万方数据
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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比如下表： 我国现行抗震设计规范中已经开始有了关于消能减震的有关规定。结合国内外有关阻尼器应用发展情况和我们的应用体会，我们再谈一下在建筑上使用阻尼器的目标和理念。简单的说，我们安置阻尼器可以有以下几个目的。 A 增加抗震、抗风能力 原设计可能已经可以满足所有规范规定的抗震抗风要求，加上液体粘滞阻阻尼器，在振动过程中起到耗能和增加结构阻尼的作用，从而降低结构反应的基底剪力，减少整个结构的受力，也就可以大大提高结构的抗地震能力。同时，只要阻尼器安装的合适，设置到不同的需要方向，还可以预防和减少原设计没有考虑，或考虑不足的振动受力。 对特别重要的结构，高发地震区，花钱不多，设置这一第二防线是很值得的。对于非严重地震区，也可以用阻尼器达到抗风和增加抗震能力的目的。 B．用阻尼器去防范罕遇大地震或大风 按小震不坏大振不倒的原则，我们可以用常规的设计办法使设计满足多遇地震的抗震要求。对于罕遇的大地震可能显得不足、不理想或不经济。用结构的被动保护系统－特别是阻尼器来等待和解决这罕遇大地震的问题，不仅新建结构建议采用这一设计理念，原设计未设防抗震或设防不足的结构加固工程也很适于。 这一理念会带来经济实用和可靠的结果，设计的好，可以为工程节省费用。国外抗震先进国家大都采用这一理念。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。
1.结构设计 2.工作原理 2.1磁流变液 磁流变液是在1948 年被Rabinow,J.发明的一种由非磁性基液（如矿物油、硅油等）、微小磁性颗粒、表面活性剂（也称稳定剂）等组合而成的智能型流体材料。在无磁场加入的条件下，磁流变液将表现为低粘度较强流动性的牛顿流体特性，加入磁场后，则会表现为高粘度低流动性的Bingham 流体特性。 非磁性基液是一种绝缘、耐腐蚀、化学性能稳定的有机液体。基液所拥有的特征是：粘度较低，磁流变液在没有磁场加入的条件下表现为低粘度状态，这样能够较好的降低磁流变液的零场粘度； 沸点高、凝固点较低，这样就可以确保磁流变液在温度变化波动较大的环境下工作依然可以保持较高的稳定性；较高的密度，能够保证磁流变液不会因沉降问题而无法正常使用； 无毒无味、廉价，保障其安全性的同时做到能够广泛使用。 微小磁性颗粒是一种可离散、可极化的软磁性固体颗粒，其单位是微米数量级的。其主要的特征有[5]： 低矫顽力，对于已经磁化过的液体，加较小的磁场就能够使其恢复零磁场状态，即拥有较高的保磁能力； 高磁导率，能够在弱磁场中获得较强的磁感应强度从而节约能量；磁滞回线狭窄、内聚力小； 磁性颗粒的体积应相对大一些，用于存贮更多的能量。 表面活性剂是可以增加溶液或混合物等稳定性的化学物质。在实际使用过程中，磁流变液比较容易出现沉降分层现象，所以需要在磁流变液中加入表面活性剂保证物理化学性能的平衡，减少分层、降低沉降。 2.2磁流变液的工作模式 磁流变液在外加磁场影响下出现磁流变效应现象，改变流体的表观粘度、流动状态，从而改变剪切屈服应力等参数，使输出的阻尼力能够实时变化，达到所期望的目的。现如今，磁路变液的一般工作模式有三类：流动式、剪切式及挤压式，如下图所示。 （a）流动式（b）剪切式（c）挤压式 图1-3 磁流变液工作模式 Fig. 1-3 MR fluid working mode 流动式：如图1-3（a）所示，在两块固定静止的磁极板中间具有充足的磁流变液，对磁流变液施加一个压力使其流过两磁极板，其中，两极板之间外加了与磁流变液运动方向垂直的磁场。当磁性液体经过磁场时，其流体特性与流动状态被改变从而产生剪切应力即阻尼力。改变线圈的输入电流强弱从而使磁场强度发生变化，阻尼力也会跟着变化，实现实时调节的效果。流动式多用于控制阀、阻尼器、电磁元件等的设计。
