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粘滯阻尼器

簡介——粘滯阻尼器是根據流體運動,特別是當流體通過節流孔時會產生節流阻力的原理而制成的,是一種與活塞運動速度相關的阻尼器。在地震來臨時,阻尼器最大限度吸收和消耗了地震對建筑結構的沖擊能量,大大緩解了地震對建筑結構造成的沖擊和破壞。

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振動在日常生活中是一種隨處可見的物理現象,在這些振動現象中地震是最具破壞性,對人類的生產和生活最嚴重和強烈破壞的一種自然災害。每當發生地震時,地面劇烈波動、山體崩塌、大橋斷裂、地表沉陷,供水供電、交通通信設施等會被瞬間破壞造成中斷。1976年我國的唐山發生7.8級大地震,由于地震發生在后半夜,只用了12秒就把一座百萬人口的工業城市毀為一片廢墟,地震強度產生的能量相當于400顆廣島原子彈的爆炸,地震造成24萬多人死亡,16.4萬人重傷。近幾年來,我國也遭到了地震的重大威脅,先后發生了5·12汶川特大地震、青海玉樹地震、云南魯甸地震等多次震級很高的地震災害,這些災害毀壞了橋梁、道路、民房、學校、基礎設施等大量財物,造成了幾十萬人死亡或終生殘疾,給當地的經濟發展和人民生活留下了不可磨滅的創傷,可見地震對人類的傷害程度之深。傳統的減震技術是通過建筑結構本身的強度、剛度、延性和耗能等方面的能力來抵御地震,消耗地震能量,這種抗震方法是一種消極被動的方法。由此結構振動控制理論被提出,將傳統的抗震理念“消極抵抗”轉變成了“主動預防”。

粘滯阻尼器是根據流體運動,特別是當流體通過節流孔時會產生節流阻力的原理而制成的,是一種與活塞運動速度相關的阻尼器。在地震來臨時,阻尼器最大限度吸收和消耗了地震對建筑結構的沖擊能量,大大緩解了地震對建筑結構造成的沖擊和破壞。


粘滯阻尼器


常見的阻尼器的種類:

被動控制方法中阻尼器的應用十分廣泛,歸納起來主要有以下幾類摩擦阻尼器、粘彈性阻尼器、金屬阻尼器和粘滯阻尼器。摩擦阻尼器是一般由摩擦片和金屬組合構件構成的機構,在一定預緊力下金屬構件和摩擦片發生滑動摩擦達到減震的目的。摩擦阻尼器的滯回曲線十分接近矩形,耗能減震能力強、工作性能穩定不易受到外界環境的影響,同時荷載大小及加載方式對其工作狀態的影響也較小。摩擦阻尼器的缺點是在地震發生起到作用后,摩擦裝置會有偏移的現象,需要及時的進行維修和保養來維持其工作性能。

粘彈性阻尼器是由約束鋼板和粘彈性材料組合而成,粘彈性材料一般選用高分子聚合物構成的材料。粘彈性阻尼器的優點是性能穩定、造價低廉、便于安裝、在抵抗各種外界激勵(強風、地震等)引起的結構振動時都能起到很好的作用。金屬阻尼器是利用金屬材料發生屈服達到耗散地震能量的目的的。其優點是具有良好的滯回特性,同時受外界環境溫度的影響很小。

粘滯阻尼器是利用粘滯流體材料通過節流孔或者間隙時耗散和吸收了外部荷載輸入到結構中的部分能量,轉化為熱能等其他形式的能量的原理制成,是一種速度相關型的阻尼器,也是本課題研究的重點。其性能和質量取決于制造的精度和粘滯流體材料的質量,粘滯阻尼器最早在軍用設備、機械工程和航空領域進行了開發和應用,

粘滯阻尼器根據流體運動,特別是當流體通過節流孔時會產生粘滯阻力的原理而制成的,是一種與剛度、速度相關型阻尼器。廣泛應用于高層建筑、橋梁、建筑結構抗震改造、工業管道設備抗振、軍工等領域。

傳統的結構抗(振)震是通過增強結構本身的抗(振)震性能(強度、剛度、延性)來抵御地震、風、雪、海嘯等自然災害的。由于自然災害作用強度和特性的不確定性,傳統的抗(振)震方法設計的結構又不具備自我調節能力,因此當地震來臨,往往會造成重大的經濟損失和人員傷亡。

粘滯耗能阻尼器的研發和應用,等于給建筑或橋梁裝上了"安全氣囊"。在地震來臨時,阻尼器比較大限度吸收和消耗了地震對建筑結構的沖擊能量,大大緩解了地震對建筑結構造成的沖擊和破壞。

粘滯阻尼器

粘滯阻尼器,是應用粘性介質和阻尼器結構部件的相互作用產生阻尼力的原理設計、制作的一種被動速度相關型阻尼器。使用的介質為硅油。該介質具有粘溫系數小、低和高溫度下(-50℃~+250℃)性能穩定,抗輻射性能較好。同時它具有優良的電氣絕緣性能和優良的抗臭氧、耐電暈、憎水防潮性能。


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