粘弹性阻尼器工程设计

目前世界上越来越多的结构采用消能减震或基础隔震技术进行抗震抗风设计，采用这些技术的大楼也经历了不同台风考验和大地震考验，本篇主要介绍高层建筑中采用阻尼器抗风应用实例。所谓的阻尼就是使自由振动的物体振幅稳定减少的作用，振幅不断衰减的过程就是阻尼能量耗散的过程，其原理就是如下简单的示意图，那能提供阻尼的装置就是所谓的阻尼器。采用阻尼器的结构称之为消能减震（振）结构，美国也形象地称作为结构保护系统(protectivesystem)广州电视塔采用水箱阻尼器，发射器天线采用两个2吨质量块阻尼器。粘弹性阻尼器工程设计

    本实用新型提供的一种挂绳阻尼器，包括中空状外壳、拉绳以及弹性件，中空状外壳的两端分别卡接有扣件和上盖，所述中空状外壳内滑动装设有轴芯，拉绳的一端从上盖突伸入所述中空状外壳内并与轴芯连接，拉绳的另一端位于中空状外壳的外部，所述弹性件位于轴芯与上盖之间，弹性件的两端分别与轴芯和上盖抵接，所述弹性件位于所述拉绳的外边；所述轴芯的外壁设置有环形卡槽，环形卡槽内卡设有胶圈。本实用新型结构新颖，设计巧妙，利用扣件与上盖对中空状外壳内部进行密封，减少外界对其内部的污染，胶圈的外缘与中空状外壳的内壁滑动抵接，既起到密封的效果也起到摩擦阻尼的作用，并且利用弹性件配合轴芯，当拉绳的另一端挂设有吊挂物时，利用轴芯的滑动以及弹性件的缓冲阻尼，可以起到减震的效果，提高稳定性，阻尼效果好。天津粘滞液体阻尼器设计从地域分布来看，采用阻尼器的塔楼主要集中分布在台风地区、地震多发地区。

低鸣噪声是由摩擦片的摩擦系数变化诱发，因制动器及悬架相关部件的固有频率匹配不当，出现频率耦合，从而引起系统不稳定，产生噪声。低鸣噪声的产生与摩擦片和制动盘以及制动钳与摩擦片的压力分布有关，当制动器和悬架系统之间处于耦合锁死状态时，低鸣噪声会持续发生，即使不再输入制动压力也会发生。当前制动低鸣噪声还不能完全通过前期的摩擦片预选和有限元分析进行预防，在产品设计开发过程中需要做抑制噪声的阻尼器设计保护。当发生低鸣噪声时，可以更改悬架系统或者制动器，但其变动影响大，解决方案的设计开发和验证周期长，实施比较困难，通常采用调谐阻尼器来抑制低鸣噪声更快速、更具有经济可行性。

一定的功率是保证阻尼器在连续或接近连续工作下不破坏的必要条件。众所周知，高温是对阻尼器极不利的因素，如果阻尼器在连续工作中产生的功率太大，其在生热的情况下便很容易损坏，一些质量较差的阻尼器的密封装置还会在内部高温的情况下由于软化导致漏油甚至起燃。为了防止在长时间连续工作下由于生热对阻尼器带来的损害，按照阻尼器的设计使用规定，对于主要设计用于抗风的阻尼器一定要进行功率计算，对阻尼器工作时的功率进行严格控制，这也是决定阻尼器是否漏油的关键技术。许多项目上的抗风阻尼器都曾进行了能量耗散能力（即功率）这项测试。另一种则由许多根水管组成，称为调谐液体阻尼器。

电涡流阻尼器相比于油阻尼器的技术优势：：4）油阻尼器因为产生阻尼的部分存在静摩擦，阻尼器开始工作时，其两端需要有较大相对变形。当桥梁上行车较少时，阻尼器端的相对位移尚小，阻尼器不工作，从而在桥梁上产生不可忽视的应力。而电涡流阻尼器因为产生阻尼的部分没有摩擦，即使阻尼器两端相对位移很小，阻尼器也工作，保护桥梁主体结构。 5）油阻尼器因为产生阻尼的部分存在摩擦，阻尼器提供阻尼的同时也提供刚度，无法做到刚度与阻尼分离，因此要实现精确的阻尼调整有一定的难度。而电涡流阻尼器产生阻尼的部分没有摩擦，刚度与阻尼分离，可方便调整阻尼。 6）油阻尼器存在漏油及构件磨损等现象，后期维护保养难度大、成本高，而电涡流阻尼器则不存在漏油及构件磨损等现象，后期维护保养方便、快捷。国内外学者陆续研制开发了多种摩擦阻尼器，其摩擦力大小易于控制，可方便地通过调节预紧力大小来确定。天津粘滞流体阻尼器技术咨询

主要有液体阻尼器、气体阻尼器和电磁阻尼器三类。粘弹性阻尼器工程设计

粘弹性阻尼器分两种形式，一种是墙式，一种是筒式。它主要通过钢板之间的粘弹性材料的剪切变形来将建筑物的地震能量转换为热能，从而减小建筑物的晃动，达到减震效果。粘弹性阻尼器是一种速度位移复合型阻尼器，在较小的位移下即开始发挥耗能作用，同时具有一定的刚度，因此在抗风和抗震中均有良好的效果。基本原理：粘弹性阻尼器（VED）是由具有应变滞后于应力特性的丙烯类化合物、二烯类化合物、沥青类化合物、苯乙烯类化合物等一系列高分子聚合物材料制成，以类似于叠层橡胶形式将一定厚度的黏弹性材料层夹在钢板之间，粘弹性材料随约束钢板往复运动，通过粘弹性阻尼材料的剪切滞回变形来耗散能量的有效耗能装置。粘弹性阻尼器工程设计

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