【03】黏滞阻尼器不同安装方式的适用性及位移放大系数推导(第1篇)
黏滞阻尼器水平安装还是斜向安装耗能效果更佳?
黏滞阻尼器是由缸体、活塞、黏滞材料(常采用二甲基硅油)等部分组成,利用黏滞材料运动时产生黏滞阻尼耗散能量的减震装置。
01黏滞阻尼器的安装方式有哪些?
黏滞阻尼器的基本安装形式主要分为斜向形、人字形、剪刀型和肘节型,如下图所示。其中:第一种为对角支撑;第二种耗能效果同墙式黏滞阻尼器;第三种为剪刀型支撑、第四种为肘节型支撑,均具有将阻尼器耗能效果放大的作用,但因安装机构造型和施工工艺复杂的限制,应用较少。
02黏滞阻尼器的不同安装方式的适用性及耗能效果有何差别?
- 斜向型安装:黏滞阻尼应采用一端铰接、一端法兰板刚性连接,原因参见【02】黏滞阻尼器能否采用对角支撑的安装形式。阻尼器两端的相对位移小于结构的层间位移。
优点:构造简单、易于装配。
缺点:所占空间大,不利于人员通行和门窗布置,节点负担较重。
- 人字形安装(墙式安装):阻尼器两端的相对位移等于结构的层间位移。
优点:可充分利用其消能能力,墙式安装构件简单,人字形方便跨 中门洞。
缺点:人字形支撑设计时要充分考虑侧向稳定。
- 剪刀型安装:阻尼器两端的相对位移大于结构的层间位移。
优点:能较好解决建筑布置与阻尼器布置之间的矛盾,获得大空间 和 视野;
缺点:附加给结构的侧向刚度有限、必须将放大的支撑力传至框架 梁,容 易使 框架梁发生楼面外的变形,影响 位移 放大 功能 的发 挥,安 装 机构造型 和工艺复杂。
- 肘节型安装(墙式安装):阻尼器两端的相对位移大于结构的层间位移。
优点:上部耗能支撑可置于门、窗洞口的上方,能提供一定的下部 使用空 间,上部耗能支撑比 下部耗能支撑形式更有效。
缺点:有受弯杆件的反肘节上部耗能支撑受力复杂,安装机构造 和工艺 复杂。
03不同安装方式的黏滞阻尼器位移放大系数推导?
斜向形、人字形、剪刀型黏滞阻尼位移放大系数推导如下所示:
肘节型位移放大系数参:黏滞阻尼器不同安装方式的适用性及位移放大系数推导(第2篇)
参考文献
- 陈永祁,马良喆等. 建筑结构液体黏滞阻尼器的设计与应用. 中国铁道出版社
- 刘莎等. 关于粘滞阻尼器在结构的布置位置及安装方式. 四川建筑材料
- Ani Natali Sigaher, et. Scissor-Jack-Damper Energy Dissipation System. MichaelC.Constantinou
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