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黏滯阻尼器在實際應(yīng)用中的位移

在實際工程設(shè)計中，由于粘滯阻尼器與主體結(jié)構(gòu)連接的支撐剛度是有限的(量級在105kN/m)，阻尼器位移在剛度上的損失(簡稱剛度位移損失)不可避免。而粘滯阻尼器的位移損失直接影響減震效果。粘滯阻尼器位移損失在不同結(jié)構(gòu)類型中、不同作用下對減震效果的影響、如何使減震結(jié)構(gòu)在不同作用下達(dá)到優(yōu)減震率。這對減震結(jié)構(gòu)設(shè)計的優(yōu)化具有重要意義。

關(guān)于支撐剛度對粘滯阻尼器消能減震結(jié)構(gòu)減震效果的影響，已有學(xué)者對其進(jìn)行過研究。當(dāng)結(jié)構(gòu)振動頻率和粘滯阻尼器（耗能器）黏滯阻尼系數(shù)一定時，存在佳的支撐剛度，使得減震效果達(dá)到佳。支撐與非線性阻尼器的串聯(lián)剛度越大，消能結(jié)構(gòu)位移和剪力的減震效果越好。

雖然業(yè)界普遍得出了可以通過調(diào)整支撐剛度來提高減震效果的結(jié)論，但是，對于不同作用、不同阻尼系數(shù)、不同結(jié)構(gòu)類型下，應(yīng)用黏滯阻尼器的消能減震結(jié)構(gòu)的減震效果變化規(guī)律和支撐剛度、位移損失之間的關(guān)系，還需要綜合優(yōu)化。

VFD粘滯阻尼器工作原理

傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)抗震是通過增強(qiáng)結(jié)構(gòu)本身的抗震性能（強(qiáng)度、剛度、延性）來抵御D震、風(fēng)、雪、海嘯等自然災(zāi)害的。由于自然災(zāi)害作用強(qiáng)度和特性的不確定性，傳統(tǒng)的抗震方法設(shè)計的結(jié)構(gòu)又不具備自我調(diào)節(jié)能力，因此當(dāng)D震來臨，往往會造成重大的經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡。

VFD粘滯阻尼器的研發(fā)和應(yīng)用，等于給建筑或橋梁裝上了“安全氣囊”。在D震來臨時，阻尼器吸收和消耗了D震對建筑結(jié)構(gòu)的沖擊能量，大大緩解了D震對建筑結(jié)構(gòu)造成的沖擊和破壞。

VFD粘滯阻尼器是根據(jù)流體運(yùn)動，特別是當(dāng)流體通過節(jié)流孔時會產(chǎn)生節(jié)流阻力的原理而制成的，是一種與活塞運(yùn)動速度相關(guān)的阻尼器。廣F應(yīng)用于高層建筑、橋梁、建筑結(jié)構(gòu)抗震改造、工業(yè)管道設(shè)備抗振、J工等領(lǐng)域。

金屬剪切型阻尼器的原理

剪切型金屬阻尼器是位移型阻尼器，金屬阻尼器是將低屈服點(diǎn)鋼（軟鋼）作為剪切板，利用其屈服強(qiáng)度低、延性好等特點(diǎn)，與主體結(jié)構(gòu)相比，它能夠更早進(jìn)入屈服，從而可利用軟鋼屈服后的塑性變形來達(dá)到耗散D震能量的效果。金屬阻尼器具有抗側(cè)剛度大、延性比大，以及材料利用率高、經(jīng)濟(jì)性好、滯回曲線飽滿，耗能能力強(qiáng)且穩(wěn)定，在設(shè)計位移下循環(huán)30圈后其各項力學(xué)性能指標(biāo)均未出現(xiàn)明顯衰減等優(yōu)點(diǎn)。

金屬剪切阻尼器所用軟鋼，即低屈服點(diǎn)鋼在小應(yīng)變內(nèi)即出現(xiàn)塑性并具有高度的塑性變形能力，且屈服強(qiáng)度偏差較小，延展性能好，低周疲勞性能優(yōu)Y，可以回收重復(fù)利用。這種鋼材是通過降低普通鋼材中的碳及其它元素的含量、掌握優(yōu)軋制溫度等手段，得到屈服點(diǎn)在100MPa～225MPa、伸長率≥50%的鋼材。