4）延长结构物的使用寿命：结构物的振动会导致疲劳现象和损坏，进而缩短结构物的使用寿命。

阻尼器的作用是通过控制振动，减少疲劳现象和损坏，延长结构物的使用寿命。

3. 阻尼器的种类和应用（1）摩擦阻尼器：摩擦阻尼器是利用摩擦产生的阻尼力来减小结构物的振动。

常见的摩擦阻尼器有可调式摩擦阻尼器和限位式摩擦阻尼器。

它们主要应用于高楼、大桥、机场跑道等结构物中，用于减小地震和风力对结构物的影响。

（2）液体阻尼器：液体阻尼器是利用流体粘滞阻尼特性来减小结构物的振动。

它一般由容器、阻尼液体和活塞组成。

液体阻尼器常用于大跨度桥梁、高层建筑、核电站等结构中，用于控制结构物的振动。

（3）负质量阻尼器：负质量阻尼器是通过悬挂一个负质量来减小结构物的振动。

它通过与结构物耦合，形成一个能吸收和分散振动能量的系统。

负质量阻尼器常用于地铁隧道、高速公路桥梁等结构中，用于减小结构物的振动。

墙式墩台剪切式摩擦型抗震阻尼器施工工法墙式墩台剪切式摩擦型抗震阻尼器施工工法一、前言墙式墩台剪切式摩擦型抗震阻尼器是一种用于建筑结构的抗震措施，可以有效减小地震对建筑物的冲击力，保护建筑物的安全。

本篇文章将介绍该工法的特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析和工程实例。

二、工法特点墙式墩台剪切式摩擦型抗震阻尼器具有以下特点：1. 结构简单：由墙式墩台、剪切模块和摩擦装置组成，施工方便。

2. 阻尼效果好：能够有效减小地震对建筑物的影响，提高建筑物的抗震性能。

3. 适应范围广：适用于各种类型的建筑结构，如住宅、商业楼、桥梁等。

4. 维护方便：可拆卸的摩擦装置可以方便地进行检修和更换。

5. 经济实用：相比传统的抗震措施，成本低廉，适用性广泛。

三、适应范围墙式墩台剪切式摩擦型抗震阻尼器适用于地震活跃区域的建筑物，包括住宅、商业楼、桥梁等各种类型的建筑结构。

四、工艺原理该工法通过墙式墩台、剪切模块和摩擦装置的结合，形成一种能够吸收地震冲击力的阻尼系统。

当地震发生时，墙式墩台会发生相应的位移，剪切模块和摩擦装置会发挥作用，减小地震对建筑物的冲击力，保证建筑物的安全。

施工过程中，需要采取相应的技术措施，确保工法的理论依据和实际应用的质量。

五、施工工艺施工工艺包括以下几个阶段：1. 土地准备：对施工现场进行勘测和清理，确保施工顺利进行。

2. 墙式墩台的建造：根据设计要求，建造墙式墩台。

3. 剪切模块的制作：根据设计图纸和规格要求，制作剪切模块。

4. 摩擦装置的制作：根据设计要求，制作摩擦装置。

5. 安装和调试：将剪切模块和摩擦装置安装在墙式墩台上，并进行调试，确保其正常运行。

6. 防护层施工：根据设计要求，进行防护层的施工，保护抗震阻尼系统。

六、劳动组织施工工法需要组织合理的劳动力，包括施工人员、监理人员、安全员等。

根据施工工艺的不同阶段和需要，合理安排人员的工作，确保施工进度和施工质量。