采用肘节型的黏滞阻尼器位移放大系数和耗能效果探讨

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不同肘节型安装方式的黏滞阻尼器位移放大系数？

• 肘节型安装

当黏滞阻尼器与肘节钢构呈90度时，分上肘节系统（Upper Toggle System）、 下肘节系统（Lower Toggle System ）和反向肘节系统（Reverse Toggle System）。为便于后续表达，命名为U-1、L-1、R-1。

其三种系统 简化后的 位移放大系数 如下所示：

但值得注意的是，对于在层间安装肘节型黏滞阻尼器，该三种方式会增大梁的受力，是不利的，梁的变形会降低黏滞阻尼器的耗能效果。为此，将黏滞阻尼器置于梁柱节点进行安装。

上肘节系统（ Upper Toggle  System） 几何关系如下图所示。 为便于后续表达， 命名为 U -2 。

位移放大系数：

下肘节系统（ Lower Toggle  System ） 几何关系 如下图所示。 为便于后续表达， 命名为 L -2 。

位移放大系数：

02基于Matlab的位移放大系数直观表示？

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U-1

位移放大系数理论公式：

位移放大系数与角度的关系如下图所示。可见，当θ1和θ2之和接近90°时，位移放大系数趋于无穷大，即图形中存在的竖向直线所示。此时并非指黏滞阻尼器实际耗能效果最佳，只是其受变形的影响，其耗能效果变化明显，实际工程常采用位移放大系数为2~5的角度配置。

程序如下图所示：

L-1

位移放大系数理论公式：

位移放大系数与角度的关系如下图所示 。

程序如下图所示：

U-2

位移放大系数理论公式：

位移放大系数与角度的关系如下图所示 。

程序如下图所示：

L-2

位移放大系数理论公式：

位移放大系数与角度的关系如下图所示 。

程序如下图所示：

文中仅展示部分肘节型角度配置的案例，具体可根据实际项目进行修改指定程序的各个角度值，如需要完整程序，欢迎关注公众号《防震技术》，后台留言发送0219获取。

参考文献

1. R.Zhang, H.He. Theoretical analysis and experimental research on toggle-brace-damper system considering different installation modes. Sharif University of Technology. 
2. Michael C. Constantinou. Toggle-Brace-Damper seismic energy dissipation systens. 

往期内容

• 【01 黏滞阻尼器减震设计篇】建筑消能减震技术规程 JGJ 297-2013应该注意的那些点
• 【划重点与简析】建筑隔震设计标准（GB/T 51408-2021）
• 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）- 肘节型

【02】黏滞阻尼器能否采用对角支撑的安装形式？

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