宽温域、粘弹性、高阻尼防护材料 为了满足飞机、舰船等装备减振降噪、密封防腐蚀的实际需求，我们研制了一种新颖的宽温域、高阻尼、粘弹性防护材料。其特征是：宽温域、多功能、系列化。因而具有非常广泛的应用前景。 一. 震动、噪音的危害 在恶劣的工作环境中，震动、噪声、腐蚀介质等环境因素对装备造成损伤现象不仅非常普遍，而且有的还相当严重。 振动和噪声的危害：①振动和噪声不仅干扰武器装备导航、攻击系统的正常工作，还会极大地降低装备的隐身性能，其危害极其严重。例如，振动和噪声能降低潜艇的隐身性能，容易被敌方的声纳设备监控而遭受攻击。②振动和噪声能加速装备机械构件的疲劳损伤、腐蚀-疲劳损伤，从而缩短使用寿命。③振动和噪声能影响机械加工的精度和产品的质量。④振动和噪声能干扰人们的安宁、舒适的生活环境和工作环境。 腐蚀介质的危害表现在二个方面：一是引起装备的金属物件发生腐蚀损伤，二是引起非金属物件发生老化损伤。它严重地影响装备使用的可靠性、安全性及使用寿命。 因此，开展阻尼-防护新产品、新技术研究，不仅是具有重大的军事意义，而且还具有重要的社会意义。 二、减振降噪技木的分类 目前实用的减振降噪技术，主要有三种阻尼结构涂层形式：自由阻尼结构涂层、约束阻尼结构涂层、复合阻尼-隔声结构涂层。 ⑴自由阻尼结构涂层 自由阻尼结构涂层，就是在基材上涂敷一层粘弹性阻尼材料形成外部呈自由状态的阻尼层。当基材弯曲振动时，通过阻尼层材料的拉压变形将振动能量变成热能而消耗掉，达到减振降噪的目的。自由阻尼结构理论是由德国的Oberst于1956年提出的。实施方法简便，经济。 ⑵约束阻尼结构涂层 约束阻尼结构涂层，就是除了在基材板上涂敷一层粘弹性材料形成阻尼层之外，还要在其上再涂敷一层高模量的材料形成约束层。当基材弯曲振动时，通过阻尼材料的剪切变形将振动能量变成热能而消耗掉，达到减振降噪的目的。在约束阻尼结构中，约束层不得与基板相联接。 约束阻尼结构理论是由kerwin于1959年提出来的。约束阻尼结构涂层的阻尼效果比自由阻尼结构涂层好。 其缺点是：与自由阻尼结构涂层相比较，由于增加了一层约束层，因此，实施工艺复杂，用料多，重量重，成本高，施工周期长。 ⑶复合阻尼-隔声结构涂层
赛弗 粘滞阻尼器 技术手册赛弗
CONTENT目录 P2 - P4 P5 - P6 P7 P8 - P9 P10 - P17上海赛弗工程减震技术有限公司 1. SF-VFD产品简介 …………… 产品构造及原理 技术参数 产品特点 SF-VFD 2. SF-VFD产品应用策略……… SF-VFD产品应用领域 国外案例 3. SF-VFD产品试验…………… 4. 工程案例 ……………………… 5. SF-VFD黏滞阻尼器参数表…
SF-VFD 支撑式黏滞阻尼器构造如右图所示，主要由高硬度缸筒、高精度活塞、活塞杆、特殊填充材料、关节耳环及大量高性能配件组成，当缸内的活塞进行往复运动时，填充材料从阻尼孔中高速流过从而产生剪切阻抗力。 SF-VFD 黏滞阻尼器阻尼力的大小与活塞运动速度非线性相关，可用下式表达： 1 SF-VFD 产品简介 1.1产品构造及原理 F=Csign(v)|v| α 1.2 技术参数 式中： C — 阻尼系数； v — 活塞与缸筒的相对运动速度； α — 速度指数，根据工程需求选取，选取范围为0.2~1.0。 (α为SF-VFD 的主要性能指标参数） 1)良好的耗能能力 试验表明，在简谐荷载作用下，黏滞阻尼器力-位移曲线如图1.2所示，阻尼器具有良好的耗能能力，且速度指数α越小，滞回曲线越饱满。 1.3 产品特点 图1.1 黏滞阻尼器构造 (a)斜撑型 (b)剪切连接型 (c)支撑型 图1.2 黏滞阻尼器滞回曲线图1.3 拟加速度反应谱图 1.4 拟速度反应谱 2)控制结构在地震中的振动响应 黏滞阻尼器应用于建筑中可改善结构阻尼特性，对结构在地震作用下的振动响应进行控制，有效降低结构层剪力及层间位移。 3)布置灵活安装方式多样性 根据结构特点及建筑需求可灵活布置黏滞阻尼器，同时提供多种阻尼器安装方式，如斜撑型、剪切连接型、墙 型、肘节型等，其中前三种安装方式较为常用。 4)小震作用下即可进入耗能 黏滞阻尼器滞回曲线由于不存在弹性段，因此在外部振动能量输入时能够即时的进入耗能状态。 黏滞阻尼器滞回曲线 SF-VFD
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。
广州大学 研究生文献综述论文题目浅谈阻尼器的类型 学院土木工程学院 班级名称2016级专硕一班 学号2111616149 学生姓名陆富龙 2016 年12 月18 日
