摩擦阻尼器的特点浅析,摩擦阻尼器在主要结构构件屈服前的预定荷载下产生滑移或变形,依靠摩擦或阻尼耗散地震能量。同时,由于结构变形后自振周期加长,减小了地震输入,从而达到降低结构地震反应的目的。特点:1、提供结构额外刚度;2、设计时通常小震下起支撑作用,大震下发挥消能作用,也可以小震就起消能作用;3、当结构与外力共振时,可借助阻尼器进入摩擦消能状态,改变结构刚度,避开共振频率。4、施工现场抽检后的阻尼器不能继续使用。
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传统的结构抗震是通过增强结构本身的抗震性能(强度、刚度、延性)来抵御地震、风、雪、海啸等自然灾害的。由于自然灾害作用强度和特性的不确定性,传统的抗震方法设计的结构又不具备自我调节能力,因此当地震来临,往往会造成重大的经济损失和人员伤亡。粘滞耗能阻尼器的研发和应用,等于给建筑或桥梁装上了“安全气囊”。在地震来临时,阻尼器限度吸收和消耗了地震对建筑结构的冲击能量,较大地缓解了地震对建筑结构造成的冲击和破坏。粘滞阻尼器是根据流体运动,特别是当流体通过节流孔时会产生节流阻力的原理而制成的,是一种与活塞运动速度相关的阻尼器。应用于高层建筑、桥梁、建筑结构抗震改造、工业管道设备抗振、**等领域。
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屈曲约束支撑又称防屈曲支撑或BRB (Buckling restrained brace),是在钢芯外设置**约束套管,受拉、受压时都可以屈服,防止压曲的支撑。支撑的中心是芯材,为避免芯材受压时整体屈曲,即在受拉和受压时都能达到屈服,芯材被置于一个钢管套内,然后在套管内灌注混凝土或砂浆。为减小或消除芯材受轴力时传给砂浆或混凝土的力,而且由于泊松效应,芯材在受压情况下会膨胀,因此,在芯材和砂浆之间设有一层无粘结材料或非常狭小的空气层。
金属阻尼器金属阻尼器主要是由各种不同的金属材料制成,利用金属材料屈服时产生的塑性变形来消散能量的装置。金属材料可用软钢、低服点钢和铅等等。特点:1、提供结构额外刚度。2、设计时通常小震下起支撑作用,大震下发挥消能作用;3、当结构与外力共振时,可借助金属变形阻尼器的屈服以改变结构刚度,避开共振频率。4、可以采用特殊热处理后的Q235等易取得之钢材,且其材质为工程师熟识。5、材料本身特性与温度的关系不高(即不会因温度变化而影响阻尼器功能)。
6、施工现场抽检后的阻尼器不能继续使用
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保护主体结构,屈曲约束支撑具有明确的屈服承载力,在大震下可起到“保险丝”的作用,用于保护主体结构在大震下不屈服或者不严重破坏,并且大震后,经核查,可以方便地更换损坏的支撑。减小相邻构件受力,当支撑为人字形或V字型布置时,由于普通支撑受压屈曲,受拉与受压承载力差异可能很大,而普通支撑的截面由受压承载力控制,但支撑受拉时其内力可达到受拉承载力,故与支撑相邻构件的内力由支撑受拉承载力控制。如采用屈曲约束支撑,支撑受拉与受压承载力差异很小,可大大减小与支撑相邻构件的内力(包括基础),减小构件截面尺寸,降低结构造价。
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粘滞液体阻尼器是一种无刚度、速度相关型的耗能装置,它是利用液体的粘性提供阻尼来耗散振动能量。
一类:液体在封闭的容器中产生一定的流速来进行耗能的阻尼器。在这类阻尼器中,活塞要迫使粘滞液体在很短的时间内通过小孔,这将产生很大的压力。另外,此类阻尼器的内部工艺设计要求较高。
二类:粘滞液体在敞开的容器中产生一定的位移来进行耗能的阻尼器。此类阻尼器要求粘滞液体尽量粘稠,以获得大限度的阻尼。因此,在设计中粘滞液体材料的选择是关键问题。这类粘滞阻尼器常用的形式即粘滞阻尼墙。
特点:1、不提供结构额外刚度,不改变结构的自振周期;2、任何时候振动,都提供附加阻尼;3、阻尼器可重复多次使用,施工现场抽检的阻尼器可以继续使用;4、受一定的温度影响。
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