下载文档原格式
关于消能减震子结构的研究
在过去,结构设计人员对抵抗地震作用的理念和设计方法的思想主要是依靠构件(梁、柱)自身的强度和塑性变形能力。
随着抗震理论和技术的发展,耗能减震技术逐渐被各国的专家学者所认可。
尽管消能减震技术前景广阔,但目前对大多数设计人员来讲还十分陌生。
消能子结构通常是指耗能装置被安装处的那榀梁柱框架。
发生地震时,耗能器能否充分发挥其工作效率,子框架的强度起到了十分巨大的作用。
由于子框架的强度关乎耗能器能否充分发挥其消能的责任,故对其进行加强是必要的。
本文研究消能减震子结构主要研究内容如下:首先,概述了消能减震力学原理和设计方法。
其次,提出了优化时程波的主要峰值加速度,并通过对比滞回曲线和内力值验证其可行性。
从而在不影响计算精度的前提下有效地缩短了弹塑性时程分析计算时间。
第三,通过一个5层钢筋混凝土框架结构,在其主体相同位置处分别布置金属阻尼器和黏滞阻尼器,支撑形式采取人字钢支撑和墙式支撑形式。
并分别在两种支撑上将子框架梁设铰与不设铰进行配筋验算和对比。
得出了子框架梁配筋采取不设铰模型,梁内力最大值进行配筋加强的方法。
因子框架梁的弯矩和剪力均不可出现在同一时刻,故此时的配筋是偏保守,偏安全。
第四,提出了利用有限元软件的截面编辑器和EXCEL图表工具确定PM 柱曲线包络配筋的方法。
并利用模型弹塑性分析提取的内力值验证了此方法,从而简化了子框架柱的配筋验算。
消能减震技术在工程中的应用1class消能减震概念结构消能减震技术主要指的是在结构的某些部位，如层间空隙、节点连接部分或者连接缝等一些位置安装消能减震装置，或者是将结构的支撑、连接件或非承重剪力墙等一些次要构件设置为能够消能的构件。
在地震来临时，这些装置或者构件可以通过摩擦、塑性变形、粘滞液体流动等一些变化，为结构提供较大的阻尼，消耗地震动输入的能量，消减主体结构的地震动反应，从而起到保护主体结构安全的作用。
与传统增大截面抵抗地震作用不同，消能减震技术主要是通过消能减震构件吸收、消耗地震能量降低主体结构地震响应，是建筑物抗震的另一个有力手段。
消能减震技术中，安装消能器增加结构阻尼的被动消能减震方法，由于其传受力明确、安装维护方便、制作成本低、适用范围广等特点，受到业内人士的青睐。
消能减震原理结构消能减震的实质是在结构中设置消能器，地震时输入结构的能量率先为消能器吸收，大量消耗输入结构的地震能量，有效衰减结构的地震反应。
消能器在地震中起到结构附加阻尼和附加刚度的作用。
相比常规设计提高结构的抗震性能只能通过增加结构构件尺寸或者钢筋的方法，更加经济合理高效，这也是消能减震结构具有经济性优势的主要原因。
结构在地震中任意时刻的能量方程为：传统结构：Ein= Ev+Ec+Ek+Eh;消能减震结构：E'in= E'v+E'c+E'k+E'h+Ed;式中Ein、E'in——地震过程中输入传统抗震结构、消能减震结构体系的能量；Ev、E'v——传统抗震结构、消能减震结构体系的动能；Ec、E'c——传统抗震结构、消能减震结构体系的粘滞阻尼耗能；Ek、E'k——传统抗震结构、消能减震结构体系的弹性应变能；Eh、E'h——传统抗震结构、消能减震结构体系的滞回耗能；Ed——消能器耗散或吸收的能量。
在上述能量方程中，由于Ev和E'v、Ek和E'k仅发生能量转化，并不耗散能量，而Ec和E'c仅占总能量的很小部分（约5%左右），可以忽略不计。
剪力墙结构减震与能量耗散技术研究与应用剪力墙结构是一种常见的建筑结构形式，它通过在建筑中设置一些剪力墙来增强结构的抗震能力。
剪力墙结构在地震中起到了重要的作用，但传统的剪力墙结构在强烈地震时可能存在局部破坏的风险。
因此，研究和应用剪力墙结构的减震与能量耗散技术对于提高结构的抗震性能至关重要。
