工程结构用液体粘滞阻尼器的结构构造和速度
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第33卷 增刊2007年12月四川建筑科学研究Sichuan B uilding Science收稿日期22作者简介刘康安(6),男,山东泰安人,高级工程师,总经理,主要从事减振产品的研发。
LK @BND 工程结构抗震粘滞流体阻尼器在2008年北京奥运会等重点工程中应用实例简介刘康安,彭枫北(南京丹普科技工程有限公司,江苏南京 210041)摘 要:介绍了几个应用BND 粘滞阻尼器的代表性工程,应用研究表明,粘滞阻尼器可以较好地减小结构的振(震)动响应,具有较为广泛的应用范围。
关键词:建筑结构;粘滞阻尼器;消能减振中图分类号:T U35211 文献标识码:B 文章编号:1008-1933(2007)增刊-0089-031 BND 粘滞流体阻尼器的研发BND 型工程结构粘滞流体阻尼器是南京丹普科技工程有限公司和东南大学土木工程学院在1999年共同研制成功的(图1),具有自主知识产权的专利产品。
该结构采用流体传动控制理论中的压力形成、传递、能量转换和压降原理,是一种典型结构消能装置,其减震机理是将结构的部分振动能量通过阻尼特定的材料发生粘滞耗散其能量,达到减少结构的振动反应,保证结构在地震或风振条件下,能够实现安全工作的目的。
这也是我们“抗震减灾,造福人类”的宗旨和基本出发点。
图1 BN D 型工程结构粘滞流体阻尼器研发过程中,我们分别在香港理工大学、广州大学、东南大学、河海大学、上海建筑科学研究院、台湾(国立)中兴大学多次进行力学性能、温度、寿命(老化)、震动等试验。
试验结果表明:BND 粘滞流体阻尼器符合国家相关规范的要求,达到了国外同类产品的水平。
在包括台湾在内的多座重点工程上成功应用,取得了令人满意的效果。
研发工作取得进展后,在江苏省建设厅的帮助、指导组织下,于2000年2月对BND 型工程结构粘滞流体阻尼器产品的抗震性能进行鉴定。
鉴定结果认为:“取得了具有开创性成果,具有明显消能减振效果”。
1.阻尼器应用的设计目标和理念传统建筑,无论木结构,钢筋混凝土,钢结构已经有上百年的抗风,抗震历史,为什么提出在这些建筑中添加阻尼器?精简总结,有以下几点原因:●对于一些使用要求较高的建筑结构(超高层,大跨结构等),地震,抗风形成动力难题,需要更合理的解决办法;●对比其他传统方案,减少结构受力体系的造价;●科学不断发展,开辟了解决结构工程问题的新思路;可以使结构最大限度的保持在弹性范围内工作,为结构提升安全保障。
以某抗震加固工程为例,我们对剪力墙(传统方案)和液体粘滞阻尼器两个方案从理念和计算结果作了如下对个目的。
AB一理念。
在所有可能发生地震的地区,我们主要想提出推广的这一设计理念。
国外有的工程,在结构的小振设计中也充分利用施加了阻尼器的优越。
他们大胆的用加阻尼器后的修正反应谱作结构的设计。
C.减少附属结构、设备、仪器仪表等第二系统的振动在破坏性地震震害分析中,结构内部附属结构、设备、仪器仪表等第二系统的振动和破坏越来越引起我们的注意。
从经济上看,这些内部系统的价值可能远远超过结构本身。
增加结构保护系统出于保护这一附属系统就不奇怪了。
应该说,采用阻尼器系统减少医院、计算机房、交通及航空等重要控制中心内部附属设备的振动是非常必要的。
D.解决常规办法难予解决的问题在结构设计中有时遇到高地震烈度、土质情况恶劣的地区,单纯的加大梁柱的尺寸会引起结构刚度增加,结构的周期减小,其结果可能引起更大的地震力。
结构落入这一恶性循环中。
有时用常规的办法难于解决。
着名的墨西哥市长大楼就提供了一个解脱这一恶性循环的榜样。
结构抗震如果使用液体粘滞阻尼器,本身没有刚度,也就不会改变结构的频率,阻尼器增加了结构的阻尼比,起到耗能的作用,比较容易解决这一困难问题。
在高烈度地震区,设计变得很困难的情况下,建议加入液体粘滞阻尼器重新作一下分析,可能你会得到预想不到的好结果。