关于阻尼器的类型总结 摘要：随着抗震在结构中的重要性越来越重要，高强轻质材料的采用，高层、超高层等高柔结构及特大跨度桥梁不断涌现，相关的研究也越来越多，从结构抗震到结构的减震再到结构的隔振，各种的理念层出不穷，然在抗震中，现在比较方便和比较常用的就是在建筑结构上加入阻尼器，用以吸收地震或风震产生的能量，以提高结构的抗震性能，随着科技的发展，各种阻尼器不断的更新创新，运用各种的原理来优化阻尼器，对于形式多样、要求各异的工程结构,如何在推广应用消能技术时,选择适合的阻尼器类型并进行阻尼器的合理优化设计将关系到这一技术的发展前景,具有重要的现实意义,值得进一步探讨研究。 关键词：阻尼器，类型，适用 Abstract:with the earthquake is becoming more and more important in the importance of the structure, high-strength lightweight material used, high-rise structure and extra long-span Bridges and super-tall soft, related research also more and more, from the structure seismic to structure of shock absorption and vibration isolation of the structure, various LiNianCeng out one after another, but in the earthquake, is now more convenient and more commonly used in building structures with dampers, earthquake or wind to absorb energy, to improve the seismic performance of structure, with the development of science and technology, the updating and innovation of various dampers, use all kinds of the principle to optimize damper, for a variety of forms and requirements of different engineering structure, how to promote application of energy dissipation technology, select the appropriate type of damper and the optimization of damper design will be related to the development prospects of this technology, has important practical significance and worthy of further research are discussed. Keywords:damper，type，apply
重庆地维长江大桥斜拉索外置式杆式黏滞阻尼器设计说明 一、工程概况 地维长江大桥位于重庆市西郊大渡口区跳蹬镇白沙沱与江津市珞磺镇之间，大桥结构形式为双塔双索面预应力混凝土梁斜拉桥，全长734.8米，总宽15米，双车道，设计车行时速40公里。跨径布置为141米+345米+141米，倒Y型索塔高148.89m，钢绞线斜拉索。 大桥设计为双向两车道，桥面宽15米，全长737米，设计载荷等级为汽车-20级、挂车-120级。双塔各高130.89米，呈花瓶形，全桥设168根斜拉索和4根0号索。 二、编制依据 《斜拉索外置式黏滞阻尼器》J T/T1038-2016 三、斜拉索外置式杆式黏滞阻尼器设计 为减小斜拉索颤振频率，在梁端斜拉索设置外置杆式黏滞阻尼器，设置在编号为n10～n21、n10’～n21’号长索上，共计96套。对斜拉索预埋管采用发泡填充材料、聚硫密封材料进行密封处置。为防止行人割伤索皮，斜拉索梁端安装离桥面2.5m高度的不锈钢护管，平均长度3.5m计，全桥共计172根不锈钢护管。 黏滞阻尼器参数选择最大位移±50m m，设计能承受的最大阻尼力20k N；黏滞阻尼器性能符合力-速度曲线关系式F=C Vα，其中阻尼系数C=37.0K N/(m/s)α；阻尼指数α=0.33。 斜拉索外置式杆式黏滞阻尼器主要由黏滞阻尼器、索夹连接件、底座以及销轴、紧固件组成。