减震技术剪力墙结构的减震技术主要包括添加减震装置、设置减震剪力墙和使用减震橡胶支座等方法。
添加减震装置在剪力墙的连接处添加减震装置，可以有效地减小地震引起的结构变形。
常见的减震装置包括阻尼器、摩擦滑移装置和液体减震器等。
这些装置能够吸收地震能量，并将其转化为热能或其他形式的能量耗散，减小结构的震动响应。
设置减震剪力墙在剪力墙结构中设置几个减震剪力墙，可以有效地减小结构的地震响应。
这些减震剪力墙采用了新型的材料和结构形式，具有较大的变形能力和耗能能力。
通过控制减震剪力墙的变形，可以减小结构在地震中受到的荷载，提高结构的抗震能力。
使用减震橡胶支座在剪力墙结构中使用减震橡胶支座，可以有效地减小地震引起的结构变形。
减震橡胶支座具有较大的变形能力和耗能能力，能够将地震能量有效地耗散，减小结构的震动响应。
同时，减震橡胶支座还可以提高结构的垂直刚度，增加结构的稳定性。
能量耗散技术能量耗散技术主要通过设置能量耗散装置，将结构在地震中受到的能量转化为热能或其他形式的能量进行耗散，减小结构的震动响应。
阻尼器阻尼器是一种常见的能量耗散装置，可以有效地吸收地震能量。
常见的阻尼器有钢板阻尼器、摩擦阻尼器和液体阻尼器等。
这些装置通过摩擦或液体的阻力，将结构在地震中受到的能量转化为热能进行耗散，减小结构的震动响应。
减摆装置减摆装置通过设置摆动装置，使结构在地震中产生轻微的摆动，从而吸收地震能量。
常见的减摆装置有摆动质量球、摆动质量调节器和摆动板等。
这些装置通过结构的摆动，将结构在地震中受到的能量转化为热能进行耗散，减小结构的震动响应。
能量耗散材料能量耗散材料通过材料的特殊性能，将结构在地震中受到的能量转化为热能或其他形式的能量进行耗散。
消能减震技术应用综述(一)摘要：从目前结构消能减震技术的角度出发，论述了在实际设计中这些方法的原理和构造方式。
关键词：基础隔振结构消能减震调谐质量阻尼器0引言基础隔振与结构隔振是目前消能减震技术应用的最广泛，效果最好的方法。
其中基础隔振是主动减震，而结构减震是被动隔振。
结构消能减震技术属于结构减震控制中的被动控制。
1基础隔振技术1.1液压质量(HMS)控制系统。
系统使用适用范围是底层柔性建筑，底层柔性建筑虽然能满足底层大空间的要求，但由于在地展中，柔性底层往往变形过大而导致结构破坏，其抗震性能较差，因此，提出采用结构控制的方法来改善此类建筑的抗震性能。
HMS系统主要由液压缸、活塞和管路等组成，其安装在单层框架上，见图1。
由图1可知，当框架受地面运动而产生振动时，由活塞推动液体，使管路中的液体和质量块随之振动，由于框架的一部分振动能里传递给了液体和质块，从而减小了框架结构的振动。
HMS系统中液体的压缩性必须考虑，并建立了考虑液体压缩性的HMS系统的“弹性”计算分析模型，由“弹性”模型可得到结构和HMS系统组成的控制抗震建筑新体系。
1.2叠层橡胶支座基础隔震。
叠层橡胶支座基础隔震建筑地震反应分析的常用力学模型有层间剪切模型、层间剪弯模型、层间扭转模型及空间杆系模型等，其中应用最多的是层间剪切模型。
当利用层间剪切模型分析基础隔震建筑的动力响应时，首先需要将柔性隔震层的复杂滞回特性简化为可用于数值分析的恢复力模型。
2结构的消能减震技术1]2.1摩擦阻尼器。
摩擦耗能器是一种耗能性能良好、构造简单、造价低、制作方便的减振装置。
普通摩擦耗能器其构造如图2所示，通过开有狭长槽孔的中间钢板相对于上下两块铜垫板的摩擦运动而耗能，调整螺栓的紧固力可改变滑动摩擦力的大小。
试验结果表明:滑动摩擦力与螺栓的紧固力成正比；其最大静摩擦力和滑动摩擦力相差较小，但滑动摩擦力的衰减较大，达到30%，其原因是由螺栓松动引起的；滞回曲线表现出良好的刚塑性性能。
