高位转换粘滞阻尼减震结构阻尼器合理阻尼系数研究

阻尼器在高层钢结构中的减震性能对比分析引言高层钢结构在抵抗地震力作用下具有较好的性能，然而在强震等极端情况下，结构受力会超过设计荷载，导致结构破坏甚至崩塌。

在高层钢结构中加入阻尼器可以提高结构的抗震性能，减少结构受力，并抑制结构的振动。

本文将对阻尼器在高层钢结构中的减震性能进行对比分析。

一、阻尼器的种类及工作原理目前常用的阻尼器有液阻器、粘滞阻尼器、金属阻尼器和摩擦阻尼器等。

这些阻尼器利用流体的黏性、材料的变形以及摩擦等原理，将结构的能量转化为其他形式的能量，并消耗掉结构的振动能量，起到减震的作用。

二、液阻器液阻器是利用流体的黏性来实现结构的减震。

当结构发生振动时，流体通过液阻器的管道流动，并产生阻力，将结构的振动能量转化为热能进行消耗。

液阻器具有减震效果明显、操作简单、维护方便等优点。

液阻器也存在一些问题，如稳定性差、温升过高等。

在实际应用中需注意选用适当的液阻器。

五、摩擦阻尼器摩擦阻尼器是利用摩擦力来实现结构减震。

摩擦阻尼器由摩擦材料和压板两部分组成。

当结构发生振动时，摩擦阻尼器的摩擦材料产生摩擦力，并将结构的振动能量转化为压板的位移能量进行消耗。

摩擦阻尼器具有减震效果明显、结构简单的优点。

摩擦阻尼器也存在一些问题，如摩擦材料磨损、摩擦力的变化等。

在使用摩擦阻尼器时需要开展充分的试验和检测。

六、对比分析通过对液阻器、粘滞阻尼器、金属阻尼器和摩擦阻尼器的分析，可以得出以下几点结论：1. 液阻器具有减震效果明显、操作简单等优点，但稳定性差、温升过高等问题需要解决。

