粘滯流體阻尼器
時間：2020-06-19 15:15:50
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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(zhì)（粘滯流體）和導(dǎo)桿等部分組成。在強(qiáng)震或風(fēng)振中能率先消耗震（振）動能量，迅速衰減結(jié)構(gòu)的震（振）動反應(yīng)并保護(hù)主體結(jié)構(gòu)和構(gòu)件免遭破壞，確保結(jié)構(gòu)在強(qiáng)震或風(fēng)振中的安全。
減震原理
當(dāng)工程結(jié)構(gòu)因振動而發(fā)生變形時，安裝在結(jié)構(gòu)中的粘滯阻尼器的活塞與缸筒之間發(fā)生相對運(yùn)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(chǎn)生阻尼力，耗散外界輸入結(jié)構(gòu)的振動能量，達(dá)到減輕結(jié)構(gòu)振動響應(yīng)的目的。
粘滯流體阻尼器技術(shù)參數(shù)舉例說明
常規(guī)粘滯流體阻尼器輸出力與活塞相對運(yùn)動速度之間的關(guān)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(shù)（kN/（m/s）α）；
V-阻尼器活塞與缸筒的相對運(yùn)動速度（m/s），速度V根據(jù)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(shù)，根據(jù)完成工程設(shè)計要求選定確定，非線性阻尼器指數(shù)范圍一般為0.1～0.55，線性阻尼指數(shù)為1.0。
粘滯阻尼器的特點(diǎn)和優(yōu)勢
安全性：消能減振、抗震結(jié)構(gòu)體系由于特別設(shè)置非承重的消能構(gòu)件（消能支撐、消能剪力墻等消能構(gòu)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(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)并保護(hù)主體結(jié)構(gòu)和構(gòu)件免遭破壞，確保結(jié)構(gòu)的安全。
經(jīng)濟(jì)性：消能減振、抗震結(jié)構(gòu)是通過“柔性消能”的途徑減少結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)，因而可以減少減力墻的設(shè)置，減少結(jié)構(gòu)斷面和配筋，其抗震安全反而提高。
技術(shù)合理性：消能減振、抗震結(jié)構(gòu)則通過設(shè)置消能桿件和減震裝置，在出現(xiàn)變形時，大量迅速地消耗能量，保護(hù)主體結(jié)構(gòu)的安全。結(jié)構(gòu)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(yùn)、輸、貯藏過程中，對所有的零部件和產(chǎn)品本身應(yīng)采取有效地防護(hù)包裝，防止有發(fā)生銹蝕，污染，磕碰，劃傷等不良現(xiàn)象；
2）粘滯流體阻尼器外表為鍍硬鉻保護(hù)層，相關(guān)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(jìn)行焊接等作業(yè)應(yīng)采取嚴(yán)格的遮擋保護(hù)措施，不允許明火烘烤及重力敲砸等不良現(xiàn)象的發(fā)生；
3）粘滯流體阻尼器是精度和技術(shù)含量較高的產(chǎn)品，對裝配和測試的操作技能、環(huán)境條件、試驗(yàn)根據(jù)等都有較高的要求，施工現(xiàn)場不許拆卸和修理。
4）粘滯流體阻尼器安裝完成后，根據(jù)工藝要求對各節(jié)點(diǎn)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(xiàn)象的發(fā)生；
5）粘滯流體阻尼器允許試驗(yàn)溫度范圍為+60℃～-40℃，應(yīng)盡量避免安裝在日曬雨淋和浸泡在水中的環(huán)境中。如工況條件無法滿足要求，應(yīng)安排專業(yè)人士定期（一年）進(jìn)行跟蹤檢查和維護(hù)保養(yǎng)，并做好檢查記錄；
6）如遭遇火災(zāi)、水災(zāi)、地震等自然災(zāi)害后，應(yīng)立即請專業(yè)工程技術(shù)人員對進(jìn)行全面的檢查、評估、維護(hù)和保養(yǎng)；
7）粘滯流體阻尼器 (減振裝置)理論設(shè)計時效為五十年，免維護(hù)年限三十年，為滿足前者及檢驗(yàn)這一要求，建議每隔3～5年進(jìn)行一次全面地例行檢查、維護(hù)和保養(yǎng)。
安裝形式
產(chǎn)品性能試驗(yàn)
常規(guī)性試驗(yàn)
典型阻尼器荷載―位移關(guān)系滯回曲線
疲勞試驗(yàn)
阻尼器在整個試驗(yàn)過程中，阻尼力―位移滯回曲線始終非常飽滿，滯回環(huán)的形狀和大小基本沒有發(fā)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(nèi)。
高低溫試驗(yàn)
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
粘滯阻尼器一般由缸筒、活塞、阻尼孔、阻尼介質(zhì)（粘滯流體）和導(dǎo)桿等部分組成。在強(qiáng)震或風(fēng)振中能率先消耗震（振）動能量，迅速衰減結(jié)構(gòu)的震（振）動反應(yīng)并保護(hù)主體結(jié)構(gòu)和構(gòu)件免遭破壞，確保結(jié)構(gòu)在強(qiáng)震或風(fēng)振中的安全。