E.结构上的其它需要除了提髙结构主体的的抗震抗风能力外,阻尼器还能在很多其他方面的抗振动上对结构有所帮助,可以汇总如下:●大跨空间钢结构,体育场馆,特别是开启式屋顶运动中的减振●超高层钢结构建筑抗风的TMD系统●减少楼板和大型屋盖垂直振动的TMD 系统●配合基础隔震的建筑,加大阻尼,减少位移●设备基础减振●特别重要的建筑----核电站、机场控制室●●●3.1)2)●●●●●●3.1对角支撑。
粘滞阻尼器的工作组成及原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,已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。
粘滞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,以粘滞材料为阻尼介质的,被动速度型耗能减震(振)装置。
主要用于结构振动(包括风、地震、移动荷载和动力设备等引起的结构振动)的能量吸收与耗散、适用于各种地震烈度区的建筑结构、设备基础工程等,安装、维护及更换都简单方便。
粘滞阻尼器由缸筒、活塞、粘滞流体和导杆等组成缸筒内充满粘滞流体,活塞可在缸筒内进行往复运动,活塞上开有适量的小孔或活塞与缸筒留有空隙。
当结构因变形使缸筒和活塞产生相对运动时,迫使粘滞流体从小孔或间隙流过,从而产生阻尼力,将振动能量通过粘滞耗能消掉,达到减震的目的。
粘滞阻尼器的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。
其优点是1.经济性好,可减少剪力墙、梁柱配筋的使用数量和构件的截面尺寸。
2.适用性好,不仅能用于新建土木工程结构的抗震抗风,而且能广泛应用于已有土木工程结构的抗震加固或震后修复工程。
3.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。
4维护费用低。
缺点是暂无。
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。
粘滞阻尼器通常和支撑串连后布置于结构中,不同的安装形式直接影响到阻尼器的工作效率。
到目前为止,实际工程的应用中多采用斜向型和人字型安装方式,这是由于其构造简单、易于装配。
剪刀型和肘节型安装方式能把阻尼器两端的位移放大,即起到把阻尼器的效果放大的作用,具有更好的消能能力,但因受到安装机构造型和施工工艺复杂的限制,运用较少。
工程结构用液体粘滞阻尼器的结构构造和速度指数摘要:用于增加阻尼、耗能减振的液体粘滞阻尼器已经得到越来越广泛的认同和工程应用。
然而,世界上先进的液体粘滞阻尼器内部的结构到底是怎样的?我们可能看到的图片和文字中介绍的外置或内设油库、外置或内设阀门、活塞小孔、单出杆或双出杆都是什么零件?有什么作用?特别是我们结构设计要给出的阻尼器速度指数是怎样实现的?我们想尽我们所知作一个介绍和分析。
各种阻尼器产品的速度指数是阻尼器的一个重要标志。
希望速度指数能在一定范围内由设计者自由选择,也是设计者优化设计的需要和期望。
不幸的是,世界上实际仅有极少数阻尼器生产厂可以满足这一要求,生产出速度指数不同的阻尼器。
介绍世界各种液体粘滞阻尼器的构成。
其先进厂家和阻尼器的发展过程和设计理念,希望为阻尼器的生产者和使用者提供参考。
关键词:速度指数油库阻尼器阀门活塞小孔双出杆Abstract: The Fluid Viscous Damper (FVD) get more and more acceptable and application of the structural engineers in the world. However, few structural engineers concern its construction. What is damper's external or internal accumulator, external