2. 粘滞阻尼器具有减震效果好、适用范围广等优点，但粘滞材料易老化、性能随温度变化等问题需要关注。

3. 金属阻尼器具有减震效果好、稳定性高等优点，但易疲劳、易受温度影响等问题需要注意。

4. 摩擦阻尼器具有减震效果明显、结构简单等优点，但摩擦材料磨损、摩擦力变化等问题需要研究。

液阻器、粘滞阻尼器、金属阻尼器和摩擦阻尼器都具有其独特的优点和问题，适用于不同的结构和需求。

粘滞阻尼器系数取值范围1. 引言1.1 粘滞阻尼器的定义粘滞阻尼器是一种用来减缓或消耗结构振动能量的装置。

它通过内部的粘滞材料或者液体阻尼剂，在结构振动时产生粘滞性阻尼力，从而减小结构的振幅和振动周期。

粘滞阻尼器在提高结构的耐震性能和减小结构疲劳损伤方面有着重要作用。

粘滞阻尼器的设计原理是基于材料内部的粘滞效应，当结构受到外力作用时，材料内部的分子会因受力而发生相对位移，从而消耗一定的能量。

通过合适选择粘滞阻尼器的材料和参数，可以达到控制结构振动的目的。

在工程实践中，粘滞阻尼器常用于桥梁、高层建筑、工业设备等结构的减震设计中。

通过结构动力学分析和优化设计，可以有效提高结构的耐震性能，减少地震带来的损害。

粘滞阻尼器的系数取值范围对结构的实际减震效果起着至关重要的作用，需要根据具体工程要求和结构特点来确定合适的系数取值。

1.2 粘滞阻尼器的作用粘滞阻尼器的作用是通过粘滞力和摩擦力的作用来消耗机械系统的振动能量，从而减小系统的振动幅度和震动频率，达到减震和减振的效果。

粘滞阻尼器能够有效地抑制结构在外力作用下的振动，提高结构的稳定性和安全性。

在工程实践中，粘滞阻尼器常被应用在桥梁、高楼、机械设备等领域，用于减小结构的振动幅度，降低对结构的疲劳损伤，延长结构的使用寿命。

粘滞阻尼器的作用还体现在其对结构的能量耗散和振动频率的抑制上。

它可以将结构振动时产生的机械能转换为热能并耗散掉，从而起到减震的效果。

粘滞阻尼器还可以通过调节其阻尼系数的大小来改变结构的振动特性，降低结构的共振频率，防止共振现象的发生，从而提高结构的抗震能力和稳定性。

粘滞阻尼器在工程实践中具有重要的作用，不仅能够减小结构振动的幅度和频率，提高结构的稳定性和安全性，还能够延长结构的使用寿命，减小结构的维护成本。

在设计工程结构时，应合理选择和配置粘滞阻尼器，以提高结构的整体性能和抗震能力。

2. 正文2.1 粘滞阻尼器系数的影响因素1. 结构参数：粘滞阻尼器的尺寸、形状、材料等结构参数会直接影响其阻尼效果以及阻尼器系数的取值范围。

粘弹性阻尼器在结构抗震中的应用研究摘要：粘弹性阻尼器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反应的目的，由于造价较低，设计方便，施工简单，而且不会影响结构的系统稳定性，已成为结构工程中应用最广泛的控制装置。

本文介绍了粘弹性阻尼器的工作原理，分析了粘弹性阻尼器的计算模型，并建立了结构在地震作用下的运动方程，对安装了粘弹性阻尼器的框架结构进行了地震响应分析，通过安装粘弹性阻尼器前后结构动力特性以及地震响应的分析，可以得到，安装阻尼器装置之后，结构的抗震性能得到了提高，为工程应用提供了参考。

关键词：阻尼器框架抗震1 前言地震是一种随机震动，具有不确定性的特点。

传统的抗震设计方法在工程设计一开始就考虑好房屋形体、结构体系、刚度分布、能量输入、构件延性等方面的规律，辅以必要的计算和构造措施，依靠增强结构本身的抗震性能（强度、刚度、延性）来降低地震作用，由于目前尚不能精确估计地震灾害的强度和特性，按传统设计的结构不具备自调节能力，属于被动消极的抗震方法#。

1972年美籍华裔学者J.P.T.Yao（姚治平）提出了结构控制这一概念[1]，结构振动控制指采用某种技术使结构构件本身具有储存和消耗地震能量的能力，在动力荷载作用下的响应不超过某一限量，以满足工程安全性能要求。

2 结构振动控制理论结构控制技术中的结构耗能减震体系指在结构中的特殊部位设置阻尼器[2]，当结构遭遇轻微地震或风荷载时，阻尼器处于刚弹性状态，使得结构具有足够的侧向刚度来满足规范要求；当结构遭遇强震时，随着结构受力和变形的增大，阻尼器将首先进入非弹性变形阶段，在结构内部产生较大的阻尼耗散地震能量，使主体结构避免达到明显的非弹性阶段，从而减弱结构的地震反应来达到安全的目的。

阻尼器作为耗能控制的关键组成部分，在实际应用中主要有粘性阻尼器、摩擦耗能阻尼器、调谐阻尼器、金属阻尼器、电流变和磁流变阻尼器等六大类。

根据结构特性[3]，在建立建筑结构动力系统方程时，一般假设：（1）不考虑结构材料非线性和几何非线性对计算结果的影响；（2）不考虑基础与结构的相互作用；（3）地震时X, Y, Z方向的地震加速度相互独立。

粘滞阻尼器在结构抗震加固改造中的研究与应用的开题报
告
一、研究背景
中国地震频发，建筑物的抗震能力成为了民生安全重要的一环。

为提高建筑物的抗震能力，需要进行抗震加固改造。

粘滞阻尼器是一种新型的结构控制装置，可以实现对建筑结构的动力响应控制，大大提高建筑的抗震能力。

二、研究目的
本研究旨在深入探究粘滞阻尼器在结构抗震加固改造中的应用与研究，为建筑物的抗震加固提供一种新思路和新方法。

三、研究内容
1. 粘滞阻尼器的原理及特点分析；
2. 粘滞阻尼器在结构抗震中的应用及效果分析；
3. 粘滞阻尼器的设计原则及方法探讨；
4. 基于粘滞阻尼器的结构抗震加固方案研究；
5. 结论与展望。

四、研究方法
本研究采用文献综述法、案例分析法、数值模拟法等研究方法，从宏观和微观角度对粘滞阻尼器在结构抗震加固改造中的应用和研究进行探讨。

五、预期结果
通过对粘滞阻尼器在结构抗震加固中的研究与应用，预期能够提供一种新思路和新方法，创新抗震加固方案，提高建筑抗震能力。

六、研究意义
本研究对提高建筑抗震能力，保障民生安全具有重要意义，对推进工程结构领域的科学技术进步，具有积极的推动作用。

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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粘滞阻尼器的研究与应用发表时间：2018-07-02T11:46:36.937Z 来源：《建筑学研究前沿》2018年第3期作者：李旋[导读] 阻尼是结构振动衰减的根本原因，但由于实际结构中的阻尼复杂特性使得并不能精准定位阻尼。

