粘弹性阻尼器(支撑型)(墙板型)介绍

墙型消能阻尼器工作原理
墙型消能阻尼器是一种用于建筑物抗震减灾的结构措施。

它通过在建筑结构中设置一定数量的阻尼器，使得在地震发生时，能够有效地吸收和消散地震能量，从而减轻建筑物的震动幅度和损伤程度。

墙型消能阻尼器的工作原理主要是利用了摩擦力和液体粘滞力来实现阻尼效果。

具体来说，它由一个钢制外壳、内部填充有高分子材料的密闭空间、摩擦片、液压缸等组成。

当地震发生时，建筑物会发生较大幅度的振动，这时摩擦片就会受到水平方向上的惯性力作用而开始滑动。

摩擦片与外壳之间的摩擦力会产生一定阻尼效果，从而减小建筑结构振幅。

同时，在液压缸内充入了高分子材料。

当建筑物振动时，高分子材料会被迫通过狭窄通道流动，在流动过程中产生粘滞力。

这种粘滞力可以将部分地震能量转化为热能，从而减少建筑物的振动幅度。

总体来说，墙型消能阻尼器通过摩擦力和液体粘滞力的作用，实现了对地震能量的吸收和消散。

它可以有效地减少建筑物在地震中的损伤程度，提高抗震性能，保障人民生命财产安全。

黏滞阻尼器的进展及其动力学分析李政忠发布时间：2021-08-10T07:03:24.522Z 来源：《基层建设》2021年第15期作者：李政忠[导读] 随着建筑高度的增加，结构的侧向变形和舒适度问题逐渐突出。

传统方法通过改进结构体系、提高结构刚度广州大学土木工程学院广东广州 510006摘要：随着建筑高度的增加，结构的侧向变形和舒适度问题逐渐突出。

传统方法通过改进结构体系、提高结构刚度、强度和延性来提高结构抗震和抗风能力，其造价随结构高度的增加成倍增长。

黏滞阻尼器可以通过阻尼系数，进而耗散地震能量。

本文为探寻黏滞阻尼器的作用机理，结合其力学模型进行分析。

关键词：结构抗震；黏滞阻尼器；力学模型引言在结构物的某些部位（节点或联接处）装设黏滞阻尼器，在风荷载或微小地震下，这些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，这些阻尼器率先进入非弹性状态，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，黏滞阻尼器的作用相当于增大结构的阻尼。

地震作用下，结构会产生自由振动，而阻尼力可以引起结构能量大耗散，使结构振幅逐渐变小。

1 力学模型黏弹性阻尼器属于速度型阻尼器，滞回曲线一般呈椭圆型。

为了精确的研究黏滞阻尼器的动力特性，采用开尔文模型、麦克斯韦尔模型进行分析[1]。

（1）麦克斯韦尔模型（Maxwell模型）麦克斯韦尔模型为一个弹簧单元和阻尼单元串联而成，其力和位移的关系式为：2 黏滞阻尼器国内外的发展与应用结构工程用液体黏滞阻尼器产品特点的发展过程如下：以胶泥为填充材料（第一代）；采用各种阀门控制阻尼器参数并使用蓄能器（第二代）；以小孔激流方式控制阻尼器参数（第三代）[2]。

黏滞阻尼器是速度相关型阻尼器，根据产品外形来划分为，主要包括杆式黏滞阻尼器、黏滞阻尼墙和缸筒式黏滞阻尼器[3]（也称三向黏滞阻尼器）。

粘滞阻尼器在学校宿舍楼减震设计中的应用摘要：随着建筑抗震安全性能要求的日益提高，消能减震技术在建筑抗震领域的应用越来越多。

消能减震技术是利用耗能装置(如阻尼器)消耗地震能量，减小主体结构的地震输入，降低整体结构体系的地震响应，进而减轻甚至避免主体结构构架的损伤破坏，是一种可行、有效的抗震策略，已成功应用于实际工程。

粘滞阻尼器是一种用于结构消能减震的阻尼元件，可降低地震作用进而减小结构尺寸以达到相应要求，而且对建筑外观不造成影响。

关键词：消能减震；粘滞阻尼；宿舍楼引言：在小震作用下，减震结构的基底剪力和层间位移角较非减震结构有明显的减小，且最大位移角小于规范值;在大震作用下，减震结构的塑性铰发展较好，满足规范要求，且阻尼器的滞回曲线饱满，具有良好的耗能能力，可为建筑结构安全提供保障。

1传统抗震设计与粘滞阻尼器设计比较传统抗震设计主要通过增大配筋率、改变构架截面面积来实现，而粘滞阻尼器设计能在不改变原有结构的基础上实现抗震能力的大幅度提升。

粘滞阻尼器的工作原理是在流体运动时对其产生粘滞阻力，从而达到加固的效果。

粘滞阻尼器是一种无刚度、速度相关型的阻尼器，并且粘滞阻尼器阻尼力与活塞的运动速度成正比。

1.1传统抗震设计传统抗震设计主要体现在“抗”字，通过加大结构断面、增大配筋率来抵抗地震力。

该方法虽实用、有效，但在实践过程中也逐渐暴露出了问题:（1）提高“抗震”所需的建筑成本，以8度为例，采用上述方法提升抗震能力所增加的造价为8％-15％。

（2）在建筑物的刚度增大的同时，吸收的地震能量也增大。

(V)在大震作用下，增大截面后难以控制结构弹塑性变形耗散地震能量。

1.2粘滞阻尼消能减震设计粘滞阻尼墙可作为墙体安装在结构层间，是利用结构层间的相对运动，使内外钢板之间产生速度梯度引起粘滞材料剪切滞回耗能，达到降低结构动力响应的目的。