or internal damper valve? What is damper orifice? What is run through piston rod? What kind of function these parts have? Especially, how to realize the different value of velocity exponents in the dampers? The above questions will be discussed here. It is a important symbol of damper quality the damper velocity exponents. Free choose of the exponents in certain range is need by design optimization. Unfortunately only few damper manufactories are able to make damper with different exponents Introduction of the construction of damper and design ideal is to be reference for both damper's maker and users.Key worlds : Velocity Exponents Accumulator Damper Valve Orifices Run Through Piston Rod•前言我们所谈的是速度型液体粘滞阻尼器。
液体粘滞阻尼器在建筑结构上的设计与应用前言:北京市现有最高建筑北京银泰中心,采用了73个世界最先进的泰勒公司液压粘滞阻尼器,增加这一高层建筑的抗风、抗震能力。
阻尼器的生产测试、验收和安装都为我们提供了宝贵的经验,该工程成为我国建筑结构上阻尼器应用的标志性的工程。
当然,和美、日等其它国家,和我国台湾等多地震的地区,和我国桥梁界的发展相比,我国在建筑行业上的阻尼器应用还有一定差距,不仅在阻尼器的使用数量,更重要的是使用的质量和水平。
为了促进这个领域的发展,我们再针对阻尼器设计中所遇到的问题,介绍一些相关资料和情况,也谈一点我们的看法和意见供大家参考。
1.发展简介在阻尼器的发展中,最令人振奋的两件事是:1)安装了98个泰勒公司液体粘滞阻尼器的墨西哥市长大楼,在2003年7.6 级破坏性的墨西哥地震中安然屹立。
而该地震造成2700栋建筑倒塌或严重破坏,13600栋建筑不同程度损坏。
这座57层225米高的南美最高建筑也就成了我们结构工作者能实现“人定胜天”抗震工程的一个榜样。
2)2005年百年不遇的卡特里娜飓风对安置了68个泰勒公司悬索阻尼器的 Cochrane 大桥的塔和悬索没有带来任何破坏。
阻尼器在这两个毁灭性的自然灾害中发挥了作用,也经受了考验。
有力的说明了阻尼器,这一结构保护系统在工程结构防护中的重要作用。
近十年来美国泰勒公司的液体粘滞阻尼器在结构工程领域内的应用取得了飞速的发展,其优秀的产品性能得到抗震工程界的广泛赞誉。
到目前为止,在世界上已有近130多个建筑工程。
45座桥梁(见表1-1)。
其中有46个工程为加固翻新、抗震升级,其他为新建工程。
值得一提的是,其增长速度很快,2002以来每年都有20-30个新工程安置了泰勒公司的阻尼器。
表1-1 2005年泰勒公司液体粘滞阻尼器完成工程统计工程项目 数目体育场馆 13高层建筑 12电站、核电站 3机场塔楼,交通中心,警察局,军事工程 20住宅建筑,旅馆 60办公楼, 博物馆 101重重要建筑(计算机房,通讯大楼,医院) 22其他, 工厂, 水库 13桥梁, 高架路, 96这些工程中包括一些世界著名建筑:z世界第二高的马来西亚双塔z2004年希腊奥林匹克和平和友谊体育场馆z多伦多,土耳其等机场控制塔z我国老北京火车站,北京银泰中心阻尼器在我国建筑行业的发展也已经有了一个可喜的开端。