耗能减震技术研究与应用摘要:回顾和总结了国内外关于耗能减震技术研究与应用的状况,包括耗能减震的原理与特点,几种耗能减震器的性能特性和恢复力模型,耗能减震结构的性能与特点,耗能减震结构体系的分析与设计方法,耗能减震结构的工程应用等,提出了耗能减震技术未来发展的一些方向和有待进一步研究的若干问题。
关键字:耗能减震恢复力模型耗能器1 引言耗能减震结构是指在结构中某些部位设置耗能元件或耗能器的结构。
它利用耗能元件或耗能器的滞回变形耗能来吸收和消耗地震输入结构的能量,以减小结构的地震反应,从而减轻其破坏,达到减震控震的目的。
耗能减震结构由于减震机理明确、减震效果显著、安全可靠、经济合理,可用于不同烈度区不同抗震要求的结构。
它既可用于单层、多层建筑,又可用于高层建筑,不但适用于新建建筑,还适用于现存建筑物的抗震加固和震后修复,因而具有广泛的应用前景。
近年来,耗能减震结构已在许多国家得到应用,一些国家已经编制或正在制定有关的设计指南或设计规程。
目前我国正在修订的建筑抗震设计规范已经增加了有关隔震和耗能减震的内容。
2 耗能减震建筑设计的基本要求耗能减震建筑设计应满足下述基本要求:耗能减震建筑应选择Ⅰ、Ⅱ类场地,且宜选择对抗震有利的地段,避开不利地段;当无法避开时,应采取有效措施;耗能减震建筑的平面、立面布置,主体结构、支撑结构材料和施工应满足国家标准《建筑结构抗震设计规范》的要求;耗能减震建筑的总高度、层数及高宽比可按国家标准《钢筋混凝土高层建筑结构设计与施工规程》和《高层建筑钢结构设计与施工规程》的规定降低1度考虑;耗能器应具有以下特性;(a)具有足够的吸收或耗散地震能量的能力和恰当的阻尼,耗能器附加给结构基本振型的阻尼比宜大于10%;(b)具有良好的变形跟踪能力,并确保在强震作用下不会出现失稳现象;(c)具有足够的初始刚度;(d)具有优良的耐久性,能长期保持其初始性能,其耐久性应大于建筑物的设计基准期;(e)构造简单、施工简便,易维护性好;(f)造价低廉。
消能减震技术的发展及应用摘要：地震是一种威胁人们生命和财产安全的具有破坏性的自然灾害。
采用传统的抗震方法无法满足人们对安全性的要求，消能减震技术因其概念简单、减震机理明确、减震效果显著、应用范围广等优点获得广泛应用。
文章介绍了消能减震技术的基本原理以及发展过程，并通过介绍消能器的种类及其工程应用实例说明其消能减震作用，从而为该技术的应用和发展提供参考。
关键词：消能减震；阻尼器；抗震0 引言地震是一种普遍存在的破坏性极强的自然灾害，罕遇的大地震会给建筑物及构筑物带来严重的破坏，对人们的生命和财产安全造成极大的威胁。
所以在建筑结构设计中如何防止地震作用下建筑物的破坏就显得尤其重要。
传统的抗震结构设计方法是一种被动消极的抗震对策，而消能减震结构能更好实现结构抵抗地震作用能力的提升。
近年来，消能减震技术因其概念简单、减震机理明确、减震效果显著、应用范围广等优点获得广泛应用。
本文对消能减震技术的发展与应用成果进行总结，为下一步消能减震技术研究和发展提供参考。
1 基本原理消能减震结构是将减震控制的设计思想运用在结构抗震设计上。
它通过在原结构的某些部位（一般为相对变形较大处）附加一个消能减震装置，如柱间、剪力墙、相邻建筑间等设置消能器，与原结构形成一个新的消能体系。
在这个体系中，附加的消能减震装置承担耗散了地震输入能量的90%，大大减小地震对原结构的作用，从而有效地减轻了主体结构在地震中所受的损害。
2 国内外发展过程上世纪70年代新西兰学者Kelly[1]等人提出了被动耗能减震的概念，从而开始了对消能减震结构的研究。
1972年美籍华裔学者姚治平[2]进行了结构振动控制的理论研究。
同时，日本学者Kobori[3]等在控制地震反应方面做了大量的研究，提出了主动变刚度的地震反应控制思想。
