10/15一、消能減震構造的進展與應用：20世紀70年月些技術專用到建筑、橋梁、鐵路等工程中。90年月美國科學基金會工程師參考。耗能裝置用消能減震技術。在日本，目前已有超過100多棟的建筑物承受消能減震技術。減小構造所受的地震和風振反響消能減所受振動?！白枘帷笔侵溉魏握駝酉到y(tǒng)在振動中，由于外界作用或系統(tǒng)本量化表征。JGJ3-2023中：2.1.110層及10層以上或房屋高度大于28m的住宅建筑和房屋高度大于24米的其他高層民用建筑。《民用建筑設計通則》GB50352-2023中：3.1.2建筑高度大于1OOm的民用建筑為超高層建筑。二、阻尼器耗能減震原理：耗能減震的原理可以從能量的角度來描述。傳統(tǒng)構造：Ei=Er+Ed+Es耗能構造：Ei=Er+Ed+Es+EaEi為地震時輸入構造的總能量；Er為構造在地震過程中存儲的動能和彈性應變能；Ed為構造本身阻尼消耗的能量；Es為構造產(chǎn)生彈塑性變形吸取的能量；Ea為耗能裝置消耗的能量；〔其中Er為能量轉換，并不是能量的消耗?！硞鹘y(tǒng)構造中：將遭到損傷甚至破壞。在消能減震構造中：作狀態(tài)，耗散大量輸入構造體系的地震、風振能量，則構造本身需消耗的能量很少，主體構造反響將大大減小，從而有效地保護了主體構造，使其不再受到損傷或破壞。三、阻尼器的種類：阻尼器種類繁多，我國將其分為位移相關型和速度相關型。位移相關型阻尼器的耗能與其自身變形和相對滑動位移有關，常用的有金屬阻尼器和摩擦阻尼器。速度相關型阻尼器的阻尼特性與加載頻率有關，常用的有粘滯阻尼器和粘彈性阻尼器。〔一〕一種位移相關型主要用于減小地震響應利用金屬不同形式的彈塑性滯回變形來消耗能量棒阻尼器、鉛阻尼器、外形記憶合金、軟鋼阻尼器等?！矞靥匦灾覆牧显谑芡饨绺蓴_產(chǎn)生變形時具有企圖恢復原有狀態(tài)的抗力的特性?！臣觿抛枘帷睞DAS〕裝置〔軟鋼阻尼器〕：加勁阻尼〔ADAS〕裝置是由數(shù)塊相互平行的X形或三角形鋼板通地震作用下框架層間相對變形引起裝置頂部相對于底部的水平運動鋼板產(chǎn)生彎曲彈塑性滯回變形耗散地震能量長期牢靠并不受環(huán)境與溫度影響的特點。如以下圖 〔二〕摩擦耗能阻尼器：摩擦耗能器是一種位移阻尼器主要用于減小地震響應件相對位移時產(chǎn)生目前已有多種不同構造的摩擦耗能器，如Pall型摩擦耗能器、摩擦筒制震器等。Pall型摩擦耗能裝置加拿大學者A.S.Pall制造。該裝置為一正方形連桿機構，與x形摩擦力取決于板間的擠壓力，擠壓力可以通過松緊板上的高強螺栓來調(diào)整?！材Σ凉?jié)點板〕該裝置按正常使用荷載及小震作用下不發(fā)生滑動在猛烈地震作用下尚未發(fā)生屈服現(xiàn)象前彈塑性形變分界點〕置即產(chǎn)生滑移以摩擦功耗散地震能量，到達消能減震目的?！踩痴硰椥宰枘崞?VED)粘彈性阻尼器是一種速度相關型減小風振也可減小地震作用。材料：性狀介于有粘性液體和彈性體之間體，具有貯存能量和耗散能量的特性。構造和性能構造：粘貼或者噴涂粘彈性材料，這樣既能減震又能降噪，同時還具有裝飾效果。原理阻尼層內(nèi)部產(chǎn)生拉壓變形而耗能，從而起到減震降噪的作用。約束阻尼層：是上一種形式的延長。由約束鋼板和粘彈性材料組成，約束鋼板由兩塊T型和一塊矩形的鋼板及粘彈性材料夾層如圖：原理：粘彈性材料隨約束鋼板往復運動，通過粘彈性阻尼材料的剪切變形來耗散能量。性能：承受粘彈性阻尼器可以有效地減小構造的位移反響和加速度反應相比50％~80％，加速度反響可減小30％~60％。的影響。隨著環(huán)境溫度的增加，粘彈性材料的耗力量氣會降低。性能并沒有明顯減弱。隨著外振力頻率的增加，粘彈性材料的耗力量氣會降低。安裝方式(1)(1)小八字撐的安裝方式造成粘彈性阻尼器的剪切變形較小影響粘彈性阻尼器充分耗能但這種支撐對建筑功能的影響小所占空間小，布置位置靈敏。