粘滞阻尼器你了解多少?什么是粘滞阻尼器粘滞阻尼器是应用粘性介质和阻尼蓄结构部件的相互作用产生阻尼力的原理设计、制作的一种被动速度相关型阻尼器,一般由缸筒、活塞、阻尼孔、阻尼介质(粘滞流体)和导杆等部分组成。
当工程结构因振动而发生变形时,安装在结构中的粘滞阻尼器的活塞与缸筒之间发生相对运动,由于活塞前后的压力差使粘滞流体从阻尼孔中通过,从而产生阻尼力,耗散外界输入结构的振动能量,达到减轻结构振动响应的目的。
阻尼介质为硅油,该介质具有粘温系数小、极低和极高温度下(-50℃~+250℃)性能稳定、抗辐射性能好的优点,同时具有优良的电气绝缘性能和优良的抗臭氧、耐电晕、憎水防潮性能。
粘滞阻尼器在工程结构中的应用,相当于给建筑、桥梁等工程结构上安装了“安全气囊”在地震、强风等外部激励来临时,阻尼器最大限度吸收和消耗外部激励输入工程结构中的冲击能量,有效缓解地震等外部激励对工程结构造成的损伤和破坏。
粘滞阻尼器的特点1、位移指示清晰明了,方便判断活塞在油缸中的位置2、外形简洁,结构对称、紧凑,安装便捷,安装空间小3、低速运动阻力小,不超过额定载荷的10%4、预留士25mm长度伸缩调节量,方便现场安装5、耗能效率高,达到90%以上6、阻尼器两端均装有关节轴承,利于施工安装和工作摆动(允许工作摆角±6°)7、液压硅油稳定、抗燃、耐老化8、密封性好,密封件采用与介质相容性好的橡胶材料或采用金属密封件粘滞阻尼器的工作原理当粘滞阻尼介质流过阻尼孔或者间隙时产生粘滞阻力。
当外界扰动导致活塞杆部分沿着某一方向运动时,缸筒内一侧腔的体积被压缩,受到挤压的腔体内的压力迅速上升,腔内的流体受到挤压,通过活塞上的阻尼孔或微小间隙流向另一腔山。
同时流体的黏性的影响,阻尼介质不能及时流通到另一腔,流体介质就会迅速产生压力,并与另一腔形成极大的压力差。
压力差对活塞的运动的阻碍作用即为阻尼力。
粘滞阻尼器的应用民用建筑如住宅、办公楼、商场等多层高层及大跨建筑结构等生命线工程如医院、学校、城市功能建筑等工业建筑如厂房、塔架、设备减振等,桥梁如人行桥、高架路桥等。
液体阻尼器的结构
液体阻尼器是一种常见的机械阻尼器,主要用于减震和减振。
它的结构主要由外罩、内筒、活塞、阻尼液体和密封件五部分组成。
外罩通常是由金属材料制成,内部有螺纹孔,用于固定在机械设备上。
内筒与外罩呈套筒状,内部设有螺纹孔,与外罩的螺纹孔相对,用于安装活塞。
活塞是阻尼器的核心部件,通常由金属材料制成,其上设有一定数量的孔,用于阻尼液体流过。
活塞与内筒之间形成一个密闭的腔室,阻尼液体通过其间隙流动,从而产生阻尼效果。
阻尼液体是液体阻尼器的重要组成部分,它通常由高粘度的油或者液态聚合物制成。
阻尼液体的粘度和流速决定了阻尼器的阻尼力大小。
密封件主要用于保持阻尼液体的密封性,通常由橡胶或者其他高弹性材料制成。
以上就是液体阻尼器的结构,它的设计结构简单而实用,广泛应用于各种机械设备中。
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产品名称:粘滞阻尼器(Fluid Viscous Damper)详细介绍:一、概述粘滞阻尼器一般由缸筒、活塞、阻尼通道、阻尼介质(粘滞流体)和导杆等部分组成。
当工程结构因振动而发生变形时,安装在结构中的粘滞阻尼器的活塞与缸筒之间发生相对运动,由于活塞前后的压力差使粘滞流体从阻尼通道中通过,从而产生阻尼力耗散外界输入结构的振动能量,达到减轻结构振动响应的目的。
我公司与同济大学工程抗震与减震研究中心合作,开发了线性粘滞阻尼器、非线性粘滞阻尼器、可控式粘滞阻尼器、拟摩擦粘滞阻尼器。
通过对所研制的阻尼器的缩尺和足尺模型的性能试验,深入研究了阻尼器各种参数之间的关系,掌握了该类阻尼器的基本力学性能,建立了双出杆型粘滞阻尼器的理论计算公式,并通过大量的阻尼器力学性能实验,对其进行了修正。
研究表明,该类阻尼器结构合理,受力机理明确,性能稳定,耗能能力强。
