黏滯阻尼器
關注創建者：匿名 創建時間：2021-08-25
黏滯阻尼器的視頻教程
【JY】SAP2000與Etabs黏滯阻尼單元區別與應用
長期致力于減隔震動力分析研究~ 干貨滿滿 本課程系統講解了 黏滯阻尼單元的理論方法； 黏滯阻尼單元中SAP2000的應用，數值填寫方法； 黏滯阻尼單元中ETABS的應用，數值填寫方法與差別。 本視頻解決學生們平時在軟件上分析應用上的疑惑， 如有其它相關減隔震或動力學問題，歡迎咨詢~
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精品課程A77-剪切耗能阻尼器連肢耗能剪力墻滯回模擬
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黏滯阻尼器的實例教程
黏滯阻尼器不同安裝方式在ETABS中的模擬方法
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普通黏滯阻尼器在ETABS中的模擬方法？
黏滯阻尼器的模擬方法
黏滯阻尼器常采用Damper-Exponential單元進行模擬，模擬參數如下圖所示：
備注：在輸入參數時，需注意單位的匹配，如果使用ETABSV17版本的軟件，在輸入時應先輸入阻尼指數，再輸入阻尼系數。
02黏滯阻尼器斜撐安裝和肘節型安裝在ETABS的應用？
建模方法
建立一榀框架，層高和跨度均為4m，對框架施加水平正弦節點位移，位移取5mm。
斜撐式黏滯阻尼器安裝方式在ETABS中的建模：
肘節式黏滯阻尼器安裝方式在ETABS中的建模：
運動模式
斜撐式黏滯阻尼器在ETABS中的運動模式（參微信公眾號“防震技術）
肘節式黏滯阻尼器在ETABS中的運動模式（參微信公眾號“防震技術）
滯回曲線
斜撐式 黏滯阻尼器在ETABS中的滯回曲線：
針對斜撐式安裝方式，施加節點水平位移5mm， 阻尼器最大位移約為3.49mm 。
肘節式黏滯阻尼器在ETABS中的滯回曲線：
針對肘節式安裝方式，施加節點水平位移5mm， 阻尼器最大位移約為5.07mm 。
可見，合理的設計肘節式系統，對增加阻尼器的耗能能力有較大的改善。
展開 黏滯阻尼器的基本構造是什么，是用來干嘛的呢？黏滯阻尼器的關鍵控制參數有哪些呢？為啥工程上這么喜歡采用黏滯阻尼器呢？采用黏滯阻尼器的消能減震結構有哪些設計重點需要考慮呢？下面將為您逐一解答，希望對您有所幫助。
Q1什么是黏滯阻尼器？
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，常根據構造分為孔隙式阻尼器、間隙式阻尼器和組合式阻尼器。
Q2黏滯阻尼器的關鍵參數有哪些？
根據JG/T 209-2012，指出黏滯阻尼器的命名規則如下:
那么極限阻尼力、最大阻尼力、設計阻尼力、最大輸出阻尼力、設計位移、極限位移、設計容許位移等之間有什么關系呢？
其實我們只需要關注大震下通過結構整體彈塑性分析確定所有阻尼器的最大出力作為設計阻尼力和設計位移（設計容許位移，此處未統一），為保證阻尼器有一定安全儲備，根據規范常取1.2倍或1.5倍設計阻尼力、設計位移分別作為極限阻尼力（也即最大輸出阻尼力、最大阻尼力）和極限位移，目前各種規范針對該部分還有一定分歧，目前正在編制的阻尼器相關規范應該會統一描述。
Q3什么情況會采用黏滯阻尼器？
當結構無需賦予更多附加剛度，而需賦予一定附加阻尼時以減小構件截面和配筋時，可優選黏滯阻尼器作為消能減震產品。合格的黏滯阻尼器出色的耗能效果在工程上被廣為應用。
Q4黏滯阻尼器一般有哪幾種布置形式？
黏滯阻尼器常采用墻式和支撐式兩種，針對填充墻位置較多的建筑優選墻式。
Q5黏滯阻尼器布置規則是什么？
展開 黏滯阻尼器能否采用對角支撐的安裝形式？
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黏滯阻尼器的連接形式有哪些？
黏滯阻尼器的基本連接形式主要分為兩種：
兩端鉸接：消能部件與銷栓或球鉸等連接件之間的間隙應符合設計文件要求，當設計文件無要求時，間隙不應大于0.3mm；
一端鉸接、一端法蘭連接：阻尼器一段通過通過銷軸與結構梁柱節點連接，另一端通過法蘭盤與阻尼器支撐桿連接。
02黏滯阻尼器能否采用對角連接的支撐形式？
對于無剛性的液體黏滯阻尼器，采用對角支撐時，連接形式應為一端鉸接、一端法蘭連接，兩端鉸接會形成三鉸一線的失穩狀態。
03對角支撐的黏滯阻尼器構造上有何特殊之處？
黏滯阻尼器形式分為兩種：圖（a）：一端具有萬向鉸軸承，一端設置法蘭盤，主要用于對角支撐的布置形式上；圖（b）：兩端具有萬向鉸軸承。
（a）
（b）
參考文獻
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