單向斜撐需安裝在房間隔斷、隔墻處，不影響建筑的使用，這種支撐形式中粘彈性材料的剪切變形較大，消能減震力氣較強。大八字撐同樣能夠使粘彈性阻尼器產(chǎn)生較大的剪切變形消能減震力氣較強，對建筑使用功能的影響也不像單向斜撐那樣大。人字型撐占用較大的建筑空間剪切變形由建筑構造的層間位移轉化而來，〔上、下層側向位移之差〕缺點是安裝簡潔，但消力量氣強。穿插對角撐適用于廠房構造可以在廠房的柱間設置安裝粘彈性阻尼器的消能支撐，這種支撐的消能減震力氣也比較優(yōu)良。實際工程中的應用：196910000個粘彈性阻尼器，從第10層到第100層均勻分布于構造中，用于抵抗風載；1982年，美國西雅圖哥倫比亞中心大樓安裝了260個粘彈性阻尼器。用于抵抗風載；1993年，位于美國加州圣荷塞的13層SalltaClara市政大樓承受粘彈性阻尼器進展抗震改造，是粘彈性阻尼器的首次抗震應用。1998地震和風振反響，效果顯著?！惭a充：西雅圖哥倫比亞中心大廈起初是由于在風振的影響下，頂部幾層有明顯的不舒適感安上粘彈性阻尼器后不再有不舒適感，假設承受加大側向剛度的方法需要把現(xiàn)有的柱尺寸擴大一倍，價值約800萬美元，而承受粘彈性阻尼器所用僅7O萬美元承受粘彈性阻尼器減小建筑的風振或地震影響在經(jīng)濟上是相當可觀的?！场菜摹痴硿哪茏枘崞鳎菏且环N速度相關型阻尼器，消耗地震或者風振能量。在我國，越來越多的橋梁、高層建筑、體育場館中也應用了液體粘滯阻尼器。圓柱筒式液體粘滯阻尼器：1進展與原理：早期的液體粘滯阻尼器像一個長方形的容器，如以以下圖，其中布滿活塞桿帶動一組平板剪切運動，由于油的粘性產(chǎn)生阻力，起到阻尼器的作用。但由于油腔體積相對較大，油料可運動空間較大，導致這種阻尼器的效率很低，而且受溫度影響也較大。19世紀中期，法國的一家軍火公司首先承受節(jié)流孔來把握流體活塞桿不允許變形，多承受不銹鋼。與活塞缸嚴密結合的活塞頭把阻尼器分成2個液腔，活塞頭上的小孔，可讓2個腔體中的硅油，在確定的活塞壓力下可以按設計要求來回流淌硅油通過狹小的阻尼孔生摩擦力通過硅油的運動與摩擦阻力，轉換為熱能耗散。實際工程中的應用北京盤古大觀(PanguPlaza)1)阻尼器布置移較大的24～39100個粘滯液體阻尼器和8個粘彈性液體阻尼器。阻尼器減震效果分析經(jīng)計算，加設阻尼器后構造向層間位移角減小效果見下表。位移角：間最大

層間此層高之比〕經(jīng)濟性評價價格卻最省(如下表)。粘滯阻尼墻：是由日本學者M.Miyazaki等在1986年提出，于20世紀80年月在日本得到應用。一種箱式的粘滯阻尼器，有時也起到隔墻作用。1986M.Miyazaki等對一個安裝有粘滯阻尼墻的5層鋼1t。試驗說明，當構造沒有設置構造阻尼墻時，模型的阻尼比為0.02，構造根本周期0.367s0.32，構造根本周期為0.286s。〔指阻尼系數(shù)與臨界阻尼系數(shù)之比，表達構造體標準化的阻尼大小。臨界阻尼系數(shù)：任何一個振動系統(tǒng)，當阻尼增加到確定程度時，物能最快地回到平衡位置的狀況，稱為“臨界阻尼”。構造根本周期所需的時間?！吃恚喝缫砸韵聢D所示，在粘滯型阻尼墻系統(tǒng)中的活塞，表現(xiàn)為一內(nèi)鋼板該鋼板只能在平面內(nèi)運動粘滯液體〔活塞局部固定于上層樓板〔容得粘滯阻尼墻內(nèi)的粘滯液體被剪切，地震輸入的能量被耗散。補充：〔五〕質(zhì)量阻尼器：調(diào)諧質(zhì)量阻尼器系統(tǒng)〔TMD〕安裝連接在構造上，由固體質(zhì)量、減震器和阻尼器組成。將TMD系統(tǒng)的自身振動頻率調(diào)整到構造振動的振動頻率頻率四周，當外力〔地震、風振〕使得構造物的振動被激發(fā)時，阻尼器會產(chǎn)生與器上，進而消散。臺北101大樓調(diào)質(zhì)量阻尼器構造臺北101大樓調(diào)質(zhì)阻尼器懸吊于87~92類似單擺的