索夹连接件采用Q235B钢材，索夹内表面粘贴优质三元乙丙橡胶垫。销轴材料采用2C r13不锈钢。向心关节轴承、孔用弹性挡圈材料采用304不锈钢。黏滞阻尼器缸体、端盖、活塞材料采用45#优质碳素结构钢；活塞杆材料采用40C r合金结构钢。底座采用Q235B结构钢。斜拉索外置式杆式黏滞阻尼器成品防腐涂装外表面涂层配套体系参照J T/T722-2008，总干膜厚度≥240μm。 目标振幅是指斜拉索安装外置式阻尼器后，斜拉索容许产生的最大振幅。本项目n10～n21、n10’～n21’号斜拉索均属短索（索长小于250米），按《斜拉索外置式黏滞阻尼器》J T/T1038-2016规定，安装斜拉索外置式阻尼器后其目标振幅按L/1000计算，目标振幅如下表3-1、3-2所示。
第一章粘弹性阻尼减振的基本概念 1.1振动控制和阻尼的概念 1.1.1振动与噪声的危害 振动是一种普遍的物理现象，我们这里讨论涉及到的震动问题主要是机械结构的振动及由此产生的物理现象。 大多数情况下，机械振动会造成严重危害，必须采用各种有效的方法加以控制，振动与噪声的危害主要包括： 1)振动造成机械结构的损坏，破坏工作条件。如建筑物在地震中受到随机 激励后，其强度承受不了共振响应造成损坏。 2)振动降低机器、仪器或工具的精度。如运载工具（火箭等）的命中精度 和控制装置如仪器、计算的抗振能力直接有关。 3)振动引起噪声，严重污染环境。如一些大型的振动设备工作过程中会产 生严重的噪声污染。 4)振动增加机械磨损，降低及其寿命。如在常高在低不平的路面上行驶， 汽车的寿命会严重减少。 1.1.2振动与噪声控制的主要方法 振动控制的工程含义有两层：振动利用和振动抑制。前者指利用系统的振动以实现某种工程目的；后者则指抑制系统的振动以保证系统正常工作，延长其使用寿命，本文主要讨论的是后面一个问题。 振动控制的方法很多，就机械产品设计和结构改进的角度上作分析和研究，振动和噪声控制主要是从消除振源或噪声源；隔离振源（及声源）与受影响机构间的传递和联系；以及减少结构本身响应这三个方面采取措施。 1)消除振动源或噪声源。 2)隔离振源（或声源）与受影响机构（或环境）之间的联系及能量传输。 3)结构的抗振及抗噪设计。 1.2阻尼减振降噪技术的定义以及工程应用实例 1.2.1阻尼技术的定义 从减振降噪的角度上来看，阻尼是指损耗振动能量的能力、也就是将机械振动及声振的能量，转变成热能或其它可以损耗的能量，从而达到减振及降噪的目的。 阻尼减振、降噪技术就是充分运用阻尼耗能的一般规律，从材料、测量、
粘滞阻尼器的机制机理、应用实例及评价 1 粘滞阻尼器的抗震机制机理 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，己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。 1972年美籍华裔学者J.P.T.Yao（姚治平）第一次明确提出结构控制这一概念。所谓结构振动控制指采用某种措施控制结构反应（位移、速度或加速度）使其在动力荷载作用下不超过某一限量，以满足工程要求。振动控制按照控制措施是否需要外部能源，可以分为主动控制、半主动控制、被动控制及混合控制。 结构耗能减震体系是将结构的某些非承重构件(如支撑、剪力墙等)设计成耗能杆件,或在结构物的某些部位(节点或联结处)装设阻尼器，在风荷载轻微地震时,这些杆件或阻尼器处于刚弹性状态，结构物具有足够的侧向刚度以满足正常使用的要求；强地震发生时，随着结构受力和变形的增大，这些杆件和阻尼器，率先进入非弹性变形状态，产生较大阻尼，大量消耗输入结构的地震能量，从而使主体结构避免进入明显的非弹性状态并迅速衰减结构的地震反应，保护主体结构。 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。由于其装置简单、材料经济、减震效果好、使用范围广等特点，在实际结构控制中的应用前景广泛。耗能减震器依据不
