【03】黏滯阻尼器不同安裝方式的適用性及位移放大系數推導(第1篇)

黏滯阻尼器水平安裝還是斜向安裝耗能效果更佳?

黏滯阻尼器是由缸體、活塞、黏滯材料(常采用二甲基硅油)等部分組成,利用黏滯材料運動時產生黏滯阻尼耗散能量的減震裝置。

01黏滯阻尼器的安裝方式有哪些?

黏滯阻尼器的基本安裝形式主要分為斜向形、人字形、剪刀型和肘節型,如下圖所示。其中:第一種為對角支撐;第二種耗能效果同墻式黏滯阻尼器;第三種為剪刀型支撐、第四種為肘節型支撐,均具有將阻尼器耗能效果放大的作用,但因安裝機構造型和施工工藝復雜的限制,應用較少。

【03】黏滯阻尼器不同安裝方式的適用性及位移放大系數推導(第1篇)的圖1

02黏滯阻尼器的不同安裝方式的適用性及耗能效果有何差別?

  • 斜向型安裝:黏滯阻尼應采用一端鉸接、一端法蘭板剛性連接,原因參見【02】黏滯阻尼器能否采用對角支撐的安裝形式。阻尼器兩端的相對位移小于結構的層間位移。

優點:構造簡單、易于裝配。

缺點:所占空間大,不利于人員通行和門窗布置,節點負擔較重。 【03】黏滯阻尼器不同安裝方式的適用性及位移放大系數推導(第1篇)的圖2

  • 人字形安裝(墻式安裝):阻尼器兩端的相對位移等于結構的層間位移。

優點:可充分利用其消能能力,墻式安裝構件簡單,人字形方便跨 中門洞。

缺點:人字形支撐設計時要充分考慮側向穩定。

【03】黏滯阻尼器不同安裝方式的適用性及位移放大系數推導(第1篇)的圖3

  • 剪刀型安裝:阻尼器兩端的相對位移大于結構的層間位移。

優點:能較好解決建筑布置與阻尼器布置之間的矛盾,獲得大空間 和 視野;

缺點:附加給結構的側向剛度有限、必須將放大的支撐力傳至框架 梁,容 易使 框架梁發生樓面外的變形,影響 位移 放大 功能 的發 揮,安 裝 機構造型 和工藝復雜。

【03】黏滯阻尼器不同安裝方式的適用性及位移放大系數推導(第1篇)的圖4

  • 肘節型安裝(墻式安裝):阻尼器兩端的相對位移大于結構的層間位移。

優點:上部耗能支撐可置于門、窗洞口的上方,能提供一定的下部 使用空 間,上部耗能支撐比 下部耗能支撐形式更有效。

缺點:有受彎桿件的反肘節上部耗能支撐受力復雜,安裝機構造 和工藝 復雜。

【03】黏滯阻尼器不同安裝方式的適用性及位移放大系數推導(第1篇)的圖5

03不同安裝方式的黏滯阻尼器位移放大系數推導?

斜向形、人字形、剪刀型黏滯阻尼位移放大系數推導如下所示:

【03】黏滯阻尼器不同安裝方式的適用性及位移放大系數推導(第1篇)的圖6

肘節型位移放大系數參:黏滯阻尼器不同安裝方式的適用性及位移放大系數推導(第2篇)

參考文獻

  1. 陳永祁,馬良喆等. 建筑結構液體黏滯阻尼器的設計與應用. 中國鐵道出版社
  2. 劉莎等. 關于粘滯阻尼器在結構的布置位置及安裝方式. 四川建筑材料
  3. Ani Natali Sigaher, et. Scissor-Jack-Damper Energy Dissipation System. MichaelC.Constantinou

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