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粘滯流體阻尼器
時間:2020-06-19 15:15:50 閱讀:
粘滯流體阻尼器

粘滯阻尼器一般由缸筒、活塞、阻尼孔、阻尼介質(粘滯流體)和導桿等部分組成。在強震或風振中能率先消耗震(振)動能量,迅速衰減結構的震(振)動反應并保護主體結構和構件免遭破壞,確保結構在強震或風振中的安全。

減震原理

當工程結構因振動而發生變形時,安裝在結構中的粘滯阻尼器的活塞與缸筒之間發生相對運動,由于活塞前后的壓力差使粘滯流體從阻尼孔中通過,從而產生阻尼力,耗散外界輸入結構的振動能量,達到減輕結構振動響應的目的。

粘滯流體阻尼器技術參數舉例說明
常規粘滯流體阻尼器輸出力與活塞相對運動速度之間的關系可定義為:F=C?Vα
式中:F-阻尼器輸出阻尼力(kN);          
C-阻尼系數(kN/(m/s)α);
V-阻尼器活塞與缸筒的相對運動速度(m/s),速度V根據激勵頻率ƒ 和位移A幅值,計算得出;
公式:V=2πA?ƒ ;
α-阻尼指數,根據完成工程設計要求選定確定,非線性阻尼器指數范圍一般為0.1~0.55,線性阻尼指數為1.0。


粘滯阻尼器的特點和優勢
安全性:消能減振、抗震結構體系由于特別設置非承重的消能構件(消能支撐、消能剪力墻等消能構件)或消能裝置,它們具有極大的消能能力,在地震中能率先消耗震(振)動能量,迅速衰減結構的地震反應并保護主體結構和構件免遭破壞,確保結構的安全。
經濟性:消能減振、抗震結構是通過“柔性消能”的途徑減少結構的地震反應,因而可以減少減力墻的設置,減少結構斷面和配筋,其抗震安全反而提高。
技術合理性:消能減振、抗震結構則通過設置消能桿件和減震裝置,在出現變形時,大量迅速地消耗能量,保護主體結構的安全。結構越高、越柔,消能減振、抗震效果越顯著。

 

粘滯阻尼器使用要求
1)粘滯流體阻尼器在保管運、輸、貯藏過程中,對所有的零部件和產品本身應采取有效地防護包裝,防止有發生銹蝕,污染,磕碰,劃傷等不良現象;
2)粘滯流體阻尼器外表為鍍硬鉻保護層,相關動配合處均采用多種手段加固密封。因此如需要在其周圍進行焊接等作業應采取嚴格的遮擋保護措施,不允許明火烘烤及重力敲砸等不良現象的發生;
3)粘滯流體阻尼器是精度和技術含量較高的產品,對裝配和測試的操作技能、環境條件、試驗根據等都有較高的要求,施工現場不許拆卸和修理。
4)粘滯流體阻尼器安裝完成后,根據工藝要求對各節點銷軸處及鍍鉻外表層涂抹適量的黃油,以保證減振裝置正常工作和防止銹蝕等不良現象的發生;
5)粘滯流體阻尼器允許試驗溫度范圍為+60℃~-40℃,應盡量避免安裝在日曬雨淋和浸泡在水中的環境中。如工況條件無法滿足要求,應安排專業人士定期(一年)進行跟蹤檢查和維護保養,并做好檢查記錄;
6)如遭遇火災、水災、地震等自然災害后,應立即請專業工程技術人員對進行全面的檢查、評估、維護和保養;
7)粘滯流體阻尼器 (減振裝置)理論設計時效為五十年,免維護年限三十年,為滿足前者及檢驗這一要求,建議每隔3~5年進行一次全面地例行檢查、維護和保養。

安裝形式

產品性能試驗


常規性試驗                                                                                                                                                                                                                                                     
典型阻尼器荷載―位移關系滯回曲線

疲勞試驗    
阻尼器在整個試驗過程中,阻尼力―位移滯回曲線始終非常飽滿,滯回環的形狀和大小基本沒有發生變化,阻尼器的拉、壓最大輸出阻尼力的波動幅值控制在10%以內。

高低溫試驗
圖為多套阻尼器在不同工作溫度情況下的阻尼力―位移滯回曲線

 
減隔震技術的應用

如何建造在突發強震中確保安全的建筑物、構筑物,采取一種安全有效、合理、經濟的結構體系,是工程領域的重大課題,對有效減輕地震災害有著重要的現實意義和深遠的歷史意義。

人們在長期抵御地震災害的過程中,積累了豐富的經驗,防震的技術已從傳統的、被動的抗震方法向主動的、積極的減震隔震方法過度。

隔震建筑是利用隔震器和阻尼器,延長建筑物振動周期及增加阻尼比,消耗地震對建筑物釋放的能量,降低地震力對建筑物的襲擊。

消能減振技術是通過“柔性消能”的途徑減小結構的地震反應,因而減少剪力墻的設置,減小結構斷面和配筋,其抗震安全度反而提高。
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