二、示意图(朱)三、代号表示法四、主要特点1. 外形简洁,结构对称、紧凑,安装便捷,安装空间小;2. 摩擦阻力小,一般低于额定载荷的1%~2%;3. 阻尼器的长度设计了±25mm的调节量,方便现场的安装;4. 耗能效率高,达到90%以上;5. 阻尼器两端可安装关节轴承,利于施工安装和工作时的摆动(允许工作摆角±5°);6. 液压介质使用稳定、抗燃、耐老化的硅油;密封件使用与介质相容性好的橡胶材料。
五、使用要求1、路博粘滞流体阻尼器在保管、运输、存放过程中,对所有的零部件和产品本身应采用有效地防护包装,防止发生锈蚀、污染、划伤等不良现象的发生;2、路博粘滞流体阻尼器外表面为镀硬铬保护层,相关动配合处均采用多种手段加固密封。
因此,如需在其周围进行焊接等作业应采取严格的遮挡保护措施,不允许明火烘烤及重力敲砸等不良现象发生;3、路博粘滞流体阻尼器是精度和技术含量较高的产品,对装配和测试的操作技能,环境条件,使用工具等都有很高的要求,施工现场不准拆卸和修理;4、路博粘滞流体阻尼器在安装完成后,根据工艺要求对各接点销轴处及镀铬外表面涂抹适量的黄油,以保证减震装置正常工作和防止锈蚀等不良现象的发生;5、路博粘滞流体阻尼器允许使用的温度范围为-40°~+80°,应尽量避免安装在日晒雨淋和浸泡在水中环境中。
阻尼器知识快速入门阻尼器的内部构造:液体粘滞阻尼器的工作原理很容易理解:整个设备主要由活塞、缸体和填充液组成.活塞将缸体一分为二,在外力的作用下活塞向某一方向运动,液体受到挤压,对活塞产生于运动反向的粘滞力,同时,液体从活塞头上的小孔向活塞头的另一端流去,使活塞的受力逐步减少.如果外界振动作用于阻尼器的活塞杆轴向,使活塞前后交替移动,阻尼器就可以将结构的动能最终通过活塞在粘滞液体中的往复运动转化为热量,使受控物振动衰减,并控制在允许的范围内.第一种方法:直接加设在建筑或桥梁上.这个方法是最原始也是有效直观的使用方法.建筑中阻尼器通过各种支撑的办法进行减震耗能,而桥梁采用直接在桥墩和梁之间加设阻尼器的办法减震耗能,他们的共性在于,都是通过不同方法将结构的位移反映到阻尼器的两端,结构的震动直接带动阻尼器的运转,必然产生能量的转化,结构动能直接转化为阻尼器的热能,起到耗能减震作用,至于阻尼比是我们认为计算的一种衡量阻尼器工作效率的办法.第二种办法:配合隔震首先你要了解隔震办法自身的工作原理:我们简单称其为“汽车型结构”的办法:在结构物底部配备了“车轮”——基础隔震系统,改变结构的振动周期,让其远避开地面的卓越周期,它可以将结构的振动转移到结构整体的运动上,从而减少地面运动对建筑上部结构的影响,做到以动制动.基础隔振改变了结构的周期,可以大大减少结构在地震中的受力.柔性的连接将地震荷载转化消耗到结构的运动中,起了很大的减震作用.然而,它附加产生出的位移经常是工程界难以接受的.阻尼器可以成功地减少这一振动中的位移,它已经成为基础隔震系统中必不可少的孪生手段.用于结构整体减少振动的隔振系统中的阻尼器应该通过计算,吨位不易过小.第三种办法:tmdTMD减振系统是一种巧妙的利用共振原理减振的被动控制系统.只要我们把TMD系统的频率制造成与主体结构所控振型频率相近,安装在结构的特定位置,当结构发生振动时,其惯性质量与主结构受控振型谐振,就可以达到减少主体结构振动、抑制受控结构振动的效果.也就是用TMD系统来吸收主结构受控振型的振动能量以达到消能减振的目的.TMD是由弹簧、质量块、阻尼器组成的振动系统,各部分的分工不同.阻尼器的主要作用是将tmd从结构中吸收过来能量----质量块的振动能量通过自身的运动转化为热能,并释放掉,从而也达到帮助原结构消能减震的作用.并且阻尼器还起到控制质量块的振动位移,不让其振动过大.还有学者说阻尼器还可以拓宽tmd的有效频率范围等.。
分析液体粘滞阻尼器在超高层建筑抗风中的应用王安梅发布时间:2023-06-18T02:44:42.375Z 来源:《建筑实践》2023年7期作者:王安梅[导读] 随着科技和经济的快速发展,超高层建筑数量逐年增加,建筑高度也在不断创新。