同的材料、不同的耗能机理和不同的构造来制造，有很多品种。近三十年来，我国科研人员主要研究的阻尼器有摩擦阻尼器、金属阻尼器、粘弹性阻尼器和粘滞性阻尼器。摩擦阻尼器和金属阻尼器的耗能特征与耗能器两端的位移相关，称为位移相关型耗能减震器。粘弹性阻尼器和粘滞性阻尼器的耗能特征与耗能器两端的速度相关，称为速度相关型耗能减震器。 粘滞液体阻尼器（VFD，Viscous Fluid Damper）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是在1974年所建的一座桥梁上，此后，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。粘滞液体阻尼器的种类很多，归纳起来可分为两类，第一类是粘滞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。 2.粘滞性阻尼器在实际工程中的应用 南京奥体中心观光塔，塔身顶点标高110.2 m。由于风振和地震影响较大，在88.1～105.7 m之间设置了30个粘滞阻尼器。设置阻
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；
2011年4月材 料 开 发 与 应 用 文章编号:1003 1545(2011)02 0075 04 阻尼材料发展现状与应用进展 张文毓 (中国船舶重工集团公司第七二五研究所,河南洛阳 471039) 摘 要:综述了国外阻尼材料发展现状,对阻尼材料的发展趋势进行了展望。关键词:阻尼材料;发展;应用中图分类号:TB34 文献标识码:A 收稿日期:2010-06-22 作者简介:张文毓,女,1968年生,高级工程师,现主要从事情报研究工作。E -m a i:l Z W Y68218@163 com 。 阻尼材料是将固体机械振动能转变为热能而耗散的材料,主要用于振动和噪声控制。阻尼材料按特性分为4类[1] : 橡胶和塑料阻尼板:用作夹芯层材料。应用较多的有丁基、丙烯酸酯、聚硫、丁腈和硅橡胶、聚氨酯、聚氯乙烯和环氧树脂等。这类材料可以满足-50-200 C 范围内的使用要求。 橡胶和泡沫塑料:用作阻尼吸声材料。应用较多的有丁基橡胶和聚氨酯泡沫,以控制泡孔大小、通孔或闭孔等方式达到吸声的目的。 阻尼复合材料:用于振动和噪声控制。它是将前两类材料作为阻尼夹芯层,再同金属或非金属结构材料组合成各种夹层结构板和梁等型材,经机械加工制成各种结构件。 高阻尼合金:阻尼性能在很宽的温度和频率范围内基本稳定。应用较多的是铜 锌 铝系、铁 铬 钼系和锰 铜系合金。下面对阻尼材料的发展、应用等进行分析、综述,以期对阻尼材料有一个全面的了解。 1 国外阻尼材料发展现状 1.1 主要研究计划 (1)美国先进研究项目局正在筹划复合材料壳体潜艇的研究工作。复合材料壳体潜艇既吸收一部分艇的自噪声,又可吸收一部分敌方主动式声呐发出的声波,从而提高艇的隐蔽性。 (2)美国海军金属加工中心开展研究计划项目之一,旨在对一种备选的阻尼材料进行鉴定和验证,拟用于弗吉尼亚核潜艇(SSN 774),使海 军能够更加有效使用阻尼材料,降低总成本。 (3)美国国家涡轮机高周疲劳计划,由美国空军、海军及国家宇航局合作,分7个专题,其中之一为被动阻尼技术。 (4)美国海军结构基础减震计划,采用层压复合材料用于减震。 (5)日本理工大学2002研究计划中有基于分子设计开发新型高阻尼材料的项目。 (6)英国剑桥大学CAVEND I S H 实验室承担的一项合同项目,利用液晶弹性体制作阻尼材料[2] 。 (7)在美国TDSI (T e m asek Defence Syste m Institute)支持下[3] ,新加坡计划研究一种具有高阻尼和高刚性的潜艇螺旋桨材料,其目标是开发一种粘弹性复合材料,以减少水下武器和随艇设备的辐射噪声,实现隐身潜艇。其内容是:开发各种超低噪声粘弹性复合材料以制备具有高阻尼和高刚性的潜艇螺旋桨;通过涂覆一种高阻尼、高刚性的颗粒增强复合材料,开发一种机械装置的被动减噪方法。1.2 主要研究内容1.2.1 粘弹性阻尼材料 (1)粘弹性材料应力 应变本构关系模型及性能预测研究; (2)粘弹性阻尼材料高频动态力学性能测试技术研究; (3)静压力条件下动态力学性能测试表征技术研究; (4)粘弹性材料阻尼微观设计技术研究; 75
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。这种阻尼器基本公式为： F=CV α （1 ） 这里，F －阻尼力；C －阻尼系数；α －速度指数。速度指数为 1 时，为线性阻尼器。不等于 1 时通称非线性阻尼器。我们工程中常用的范围为α 在0.3 ～1.0 之间。一般的说, 速度指数越小阻尼器的耗能越大（见图 1 ），但对结构未必是最优状态（见后）。 图 1 不同速度指数的位移－阻尼力模型