国内对消能减震结构设计的引入稍晚。
20世纪70年代末，我国学者[4]开始对结构消能体系进行研究，建成数栋设有消能支撑的钢筋混凝土厂房结构，并自此一直致力于消能减震技术的研究工作和工程实践应用。
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。
探究消能减震技术在结构抗震加固改造中的应用摘要：随着社会的发展，我国的建筑结构的抗震也有了创新。
消能减震技术是一种结构被动控制技术，近年来被大量的应用于已有建筑物的抗震加固上，与传统的加固技术相比主要优势有:(1)施工现场无湿作业，基本不影响原建筑的正常使用功能;(2)能在保持原建筑外貌不变的前提下，实现提高抗震能力和改善使用功能的协调;(3)消能效果明显，结构经过合理的设计，可以满足各种设防烈度下的抗震要求;(4)可以有效的节约经费和缩短工期。
据国内外工程应用总结资料，消能减震体系可比传统抗震加固方法节约造价10%～50%。
关键词：消能减震技术；结构抗震加固改造；应用引言所谓消能减震技术，其属于结构被动控制的一种，其具备以下几点优势。
首先，作业现场“无湿化”，几乎不会对建筑使用功能造成影响。
其次，消能效果尤为显著，基于设计合理的情况下能够满足绝大多数的抗震要求。
可以在确保建筑外貌不发生变化的基础上，增强建筑物的抗震能力。
1消能减震装置的主要类型及其原理第一，速度相关型。
这一类型的消能减震装置常见的有黏滞以及黏弹性阻尼器这两种。
对于黏弹性阻尼器而言，其具有很强的被动减震控制效果，主要是借助黏弹性材料自身带有的滞回耗能特点，为结构提供额外的阻尼与刚度，从而降低建筑结构发出的动力反应，以此实现减震。
至于黏滞阻尼器则是依据流体运动，主要原理依据是流体在穿过节流孔时会生成一定的黏滞阻力，也属于一种刚度型阻尼器。
第二，位移相关型。
摩擦与金属阻尼器则是这一类型消能减震装置的代表。
特别是针对地震传输给建筑结构的能量，通过金属材料发生的塑性形变能够最有效将能量削弱，基于地震作用的影响下，金属阻尼器会比建筑梁柱的功能结构构件更早地实现塑性，因为其具备出色的滞回性能，因此能够将地震能量的发部分耗散掉，以此发挥出消能减震的作用。
而对于摩擦阻尼器而言，则是记住消能装置内部各固体间发生的相对滑动将地震能量耗散。
因此其滞回圈与矩形十分相似，所以其库仑特性以及耗能性十分明显，具有十分广阔的应用空间。
文献综述耗能减震技术在结构减震中的应用研究1. 前言传统的抗震设计是利用结构本身的抗震性能抵御地震作用，以达到抗震的目的,这是“硬碰硬”式的抗震, 是一种消极被动的抗震方法。
耗能减震技术[1]原理是通过附加的子结构或者耗能装置，以消耗地震传递给结构的能量为目的，以减小主体结构地震反应或减轻其破坏, 达到抗震的目的。
1972 年新西兰的Kelly等人[2]首先提出金属屈服耗能器，并进行了软钢耗能器的研究和试验。
为了改善地震作用下结构的工作性能，近年来国内外已开发出了各种耗能阻尼器。
目前, 已开发出多种耗能减震装置, 它们可归纳为以下三类:(1) 金属阻尼器;(2) 摩擦耗能减震装置;(3)粘弹性阻尼器。
因其减震效果好、构造简单、造价低廉、适用范围广、维护方便等特点，受到各国研究者和工程师的重视。
加拿大、意大利、日本、墨西哥、新西兰和美国等国家已将耗能减震装置应用到建筑中以减轻建筑物的地震反应, 以及在某些情况下减轻建筑物中设备振动损害的危险性。
本文总结了国内外耗能减震技术研究和工程应用的最新进展。
2. 耗能能减震的概念及原理消能减震技术属于结构减震控制中的被动控制，它是指在结构某些部位设置阻尼装置，通过阻尼装置产生摩擦，弯曲（或剪切，扭转）弹塑性滞回变形消能来消散或吸收地震能量，以减小主体结构地震反应，从而避免结构产生破坏或倒塌，达到减震抗震的目的。
