高冉

【摘 ?要】本文介紹了消能減震技術(shù)及常見的阻尼器，闡述阻尼器工作機(jī)理，總結(jié)了阻尼器的優(yōu)點(diǎn)，并指出其存在的問題。

【關(guān)鍵詞】消能減震;速度相關(guān)型;位移相關(guān)型

一、引言

消能減震技術(shù)是指在建筑物的抗側(cè)力構(gòu)件中設(shè)置消能部件，通過阻尼器塑性變形吸收和耗散地震能量，降低結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)，達(dá)到保護(hù)主體結(jié)構(gòu)的目的。耗能減震裝置有很多種，根據(jù)耗能依賴性可分為兩大類：速度相關(guān)型和位移相關(guān)型。速度相關(guān)型阻尼器有黏滯阻尼器和黏彈性阻尼器，位移相關(guān)型阻尼器有金屬阻尼器、連梁阻尼器和屈曲約束支撐。

二、速度型阻尼器

液體黏滯阻尼器是一種速度相關(guān)型阻尼器，既可用于橋梁、建筑的抗震，還可用于抗風(fēng)。其工作原理是：工程結(jié)構(gòu)因振動(dòng)而發(fā)生變形時(shí)，安裝在粘滯液體阻尼器的活塞與缸筒之間發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，由于活塞前后的壓力差使黏滯流體從阻尼通道中通過，從而產(chǎn)生阻尼力，耗散外界輸入結(jié)構(gòu)的地震能量，達(dá)到減輕結(jié)構(gòu)振動(dòng)響應(yīng)的目的。

黏彈性阻尼器是一種利用可動(dòng)部件之間黏彈性材料的剪切變形將建筑物的地震能量轉(zhuǎn)換為熱能耗散掉，從而減小建筑物的晃動(dòng)達(dá)到減震效果。黏彈性阻尼器中的缸筒流體阻尼器，采用黏性流體作減振器，依賴流體的高粘度提供黏滯力，是一種速度相關(guān)型阻尼器。黏彈性阻尼器與黏滯阻尼器比較具有如下有點(diǎn)：①缸筒流體阻尼器構(gòu)造簡(jiǎn)單，加工精度要求不高;②缸筒流體阻尼器沒有固定的阻尼參數(shù)。

三、位移相關(guān)型阻尼器

屈曲約束支撐是利用芯材在強(qiáng)烈地震中率先屈服起到耗能作用，軟鋼外設(shè)的保護(hù)裝置將屈服約束在軟鋼上，對(duì)整個(gè)結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)起到了很好的保護(hù)作用。具有如下優(yōu)點(diǎn)：①剛度和承載力的可設(shè)計(jì)性強(qiáng)，屈曲約束支撐的承載力完全由截面大小確定，不考慮截面過小引起的穩(wěn)定性問題;②避免人字形支撐中的剪力不平衡;③提供更大的變形能力，更優(yōu)的低周疲勞性能。

連梁阻尼器是利用其剪切變形來耗散地震能量，連梁阻尼器滯回曲線飽滿，耗能能力良好，在地震后可以快速方便地更換。連梁阻尼器的特點(diǎn)：①有效抑制原鋼筋混凝土連梁塑性發(fā)展，減小樓層層間位移角，對(duì)結(jié)構(gòu)基底剪力和頂點(diǎn)加速度等影響不大;②罕遇地震作用下連梁阻尼器能發(fā)揮作用，增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的耗能能力，有效改善剪力墻結(jié)構(gòu)抗震性能;③正常使用及多遇地震作用下，連梁在彈性范圍內(nèi)工作，保證結(jié)構(gòu)具有足夠的抗側(cè)剛度。

金屬軟鋼剪切阻尼器利用軟鋼往復(fù)剪切產(chǎn)生的彈塑性滯回變形來耗散地震能量，這種阻尼器所選用的鋼材是一種低強(qiáng)度、高延性的鋼材，有明顯的屈服點(diǎn)，破壞前有明顯的預(yù)兆，有較大的變形能力。

四、結(jié)論

消能減震技術(shù)發(fā)展以來，因其良好的減震效果，在工程中得到了廣泛應(yīng)用，但仍有一些不足的方面需要改進(jìn)，如粘滯阻尼器漏油、黏彈性阻尼器的溫度相關(guān)性等問題。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳永祁.橋梁工程液體黏滯阻尼器設(shè)計(jì)與施工[M].北京：中國(guó)鐵道出版社，2012.

[2]陳永祁，馬良喆.結(jié)構(gòu)保護(hù)系統(tǒng)的應(yīng)用與發(fā)展[M].北京：中國(guó)鐵道出版社，2015.

（作者單位：廣州大學(xué)）