粘滞阻尼器施工组织设计
目录 1 工程概况 (3) 1.1 工程简介 (3) 1.2 阻尼器布置介绍 (3) 1.3 施工要求及技术保证条件 (3) 1.3.1 施工管理要求 (3) 1.3.2 施工质量要求 (5) 2 编制依据 (11) 3 施工计划 (13) 3.1 施工进度实施计划 (13) 3.2 设备配置计划 (13) 3.3 劳动力配置计划 (14) 4 施工工艺技术 (15) 4.1 阻尼器设计要求及技术参数 (15) 4.2 施工流程 (15) 4.3 粘滞阻尼器的施工方法 (16) 4.3.1 安装前准备 (16) 4.3.2 预埋件安装 (17) 4.4 粘滞阻尼器的验收 (19) 4.4.1 阻尼器单项验收流程 (19) 4.4.2 阻尼器单项验收资料 (20) 4.4.3 阻尼器单项验收 (21) 5 施工安全保障措施 (25) 5.1 组织保障 (25) 5.2 监测与监管 (26) 5.3 技术措施 (26) 5.4 粘滞阻尼器施工现场安全事故应急预案 (28)
5.4.1 编制目的 (28) 5.4.2 危险性分析 (28) 5.4.3 应急组织机构与职责 (29) 5.4.4 预防与预警 (29) 5.4.5 应急响应 (32) 5.4.6 应急物资及装备 (38) 5.4.7 预案管理 (39) 5.4.8 预案修订与完善 (39) 6 劳动力计划 (40) 6.1 专职安全生产管理人员及特种作业人员介绍 (40)
. . . 1 工程概况 1.1 工程简介 建设项目建设地点为A市，本工程为地上四层的框架结构,室外高差 150mm，建筑物高度（室外地面至主要屋面板的板顶）为19.950m。本工程共有27 套粘滞阻尼器。 1.2 阻尼器布置介绍 表1 阻尼器用量表 1.3 施工要求及技术保证条件 1.3.1 施工管理要求为了有效地对阻尼器安装的施工进度、施工质量、文明施工等 方面进行控制，顺利实现预期制定的质量、进度、安全、文明施工等的目标，我们将在本工程施工中组建有丰富经验的项目管理部并实行项目经理负责制。项目部从设计施工图的协调、施工场地的综合安排、施工工序搭接协调、施工质量的控制监督、施工全过程监控等方面进行全面项目管理,其管理容和要求如下： （1）项目总体管理体系及其组织机构为了确保本工程施工的进度、质量、安全，必须确保各种资源（技术、人员、设备、原材料等）的充分满足和及时到位，为此，项目经理及项目部有关人员组成项目领导小组来综合管理本工程的业务、设计、技术、制作加工、运输、安装、质量保证等工作。具体由项目经理部负责本工程项目设计、技术、资源、工艺、加工、运输、安装、质 量、工期、安全等的计划、控制、协调工作。 项目部由项目经理统一负责，控制工厂和工地的所有有关本工程业务，包括设计、材料采购、机械设备、制作加工、运输、安装、质量控制、验收等工作。 （2）阻尼器及预埋件等运输及堆放要求 ①垂直运输：本工程垂直运输是直利用塔吊、升降机等设备将阻尼器及预埋件等大型材料垂直提升，摆放到相应楼层处。其它材料使用楼梯人力运输。起吊要平
粘滞阻尼器安装施工工法 完成单位名称：XX 公司主要完成人：XX XX 1 前言 自然灾害严重威胁着建筑结构的安全，尤为严重的当属地震带来的危害，如何减轻自然灾害对建筑结构的破坏备受关注。在这种大条件下，阻尼器应运而生。阻尼器是一种通过提供运动的阻力，耗减运动能量来达到吸能减震目的的抗震减震设备。自阻尼器用于建筑工程之后，地震灾害在一定程度上得到了控制，同时，随着科学技术的不断发展，阻尼器发展非常迅速，并在不断的改进、完善中，粘滞阻尼器就是其中最具代表性的一种，它在经历大量实验以及地震的考验之后，显示出无法比拟的优越性，从而被广泛应用于建筑结构工程。昆明新机场距小江断裂带只有12 千米，该断裂带为世界上活动级别最高的断裂带之一。为了提高新机场工程的抗震能力，新机场航站楼前中心区8 万m2 采用了减隔震技术。整个前中心区共六层结构全部由1810个叠层橡胶隔震垫托起，上部混凝土结构与基础底板完全断开，同时，为限制建筑物在地震作用下产生过大水平位移，设置了108 个粘滞性阻尼器，这是目前国内乃至世界上最大规模的隔震建筑，其中所采用的粘滞性阻尼器由上海材料研究所研发，其使用年限为30年，具有的最大阻尼力为160T，误差控制由国家规定的± 20%提高为± 15%。 2 工法特点 粘滞性阻尼器安装施工，目前在我国运用时间较短，尚属新工艺、新技术范畴。而我局更是未曾应用过该项技术，没有成熟的施工经验可以借鉴，兼之阻尼器安装施工过程须仔细、精确，耗时耗工，同时，阻尼器的安装对于本工程来说，还存在以下几个难点： （1）阻尼器耳板预埋件定位施工； （2）阻尼器耳板定位测量施工； （3）阻尼器安装施工偏差控制； （4）阻尼器的运输机吊装施工。 为能很好的解决上述难题，做到阻尼器安装施工既快又经济，我们对阻尼器的安装施工进 行研讨，最终明确了阻尼器安装施工工艺。经过不断实施及改进施工工艺，