粘滞阻尼墙具有以下有优点:（1）易施工，且抗震效果明显。

（2）阻尼力可通过改变粘滞液体的稠度等进行改变。

第一章粘弹性阻尼减振的基本概念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。

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、工艺、设计等各项技术问题上发挥阻尼在消振、消声的潜力、以提高机械结构的抗振性，降低机械产品的噪声。

1.2.2阻尼技术的实例阻尼技术在实际工程中已经被大量采用，下面列举一些应用实例。

1)阻尼有助于降低共振振幅（位移、速度、加速度等），各类结构在增加阻尼后可以避免应应力达到极限所造成的破坏。

黏滞阻尼器次弯矩子结构解释说明1. 引言1.1 概述在工程领域中，结构的设计和优化是至关重要的任务。

为了提高建筑物或其他结构抗震性能，许多研究人员和工程师不断寻求创新的解决方案。

黏滞阻尼器和次弯矩作为两个重要的主题，在这篇文章中将进行详细的解释和说明。

此外，还将介绍子结构这一概念及其设计与实践案例分析。

1.2 文章结构本文分为五个主要部分，每个部分都将对特定主题进行详细阐述。

首先，引言部分将给出全文的概述，并列出各个章节的内容。

紧接着，将详细介绍黏滞阻尼器以及其定义、原理、应用领域、优势和限制。

然后，会深入讨论次弯矩的概念、影响因素以及减少次弯矩的方法与措施。

随后，我们将介绍子结构，并解释它的作用和意义，并通过设计和实践案例进行进一步分析。

最后，在结论与展望部分，总结本文所涉及的内容，并提出未来可能进行进一步研究的方向。

1.3 目的本文的目的是深入探讨黏滞阻尼器、次弯矩和子结构等概念，并提供详细的解释和说明。

通过对这些主题的研究，我们希望能够加深对工程结构设计中重要因素的理解，为工程实践提供更有效的解决方案。

同时，该文章还旨在为工程师、研究人员和学术界提供一个综合了解这些主题的参考资料，以促进相关领域知识的交流和发展。

2. 黏滞阻尼器2.1 定义及原理黏滞阻尼器是一种通过黏滞材料的变形和耗能来减震和消除结构振动的装置。

其原理基于粘弹性材料在受到外力激励时呈现出固体和液体的双重性质。

当结构发生振动时，黏滞阻尼器中的黏滞材料会产生内部应力，并通过能量耗散将振动能量转化为热能。

2.2 应用领域黏滞阻尼器广泛应用于建筑、桥梁、机械设备等领域，用于减少结构在地震或风载等外部荷载作用下的振动反应。

在大型建筑结构中，黏滞阻尼器可以降低结构的峰值加速度、减小位移响应，提高整体结构的抗震能力。

2.3 优势和限制黏滞阻尼器具有以下优势：- 能够大幅度降低结构响应，改善建筑物或桥梁等设施在地震活动中的安全性。

- 具有可控性，可以通过调整黏滞性材料的性质和阻尼器的几何参数来满足不同工程需求。

墙型消能阻尼器工作原理
墙型消能阻尼器是一种新型的结构减震装置，它的主要作用是在地震或其他自然灾害发生时，通过吸收和消耗能量来减少结构的震动，从而保护建筑物和人员的安全。

那么，墙型消能阻尼器的工作原理是什么呢？
我们需要了解一下阻尼器的基本原理。

阻尼器是一种能够消耗结构动能的装置，它通过摩擦、液体阻尼或其他方式来将结构的动能转化为热能或其他形式的能量，从而减少结构的震动。

在地震或其他自然灾害发生时，阻尼器能够有效地减少结构的位移和加速度，从而保护建筑物和人员的安全。

墙型消能阻尼器是一种基于阻尼器原理的减震装置，它的主要特点是采用了墙体结构作为阻尼器的主要组成部分。

具体来说，墙型消能阻尼器由两个相互作用的墙体组成，其中一个墙体是主墙，另一个墙体是副墙。

主墙和副墙之间通过一定的连接方式相互连接，形成一个整体的结构。

当地震或其他自然灾害发生时，主墙和副墙之间会发生相对位移，从而产生摩擦力。

这种摩擦力能够将结构的动能转化为热能，从而减少结构的震动。

同时，墙型消能阻尼器还采用了一些特殊的设计，如减震钢板、减震橡胶等，来增强其减震效果。

总的来说，墙型消能阻尼器的工作原理是通过墙体结构的摩擦力来
消耗结构的动能，从而减少结构的震动。

它具有结构简单、减震效果好、安装方便等优点，已经被广泛应用于各种建筑物的减震设计中。

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。

粘滞阻尼器施工及安装工艺本页仅作为文档页封面，使用时可以删除This document is for reference only-rar21year.March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）。

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。