減震原理
當(dāng)工程結(jié)構(gòu)因振動而發(fā)生變形時，安裝在結(jié)構(gòu)中的粘滯阻尼器的活塞與缸筒之間發(fā)生相對運(yùn)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(chǎn)生阻尼力，耗散外界輸入結(jié)構(gòu)的振動能量，達(dá)到減輕結(jié)構(gòu)振動響應(yīng)的目的。
粘滯流體阻尼器技術(shù)參數(shù)舉例說明
常規(guī)粘滯流體阻尼器輸出力與活塞相對運(yùn)動速度之間的關(guān)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(shù)（kN/（m/s）α）；
V-阻尼器活塞與缸筒的相對運(yùn)動速度（m/s），速度V根據(jù)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(shù)，根據(jù)完成工程設(shè)計要求選定確定，非線性阻尼器指數(shù)范圍一般為0.1～0.55，線性阻尼指數(shù)為1.0。
粘滯阻尼器的特點(diǎn)和優(yōu)勢
安全性：消能減振、抗震結(jié)構(gòu)體系由于特別設(shè)置非承重的消能構(gòu)件（消能支撐、消能剪力墻等消能構(gòu)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(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)并保護(hù)主體結(jié)構(gòu)和構(gòu)件免遭破壞，確保結(jié)構(gòu)的安全。
經(jīng)濟(jì)性：消能減振、抗震結(jié)構(gòu)是通過“柔性消能”的途徑減少結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)，因而可以減少減力墻的設(shè)置，減少結(jié)構(gòu)斷面和配筋，其抗震安全反而提高。
技術(shù)合理性：消能減振、抗震結(jié)構(gòu)則通過設(shè)置消能桿件和減震裝置，在出現(xiàn)變形時，大量迅速地消耗能量，保護(hù)主體結(jié)構(gòu)的安全。結(jié)構(gòu)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(yùn)、輸、貯藏過程中，對所有的零部件和產(chǎn)品本身應(yīng)采取有效地防護(hù)包裝，防止有發(fā)生銹蝕，污染，磕碰，劃傷等不良現(xiàn)象；
2）粘滯流體阻尼器外表為鍍硬鉻保護(hù)層，相關(guān)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(jìn)行焊接等作業(yè)應(yīng)采取嚴(yán)格的遮擋保護(hù)措施，不允許明火烘烤及重力敲砸等不良現(xiàn)象的發(fā)生；
3）粘滯流體阻尼器是精度和技術(shù)含量較高的產(chǎn)品，對裝配和測試的操作技能、環(huán)境條件、試驗(yàn)根據(jù)等都有較高的要求，施工現(xiàn)場不許拆卸和修理。
4）粘滯流體阻尼器安裝完成后，根據(jù)工藝要求對各節(jié)點(diǎn)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(xiàn)象的發(fā)生；
5）粘滯流體阻尼器允許試驗(yàn)溫度范圍為+60℃～-40℃，應(yīng)盡量避免安裝在日曬雨淋和浸泡在水中的環(huán)境中。如工況條件無法滿足要求，應(yīng)安排專業(yè)人士定期（一年）進(jìn)行跟蹤檢查和維護(hù)保養(yǎng)，并做好檢查記錄；
6）如遭遇火災(zāi)、水災(zāi)、地震等自然災(zāi)害后，應(yīng)立即請專業(yè)工程技術(shù)人員對進(jìn)行全面的檢查、評估、維護(hù)和保養(yǎng)；
7）粘滯流體阻尼器 (減振裝置)理論設(shè)計時效為五十年，免維護(hù)年限三十年，為滿足前者及檢驗(yàn)這一要求，建議每隔3～5年進(jìn)行一次全面地例行檢查、維護(hù)和保養(yǎng)。
安裝形式
產(chǎn)品性能試驗(yàn)
常規(guī)性試驗(yàn)
典型阻尼器荷載―位移關(guān)系滯回曲線
疲勞試驗(yàn)
阻尼器在整個試驗(yàn)過程中，阻尼力―位移滯回曲線始終非常飽滿，滯回環(huán)的形狀和大小基本沒有發(fā)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(nèi)。
高低溫試驗(yàn)
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(shù)的應(yīng)用
如何建造在突發(fā)強(qiáng)震中確保安全的建筑物、構(gòu)筑物，采取一種安全有效、合理、經(jīng)濟(jì)的結(jié)構(gòu)體系，是工程領(lǐng)域的重大課題，對有效減輕地震災(zāi)害有著重要的現(xiàn)實(shí)意義和深遠(yuǎn)的歷史意義。
人們在長期抵御地震災(zāi)害的過程中，積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)，防震的技術(shù)已從傳統(tǒng)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(shù)是通過“柔性消能”的途徑減小結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)，因而減少剪力墻的設(shè)置，減小結(jié)構(gòu)斷面和配筋，其抗震安全度反而提高。