第32卷 第4期 2000年12月西安建筑科技大学学报J 1X i ’an U n iv .of A rch.&T ech.V o l .32 N o.4D ec .2000 粘弹性阻尼结构的优化设计 徐赵东1,刘军生2,赵鸿铁1,庄国华3 (1.西安建筑科技大学,陕西西安710055;2.陕西建筑科学研究院,陕西西安710082; 3.无锡中策减震科技公司,江苏无锡214026) 摘 要:根据粘弹性阻尼结构的性能及减震原理,分别利用时程分析法、随机振动理论和现代控制理论对粘弹性阻尼结构进行优化设计,并给出一实例分析,得出有关结论. 关键词:粘弹性阻尼结构;优化设计;减震 中图分类号:P 3151966 文献标识码:A 文章编号:100627930(2000)0420321204The opti m u m design of the v iscoelastic structure X U Z hao 2d ong 1,L IU J un 2sheng 2,ZH A O H ong 2tie 1,ZH UA N G Guo 2hua 3(1.X i’an U n iv .of A rch .&T ech .X i’an 710055,Ch ina ;2.Shanx i A rch .Science R esearch In st . X i’an 710082,Ch ina ;3.W ux i Buffer T ech .Comp .W ux i 214026,Ch ina ) Abstract :In the ligh t of the p roperty and the damp ing ab so rp ti on p rinci p le of the viscoelastic structu re ,the op ti m um design of the viscoelastic structu re respon se is perfo rm ed by the ti m e h isto ry analysis m ethod ,the random vib rati on theo ry and the modern con tro l theo ry .T hen an examp le is given and som e conclu si on s are derived . Key words :the v iscoelastic structu re ;the op ti m um d esig n ;d am p ing absorp tion 收稿日期:1999210228 基金项目:陕西省自然科学基金项目(99C 02) 作者简介:徐赵东(19752),男,安徽潜山人,西安建筑科技大学博士生,从事建筑结构的抗震研究. 粘弹性阻尼器是一种被动减震控制装置,它具有经济实用、性能可靠、安装方便等特点,具有广阔的应用前景,目前关于粘弹性阻尼结构的分析研究已有不少,但关于粘弹性阻尼结构优化设计的研究却很少,因此有必要对粘弹性阻尼结构的优化设计进行系统研究. 本文基于粘弹性阻尼结构的性能及其减震原理,分别利用时程分析法、随机振动理论和现代控制理论对粘弹性阻尼结构进行优化设计,作者用M A TLAB 编制了相关程序,并通过一实例分析证实了这三种理论能很好地进行粘弹性阻尼结构的优化设计. 图1 常用的粘弹性阻尼器1 粘弹性阻尼结构的性能 粘弹性阻尼器由粘弹性材料和约束钢板组成.常用的粘弹性阻尼器 如图1所示,中间的粘弹性材料是一种高分子聚合物,既具有弹性又具 有粘性,同时具备弹簧和流体的性质.其性能常用储存刚度、损耗因子和 每圈耗能来表征.粘弹性阻尼器具有很强的耗能能力,且受到温度、频率 和应变幅值的影响,其耗能能力据所选择的粘弹性材料有一最佳使用温度;频率越高,耗能性能越好;应变幅值越大,耗能性能越不稳定[1].