传统的刚性方案已无法经济有效地解决超高层建筑对风荷载和地震荷载的承受问题。
为减少工程材料成本,提高结构抗震性,阻尼方案逐渐代替刚性方案成为高层建筑首选。
本文阐述黏滞阻尼器的工作原理和布置,分析其在超高层建筑中的优越性,为建筑设计提供理论支撑。
北京市建筑设计研究院有限公司成都分公司四川省成都市 610041摘要:随着科技和经济的快速发展,超高层建筑数量逐年增加,建筑高度也在不断创新。
传统的刚性方案已无法经济有效地解决超高层建筑对风荷载和地震荷载的承受问题。
为减少工程材料成本,提高结构抗震性,阻尼方案逐渐代替刚性方案成为高层建筑首选。
本文阐述黏滞阻尼器的工作原理和布置,分析其在超高层建筑中的优越性,为建筑设计提供理论支撑。
关键词:超高层建筑;液体粘滞阻尼器;应用分析根据我国的建筑设计规定,当建筑高度超过100米或层数超过32层时,便被认定为超高层建筑。
超高层建筑的高度通常与国家技术和经济水平息息相关。
然而,随着高度的增加,建筑结构的侧向刚度会下降,这会直接影响其抵御水平和地震荷载的能力。
惯常的抗侧压力方法是通过提高抗侧构件截面尺寸和数量等参数来提高截面刚度。
为了改善传统刚度方案,近年来,结构设计师们提出了一种阻尼方案,该方案通过黏性液体在孔隙中流动消耗地震能量,既不增加建筑物整体刚度,又能提高建筑物对地震荷载的抵抗能力,避免了增加建设成本和结构刚度的问题。
因其能够确保安全性、经济性,同时也满足了建筑设计的多项要求,因此逐渐成为建筑设计领域的热点话题。
在消能减震方面,其应用也十分广泛。
1液体粘滞阻尼器构造与原理在液体粘性减振器内部,包含活塞、气缸和硅油等多个部件。
在具体的加工过程中,其拥有极高的加工精度。
建筑结构液体黏滞阻尼器的设计与应用下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。
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粘滞阻尼器Viscous Damper默认分类2009-04-13 10:26:56 阅读528 评论0 字号:大中小一、粘滞阻尼器的基本构造粘滞阻尼器(或称油阻尼器)的原理与构造如右图所示。
我们知道,用水枪喷水时,如果要使水流越快或水的出口越小,需要的力也越强。
油阻尼器就是运用了这一原理。
一般的油阻尼器用钢制的油缸与活塞代替水枪筒与压杆。
并在活塞上设置细小的油孔,代替水的出口。
当油体通过狭小的阻尼孔时,阻尼器吸收的能量通过流体抵抗转换为热能。
当油体通过的阻尼孔直径一定时,油阻尼器的抵抗力大致与加载速度的2次方成比例。
油阻尼器通过各种调压阀和降压阀的组合,可以制造出具有各种特性的抵抗力的产品。
但是,另一方面,由于机械零部件数量增多,可靠性降低,容易发生故障等问题的可能性变大。
二、粘滞阻尼器的各种性能1、粘滞阻尼器的能量吸收能力粘滞阻尼器是一种典型的速度型阻尼器。
所谓速度型阻尼器就是阻尼器的阻尼力大小直接受速度的影响。
粘滞阻尼器的滞回曲线呈规则的椭圆形,如下图所示,曲线由内到外加振速度依次增大,接近速度极限时,滞回曲线由椭圆逐渐变饱满。
通过改变活塞的大小、阻尼孔的直径和油缸的长度,能够自由设定一个循环的能量吸收性能。
需要注意的是,速度相关型阻尼器,在大地震时能发挥较大的阻尼效果,但对于准静态外力并没有抵抗力。
仅使用油阻尼器时,需要考虑强风时的摇晃等带来居住性下降的问题。
2、粘滞阻尼器的变形追随能力油阻尼器的水平变形极限是在其设计时就确定的,它是由气缸与活塞杆长决定的。
因此通过加长活塞杆和气缸,可以制作出大量程的阻尼器。
油阻尼器组合了气缸和活塞构造上的特点,决定了其运动的方向是单方向的。
因此,结构要解决二维隔震,必须在两个方向上同时安装一定数量油阻尼器或者采取其他措施。
3、粘滞阻尼器的屈服力(最大抵抗力)油阻尼器机械构造决定它的最大抵抗力可以根据需要进行调整。
通过加大活塞、或减小阻尼孔的直径,能提高阻尼器的抵抗力。