装有阻尼（消能）装置的结构称为耗能减震结构。
耗能减震的原理[8]可以从能量的角度来描述，如图1所示，结构在地震中任意时刻的能量方程为：（a ）地震输入； （b ）传统抗震结构； （c ）消能减震结构图1 结构能量转换途径对比传统抗震结构：in v c k h E E E E E =+++ (1)耗能减震结构：''''in v c k h d E E E E E E =++++ (2)式中：E in 、E in ′——地震过程中输人结构体系的能量；E v 、E v ′——结构体系的动能；E c 、E c ′——结构体系的粘滞阻尼消能；E k 、E k ′——结构体系的弹性应变能；E h 、E h ′——结构体系的滞回消能；E d ——消能(阻尼)装置或消能元件消散或吸收的能量。
在上述能量方程中，由于是E v (或E v ′)和E k (或E k ′)仅仅是能量转换，不能消能，E c 和E c ′只占总能量的很小部分(约5％左右)，可以忽略不计。
在传统的抗震结构中，主要依靠E h 消耗输入结构的地震能量，但因结构构件在利用其自身弹塑性变形消耗地震能量的同时，构件本身将遭到损伤甚至破坏。
在消能减震结构体系中，消能(阻尼)装置或元件在主体结构进入非弹性状态前率先进入消能工作状态，充分发挥消能作用，消散大量地震能量，则主体结构需消耗的能量很少，从而有效地保护了主体结构。
3. 耗能装置的减振及其在实际工程中的应用采用各种阻尼器来控制结构的振动反应是一种典型的被动控制系统，它是通过增加结构的阻尼、耗散结构的振动能量来达到减小结构响应的目的。
从能量观点看，地震输入结构的能量是一定的，通过耗能装置消耗掉一部分能量，则结构本身需消耗的能量减小，以至于结构的反应减小。
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。
耗能减震装置的种类繁多，其常用的主要有:金属耗能阻尼器、摩擦耗能阻尼器、粘弹性阻尼器和粘滞阻尼器。
3.1 金属耗能阻尼器金属耗能阻尼器是利用金属不同形式的弹性滞回变形来消耗能量。
一般用低屈服点软钢制作，在大震作用时，阻尼器在主体结构发生塑性变形前首先进入屈服，其屈服荷载较低且相对稳定，同时具有足够的塑性变形能力，以吸收大量的地震能量。
要达到以上特性[3]，一种途径是调整钢材中碳和其他微量元素的含量，控制轧制温度，以达到极低屈服点的要求。
表1为某钢铁公司生产的极低屈服点钢材化学成分。
此种钢材屈服强度在200MPa 左右，抗拉强度200 ～300MPa。
表1 钢材的化学成分种类 C Si Mn P 极低屈服点钢材≤0.02 ≤0.02 ≤0.2 ≤0.030普通低碳钢≤0.10 ≤0.35 ≤1.40 ≤0.030由于金属在进入塑性状态后具有良好的滞回特性［7］，并在弹塑性滞回变形过程中吸收大量能量，因而被用来制造不同类型和构造的耗能减震器。
如新型软钢阻尼器的减震性能研究［7］证明：条型钢阻尼器在平面内受力时表现出良好的塑性性能，首先屈服的位置分布在条形肋两端，且均在圆弧与肋边线连接处，呈多点屈服状态; 滞回曲线饱满，塑性变形较大，同时具有较高的初始刚度。
目前已开发和利用的主要有:扭转梁耗能器、弯曲梁耗能器、U行钢板耗能器、钢棒耗能器、圆环耗能器、双圆环耗能器、加劲圆环耗能器、X型和三角形耗能器等。
台湾金华休闲购物中心。
本工程采用三角形加劲耗能装置，共270组。
在地震(PGA二0.39)作用下，最大层间位移也未超过规范规定的0.014rad。
潮汕星河大厦。
大厦为地下一层，地上原设计为22层。
后来在施工过程中业主要求增加3层。
为了使加层后的结构满足抗震设防要求，安装了28组耗能阻尼器。