黏滞阻尼器分为建筑消能器和桥梁黏滞流体阻尼器两种。 两种阻尼器的结构和工作原理是一样的。 结构组成：主要由缸体、端盖、活塞、阻尼介质和连接体及左右两侧的连接耳板所组成。 工作原理：活塞将缸体一分为二，活塞在缸体内往复运动过程中，阻尼介质在两个分隔腔体 内迅速流动，介质的分子间，介质与活塞产生剧烈的摩擦，介质在通过活塞孔时产生巨大的 节流阻尼，这些作用的合力成为阻尼力。流动中产生的阻尼力，将地震动能，通过活塞在阻 尼介质中的往复运动转化为热量耗散掉，使活塞运动速度逐渐降低，达到阻尼耗能的目的。 特点：黏滞阻尼器是一种无刚度的速度型阻尼器，工作时不会改变结构的固有动力特性，只 对结构提供附加阻尼，阻尼力—位移滞回曲线饱满近似矩形，使其具有稳定的动力特性和很 强的耗能能力。黏滞阻尼器可以用于建筑结构的基础隔震层，也可用于上部结构，因此在建 筑减震结构中应用极为广泛。 以上是对粘滞阻尼器的介绍，如有生产设计安装方面的需要可以咨询专业的厂家河北宝力工 程装备股份有限公司进行详细的了解。 河北宝力工程装备股份有限公司创建于1993年，注册资金人民币25700万元，总占地面积 40万平方米。公司技术力量雄厚，生产、检测设备齐全，具备建筑、桥梁减隔震产品生产能 力的主要机械设备572台（套），检验设备（仪器）37台（套）。公司在职员工2600余人，中高级专业工程技术人员300余人，拥有专利技术132项，年生产能力达到40亿人民币。 公司主导产品涵盖粘滞阻尼器、建筑隔震橡胶支座、金属屈服型阻尼器、摩擦阻尼器、屈曲 约束支撑、调谐质量阻尼器、速度锁定器及速度锁定器支座、公铁路桥梁支座、桥梁伸缩装置、桥梁结构件和水利、隧道防水材料、通讯光缆护套、土工格栅、机车轨道减震器材以及 工业胶辊、橡胶护舷等，涉及九大类3000余个品种规格。 公司已于1998年获得ISO9001质量体系认证，2009年获得了ISO14001环境管理体系认证及GB/T28001职业健康安全管理体系认证，在多年运行当中坚持了持续改进和运行有效。 二十多年中，河北宝力工程装备股份有限公司参加了《桥梁用粘滞流体阻尼器》、《建筑摩 擦摆隔震支座》、《公路桥梁盆式支座》等行业标准和《高分子防水材料第二部分止水带》、《橡胶支座第4部分：普通橡胶支座》等国家标准的编制起草工作。 目前，公司的减隔震产品已被应用到全国各地的建筑、桥梁中，为中国的建筑、桥梁更加安 全保驾护航。
粘滞阻尼器是一种速度相关型阻尼器，消耗地震或者风振能量。目前，越来越多的桥梁、高层建筑、体育场馆中应用粘滞阻尼器。在使用之前，需要由专门的安装人员来进行安装和施工。 粘滞阻尼器一般由缸筒、活塞、阻尼孔、阻尼介质（粘滞流体）和导杆等部分组成。在强震或风振中能率先消耗震（振）动能量，迅速衰减结构的震（振）动反应并保护主体结构和构件免遭破坏，确保结构在强震或风振中的安全。 工作原理：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。
粘滞阻尼器施工及安装工艺如下所示： 粘滞阻尼器(VFD)安装施工（人字） 按阻尼器布置图确定阻尼器安装的具体位置及相应型号，在其安装位置所在梁柱上分别画出中心线，按图所示位置安装上节点板。将阻尼器吊装到位，并与上节点板正确连接（穿入销轴并安装弹簧挡圈），穿好销轴后临时固定，测量阻尼器销轴孔间距； 在地面焊接水平支撑节点板，焊接要求同上节点板，焊接水平支撑上部滑道，吊装水平支撑组合件，穿销轴阻尼器连接，调至水平后临时固定。 测量水平支撑中点到下梁柱交点距离，配切支撑杆，临时固定，再次校核水平支撑是否水平，如水平则点焊固定，检查整个人字支撑，是否倾斜，扭转，如发生明显倾斜，扭转则必须切除重新调整，步骤同上，如无缺陷则将所有焊缝焊接牢固，最后按图焊接加劲板，打磨所用焊缝，拆除所有临时固定，涂防锈底漆和面漆，安装完成，清理现场。
粘滞阻尼器(VFD)安装施工（斜支撑式）： （1）按阻尼器布置图确定阻尼器安装的具体位置，在其梁柱上分别画出中心线。 （2）按图所示位置安装上节点板。 （3）将阻尼器吊装到位，并与上节点板正确连接（穿入销轴并安装弹簧挡圈）。 （4）试安装下节点板，如尺寸合适即可将节点板与VFD耳板用销轴连接，并与结构点焊固定；如尺寸有所偏差则根据现场情况对节点板进行修正，然后重复本步骤。 （5）下节点板处的销轴拔出，焊接下节点板所有接缝处。 （6）VFD耳板与下节点板穿入销轴，并安装弹簧挡圈。 （7）打磨所用焊缝，并涂防锈底漆和面漆。 （8）安装完成，清理现场。 粘滞阻尼器(VFD)安装施工（支墩式）： （1）按阻尼器布置图确定埋件安装的具体位置并将埋件吊装到位。 （2）按图对阻尼器上部连接墙埋件进行施工，注意避让墙内钢筋，位置确定后点焊固定，左右安装误差不宜大于20mm。 （3）扎上部连接墙模板，浇筑混凝土。 （4）待其强度达标后清理表面，安装对应阻尼器；按阻尼器布置图确定阻尼器安装的具体位置及相应型号，在其支墩分别画出中心线。