西堠门大桥液体粘滞阻尼器参数分析卢桂臣,胡雷挺(舟山海峡大桥发展有限公司,浙江舟山316000)摘 要:随着减隔震技术的发展,在大跨度桥梁中,当梁端位移比较大需要限制位移(或梁端设置有价格高昂的大型伸缩缝,需要保护伸缩缝)时,梁端会设置阻尼器。
正在修建的舟山大陆连岛工程西堠门大桥主桥也计划采用液体粘滞阻尼器。
从抗震角度对舟山大陆连岛工程西堠门大桥主桥的液体粘滞阻尼器参数敏感性进行了详细的研究,并提出建议。
关键词:悬索桥;减隔震技术;伸缩缝;液体粘滞阻尼器;参数;研究中图分类号:U 448.25;U 442.55文献标识码:A文章编号:1671-7767(2005)02-0043-03收稿日期:2005-02-06作者简介:卢桂臣(1972-),男,工程师,1996年毕业于青岛海洋大学港口航道及治河工程专业,工学学士。
现在的减隔震技术逐渐向耗能减震技术发展。
例如把结构物中的某些构件(如支撑、剪力墙等)设计成耗能构件或在结构物的某些部位(节点或连接处)装设阻尼器。
在车辆荷载、风载和小震作用下,耗能构件和阻尼器处于弹性状态,结构体系具有足够的刚度以满足正常的使用要求;在强烈地震作用时,耗能构件或阻尼器率先进入非弹性状态,从而保护主体结构在强震中免遭破坏。
在大跨度桥梁中,当梁端位移比较大需要限制位移,或梁端设置有价格高昂的大型伸缩缝,需要保护伸缩缝时,梁端会设置阻尼器。
施加在桥梁上的动荷载类型有多种,例如地震、风、车辆冲击等等。
碍于技术的原因,在大跨度桥梁的阻尼器设计中,其参数的选取基本是由场地安评得到的地震波通过全桥模型的非线性时程分析得到的。
目前在国内的一些桥上已安装了液体粘滞阻尼器,例如重庆鹅公岩大桥(主跨600m 的悬索桥)和上海卢浦大桥(主跨550m 的钢系杆拱桥),正在修建的舟山大陆连岛工程西堠门大桥主桥也计划采用液体粘滞阻尼器。
本文从抗震角度对舟山大陆连岛工程西堠门大桥主桥的液体粘滞阻尼器参数进行了详细的研究,并提出建议。
高层结构工程中液体黏滞阻尼器的合理设计与应用1液体黏滞阻尼器技术液体黏滞阻尼器是阻尼技术在坐标阻尼器中的具体应用,它是一种使用液体作为介质的非线性阻尼装置。
从定义上看,当液体黏滞阻尼器运行时,一种液态介质(如水或聚氯乙烯)会以一定程度抵抗作用于流体的外力,使外力难以让流体流动,从而产生阻尼效果。
液体黏滞阻尼器采用微粒悬浮液体(也叫大分子系统)作为介质,其特点是黏滞程度比普通液体高得多,可以抵抗一定的刚性破坏。
在液态阻尼器中,液体的耗散摩擦力非常重要,可以增加阻尼的作用,并且可以实现可控的阻尼性能,因此被广泛应用于高层结构工程中。
2液体黏滞阻尼器的设计液体黏滞阻尼器是一种复杂的非线性系统,它在微观上由多种微粒悬浮液体组成,它们既可以增加介质的总量,又能增加液体的黏滞系数。
因此,设计液体黏滞阻尼器的过程包括:首先要考虑液体的种类,液体的粘度和温度,以及它们之间的相互作用作用;其次,需要考虑材料的选择,比如介质中的渗漏物质严重,是否需要考虑加入物理阻抗;最后,要考虑外力变化对系统状态的影响,以及系统实现良好阻尼效果的参数(如体积、外形等)。
3液体黏滞阻尼器的应用液体黏滞阻尼器具有许多优点,如可以快速实现可控阻尼性能,抗冲击力较高,对振动没有消极的影响,而且只需将设备内的液体更改就能更改阻尼量。
因此,液体黏滞阻尼器技术在提高钢结构维护性、受干扰程度和外力传递性能方面具有重要的应用前景,它的应用可以在石油、金属冶炼、机械制造、建筑工程、核电站、风力发电、机车车辆等重要工程应用领域可见。
4结论综上所述,液体黏滞阻尼器是一种基于液体悬浮微粒体系的非线性阻尼装置,它可以实现可控的阻尼效果,可以有效抑制大高层结构的振动和谐波,是重要的阻尼技术之一。
在此基础上,在进行液体黏滞阻尼器的合理设计和应用时,还需要根据高层结构特定的实际情况,综合计算液体种类、材料义性、摩擦参数和外力变化等,进行系统辨识和参数优化,最终实现更加准确、严谨、可控的高层混凝土结构安全。