装上阻尼器后，在大震作用下，结构的顶层位移和层间位移角均满足要求。
3.2 摩擦阻尼器摩擦阻尼器是应用较早和较广泛的阻尼器之一。
摩擦阻尼器是一种位移相关型的阻尼器，它是利用两块固体之间相对滑动产生的摩擦力来耗散能量。
其基本理论是建立在以下假设的基础上：(1)总的摩擦力不依赖于物体接触面的面积;(2)总的摩擦力与在接触面上的总的法向力成比例;(3)对于相对滑动速度较低的情况，总的摩擦力与速度无关。
因此可得到摩擦力F 的计算公式：F N μ= (3)F ——摩擦力μ——摩擦系数N ——压力大多数摩擦耗能器是被动耗能装置，不能根据控制的需要改变自身的特性，其对结构的控制力完全受制于结构的运动，在大震下能滑动的摩擦阻尼器，小震作用下却不一定能滑动，从而不能起到小震下的减振作用，反之亦然。
因此，被动摩擦阻尼器的减振效果和使用范围都受到局限。
而半主动摩擦阻尼器却解决了上述问题，它的外部能源施加仅用于改变耗能器的参数，从而实现阻尼力的可调，并不直接施加于结构，因而避免了纯主动控制外加能源过大的缺点。
国外Pall 摩擦阻尼装置主要是依靠材料接触面的滑动摩擦产生阻尼而对结构发挥耗能减震作用。
摩擦力的大小通过材料的摩擦系数和夹紧力来实现并可通过松紧节点板的压紧螺栓来调节。
此装置按正常使用荷载及小震作用下不发生滑动设计，而在强烈地震荷载作用下，结构主要构件尚未发生屈服装置即滑动以摩擦耗散地震能量，并改变了结构的自振频率，从而达到减震目的。
国内在这方面的研究开展的也比较早。
陈宗明等1988年研制的摩擦剪切铰耗能支撑装置具有明显的减震效果;叶燎原等根据我国实际情况，提出的钢筋硷支撑钢板一橡胶摩擦耗能装置，因其造价低、性能高、易生产、便施工等特性，很适合在我国推广使用;1997年吴波等利用摩擦阻尼器加固了东北某政府大楼;欧进萍、吴斌等对T 字芯板摩擦阻尼器和T 字芯板拟粘滞摩擦耗能器的工作原理进行了研究，并将其分别应用于云南洱源振戎中学食堂楼和教学楼的抗震设计，结构的抗震性能得到明显改善。
3.3 粘弹性阻尼器粘弹性阻尼器(简称VED)是一种速度相关型耗能装置。
世界上第一个应用VED来减小结构风致振动的是1969年美国的世界贸易中心双塔楼高层建筑。
每个塔楼大致安装10000个VED。
随后，1982年和1988年在美国的西雅图又先后建成了安装有260个和16个大型VED的Columbia Cente:大楼和枷Two Square大楼，这些都是用来进行风致振动控制[4]。
优点:(l) 只要在微小干扰下结构开始振动, 它就能马上耗能。
因此, 即使在弹性小幅振动的情况下它也起制振作用。
这使它既能抑制结构的地震反应, 又避免了其他耗能阻尼器存在的阻尼器初始刚度如何与结构侧移刚度相匹配的问题。
(2) 它的“功一位移”滞回曲线近似于椭圆型, 因此它的耗能能力很强。
建筑结构上的粘弹性阻尼器是以粘弹性阻尼器支撑的形式设置的, 如图2 所示. 其中粘弹性阻尼器的基本形式如图3 所示。
它两侧的两块钢板和中间所夹钢板分别与斜支撑的两段相联。
这样,当建筑结构地震作用产生层间振动位移时, 就会带动粘弹性阻尼器两侧钢和中间钢板产生相对运动, 从而使所夹粘弹性材料产生剪切变形, 耗散能量, 实现减小建筑结构地震反应的目的。
VED应力应变关系如图4。
图2 粘弹性阻尼器支撑图3 粘弹性阻尼器图4 VED应力应变关系3.4 粘滞阻尼器粘滞液体阻尼器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。
粘滞液体阻尼器早先就在航天、机械、军事等领域得到应用。
最早应用于土木工程上是在1974年所建的一座桥梁上，以后，在房屋的基础隔震、管网、地震加固、房屋抗风和抗震的设计中得到应用[9]。