往期內容
【01 黏滯阻尼器減震設計篇】建筑消能減震技術規程 JGJ 297-2013應該注意的那些點
【劃重點與簡析】建筑隔震設計標準（GB/T 51408-2021）
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展開 【JY】消能減震黏滯阻尼器的力學原理與應用 ￥29.9
利用一系列特殊形狀的孔道來改變速流特性，此時阻尼器產生的輸出力與速度平方不再成比例，這種流體控制型小孔使提供的輸出力與阻尼指數α相關，其中α為一個預先設定的系數，范圍在0.3~2.0之間（Sap2000、Etabs的非線性黏滯阻尼單元的指數范圍相同），而對于地震工程，這個系數的取值范圍應在0.3~1.0之間。
因為此為了便于數學上的表達，可將上述式子化為阻尼力的大小與質點速度的指數形式成正比的黏性阻尼形式，其方向與運動的方向相反，這使結構的振動方程大大簡化，可采用下式進行表述：
將正弦激勵下體系振動的解：
（1）在線性模型中：
代入黏滯阻尼力的計算公式（假定阻尼指數α=1，即線性模型的油阻尼器），則可得到：
將上述方程進行整理可得黏滯阻尼其阻尼力的
滯回曲線為一個橢圓方程
：
可見，線性黏滯阻尼其阻尼力的滯回曲線為一個橢圓方程，橢圓的面積也就是阻尼力循環一周所做的功：
線性模型滯回形狀
當0<α<1時，可拓展得到非線性滯回模型（即串聯剛度無窮大的Maxwell模型）：
（當K=∞時，可得下圖）
（2）在Kelvin模型中
對于帶黏彈性質的黏滯阻尼器的模擬分析，考慮動態剛度的黏滯流體消能阻尼器理論模型可以采用Kelvin模型，即彈簧單元與阻尼單元為并聯的形式，其中K是黏滯阻尼器的儲存剛度，C是黏滯阻尼器的阻尼系數，α是黏滯阻尼器的阻尼指數，因此阻尼力的表達式為：
將相應的位移函數帶入可得到：
Kelvin模型滯回形狀(當α=1時)
三、黏滯阻尼器的計算模擬分析
對于黏滯阻尼器的模擬分析，各軟件均采用Maxwell模型，需要在軟件中填寫相應剛度K、阻尼系數C、阻尼指數α。
展開 前兩種阻尼器已在建筑結構的振動控制中得到廣泛應用，而
三向缸筒式黏滯阻尼器主要用于管道系統的振動控制。
對于黏滯阻尼器的研究，近年來主要是對于
黏滯阻尼器的空間分布的優化以及提高黏滯阻尼器構件性能的方法研究。
對于空間分布的優化：
主要是為了最大程度的發揮黏滯阻尼器的耗能能力，減小結構在地震作用下的反應，如何選擇合理有效的位置布置阻尼器具有重大的意義。通過對某建筑進行非線性時程分析，以最大程度減小層間位移角，甚至融入同時考慮了初始成本與總體預期損失的目標，得到最高的附加阻尼比為目標進行了優化。
對于提高黏滯阻尼器構件性能方法：
阻尼器的能量耗散能力隨著阻尼器變形的增大而增大，而阻尼器的變形通常受限于結構的層間位移角，為了使阻尼器有盡可能大的變形，同時不減小結構的承載力，因此可以對黏滯阻尼器內部進行增大阻變形來打破現有層間變形的限制。
換言之，利用放大系統將樓層變形放大給予阻尼器，使得阻尼器得到更大的行程(或者速度)，提供更高的等效阻尼比給結構，從而更高效的保護結構。
如桿式黏滯阻尼器的對角支撐、人字支撐和套索支撐是利用結構層間剪切變形來發揮阻尼器的作用，
且套索支撐形式可以放大結構層間剪切變形，增強阻尼器的耗能作用；而加強層中豎向布置是利用結構彎曲變形來發揮阻尼器的作用，可以通過伸臂杠桿的放大作用來提高阻尼器的耗能效率。
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采用肘節型的黏滯阻尼器位移放大系數和耗能效果探討
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不同肘節型安裝方式的黏滯阻尼器位移放大系數？
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。
黏滯阻尼器能否采用對角支撐的安裝形式？
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黏滯阻尼器的連接形式有哪些？
黏滯阻尼器的基本構造是什么，是用來干嘛的呢？黏滯阻尼器的關鍵控制參數有哪些呢？為啥工程上這么喜歡采用黏滯阻尼器呢？采用黏滯阻尼器的消能減震結構有哪些設計重點需要考慮呢？下面將為您逐一解答，希望對您有所幫助。
Q1什么是黏滯阻尼器？
黏滯阻尼器是一種以黏滯材料（主要為二甲基硅油）為阻尼介質的，被動速度型消能減震（振）裝置，主要用于結構震（振）動領域（包括風振、地震等）。黏滯阻尼器主要分為孔隙式、間隙式和組合式三種。視頻采用ANSYS-CFD模塊對組合式黏滯阻尼器進行分析。
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