武汉城市职业学院湖北武汉 430064摘要：粘滞阻尼器是根据流体运动，特别是当流体通过节流孔时会产生粘滞阻力的原理而制成的，是一种与刚度、速度相关型阻尼器。

一般由油缸、活塞、活塞杆、衬套、介质、销头等部分组成，活塞可以在油缸内作往复运动，活塞上设有阻尼结构，油缸内装满流体阻尼介质。

当外部激励（地震或风振）传递到结构中时，结构产生变形并带动阻尼器运动。

在活塞两端形成压力差，介质从阻尼结构中通过，从而产生阻尼力并实现能量转变（机械能转化为热能），达到减小结构振动反应的目的。

关键词：阻尼器；耗能减震；动力分析一、基本概念及构造特点（1）基本概念阻尼是结构振动衰减的根本原因，但由于实际结构中的阻尼复杂特性使得并不能精准定位阻尼，故在结构分析中一般认为结构阻尼为线性粘滞阻尼，也即是认为阻尼力与速度成正比，且假定结构中设置粘滞阻尼器后所附加给结构的阻尼与结构本身的阻尼基本一致。

粘滞阻尼器（墙）是根据流体运动，特别是当流体通过节流孔或在封闭空间中进行相对运动时与壁缸或壁筒产生相互作用，将流体运动产生的动能转化为热能，从而耗散地震输入的能量。

这种因流体运动将动能转化为热能所产生粘滞阻尼的耗能装置，即被称之为粘滞阻尼器，又称之为速度型阻尼器，其阻尼力的大小与流体运动的速率密切相关，速度越大，阻尼力越大，速度为0时，阻尼力为0，是一种刚度无关、速度相关的阻尼器。

（1—1）其中：F——粘滞阻尼器的粘滞阻尼力；C——阻尼系数，与壁缸或壁筒的具体尺寸、粘滞流体的粘度等因素密切相关。

粘滞阻尼器以其优异的抗风、抗震（振）能力和经济性，近年来在工程结构领域得到广泛应用。

其应用领域包括：民用建筑（如住宅、办公楼、商场等多层高层及大跨建筑结构）、生命线工程（如医院、学校、城市功能建筑）、工业建筑（如厂房、塔架、设备减振）、桥梁（人行桥、高架路桥）、军工行业等。

阻尼器在高层钢结构中的减震性能对比分析一、摩擦阻尼器：摩擦阻尼器通过利用摩擦力和滑移来吸收和消散地震能量。

这种阻尼器结构简单，施工方便，性能可靠。

但是摩擦阻尼器存在一定的摩擦衰减和滑动位移问题，会导致减震效果不稳定。

二、液体阻尼器：液体阻尼器是利用流体阻力来吸收和消散地震能量的，通常采用液压油作为工作介质。

液体阻尼器具有较好的减震性能和稳定性，能够在较大的位移和力下工作。

液体阻尼器需要专业维护和管理，且受液体泄漏和温度变化的影响较大。

三、粘滞阻尼器：粘滞阻尼器是利用粘滞阻力来吸收和消散地震能量的，适用于高层钢结构的抗震设计。

粘滞阻尼器具有较好的减震性能和稳定性，且对环境条件的变化不敏感。

但是粘滞阻尼器需要定期检查和更换，且其减震性能受温度影响较大。

结论：从以上对比分析来看，不同类型的阻尼器在高层钢结构中的减震性能各有优缺点。

摩擦阻尼器施工方便，但减震效果不稳定；液体阻尼器具有较好的减震性能和稳定性，但需要专业维护和管理；粘滞阻尼器具有较好的减震性能和稳定性，但需要定期检查和更换。

在选择适合高层钢结构的阻尼器时，需要综合考虑减震效果、施工方便性、维护成本等因素，以确定最合适的阻尼器类型。

参考文献：[1] 王洪海. 摩擦隔震装置的减震设计[J]. 工程力学, 2002, 19(2): 156-160.[2] 刘娟, 胡乃正在. 液体阻尼器在高层钢框架结构中的应用研究[J]. 土木建筑与环境工程, 2013, 35(02): 40-43.[3] 阳晓, 郭树杰. 高层建筑粘滞阻尼器的抗震分析[J]. 土木工程与管理学报, 2013, 30(06): 132-136.。