粘滞液体阻尼器的种类很多，归纳起来可分为以下两类:第一类是液体在封闭的容器中产生一定的流速来进行耗能的阻尼器。
在这类阻尼器中，活塞要迫使粘滞液体在很短的时间内通过小孔，这将产生很大的压力。
此类阻尼器的内部工艺设计要求较高。
第二类是粘滞液体在敞开的容器中产生一定的位移来进行耗能的阻尼器。
此类阻尼器要求粘滞液体尽量粘稠以获得最大限度的阻尼。
因此设计中粘滞液体材料的选择是关键问题。
这类粘滞阻尼器常用的形式即是粘滞阻尼墙。
建筑中常用的粘滞液体阻尼器多是第一类阻尼器。
通过线性模型和Maxwell模型计算可知得，粘滞阻尼器的显著特点是对结构只提供附加阻尼，而不提供附加刚度，因而不会改变结构的自振周期[10]。
其优点是安装了粘滞性耗能器的支撑不会在柱端弯矩最大时给柱附加轴力。
粘滞性阻尼器的最新进展是与磁流变体智能材料的联合使用，通过联合拓宽了粘滞性耗能器的发展空间。
4. 总结通过研究多种阻尼器的耗能原理，比较了多种阻尼器的优缺点，为有效选用阻尼器提供方便。
其中粘弹性阻尼器和粘滞流体阻尼器因为其技术成熟、耗能能力强等优点已经在建筑抗震设计和已有建筑加固中得到广泛的应用，金属阻尼器成为阻尼器应用发展的新方向。
参考文献[1] 李宏男，霍林生．结构多维减震控制［M］．北京：科学出版社， 2008. 233.[2] Kelly J M． Skinner R I， Heine A J. Mechanisms of energy absorption in specialdevices for use in earthquake resistant structures [J]．Bulletin of New Zealand National Society for Earthquake Engineering， 1972，5（3）：63～88.[3] 新日本制铁株式会社．新日铁的耐震·耐火建筑构造用钢材［技术编］［M］． 1996．1～28．[4]KeelC．J．and Mahmoodi P．Desining of Viscoelastic DamPers for Columbia Center BuUding[J]．ASCE，Building Motion in Wind(Ed， IsyUmov N.and TschanZT． NY1986，66～82．[5] 魏文晖, 瞿伟廉, 陈朝晖. 粘弹性阻尼器对建筑结构非线性地震反应的控制［J］. 地震工程与工程振动，1999，19（4）：95～104．[6] 王桂萱，汪宇，赵杰. 设置金属阻尼器的某高层建筑耗能减震分析［J］. 世界地震工程，2011，27（4）：1～6．[7] 李钢，李宏男．新型软钢阻尼器的减震性能研究［J］．振动与冲击，2006，25（3）：66～67．[8] M. D. Symans，F. A. Charney，A. S. Whittaker，M. C. Constantinou，C. A. Kircher， M. W. Johnson，and R. J. McNamara， Energy Dissipation Systems for Seismic Applications：Current Practice and Recent Developments[J]．ASCE，Journal of Structural Engineering．2008，4～21 [9] 陈永祁，曹铁柱，马良喆．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［J］.土木工程学报，2012，45（3）：58～66．[10] 赵斌．粘滞型阻尼器安装误差对消能减震效率的影响研究田［D］.北京:中国建筑科学研究院，2003．3～6.。
