重庆大行程消能器分析

中国的高层建筑大量采用框架-剪力墙结构体系，其中剪力墙是主要的抗侧力单元。钢筋混凝土剪力墙在地震往复作用下连梁会首先屈服，以耗散地震能量。设计合理的剪力墙结构，在地震作用下，连梁的剪切耗能可以有效的保护主体结构，因此在设计中作为结构的首道防线。但是普通混凝土连梁在屈服耗能后剪切破坏严重，难以修复，并且混凝土连梁的耗能能力有限。而采用连梁阻尼器则可以通过阻尼器的剪切变形来耗散地震能量，并且在地震后可方便、快速的更换阻尼器。消能器依据其自身功能可分为两类：速度相关关型和位移相关型。重庆大行程消能器分析

粘滞阻尼器建筑消能器可以耗散地震能力，从而使主体结构保持良好。当地震完后，这些破坏的消能装置可以拆除重新安装，既抗震又方便，十分经济。粘滞阻尼器建筑消能器工作原理：活塞将缸体一分为二，活塞在缸体内往复运动过程中，阻尼介质在两个分隔腔体内迅速流动，介质的分子间，介质与活塞产生剧烈的摩擦，介质在通过活塞孔时产生巨大的节流阻尼，这些作用的合力成为阻尼力。流动中产生的阻尼力，将地震动能，通过活塞在阻尼介质中的往复运动转化为热量耗散掉，使活塞运动速度逐渐降低，达到阻尼耗能的目的。北京调谐质量消能器设计阻尼器，是以提供运动的阻力，耗减运动能量的装置。

粘弹性消能器分两种形式，一种是墙式，一种是筒式。它主要通过钢板之间的粘弹性材料的剪切变形来将建筑物的地震能量转换为热能，从而减小建筑物的晃动，达到减震效果。粘弹性消能器是一种速度位移复合型消能器，在较小的位移下即开始发挥耗能作用，同时具有一定的刚度，因此在抗风和抗震中均有良好的效果。基本原理：粘弹性消能器（VED）是由具有应变滞后于应力特性的丙烯类化合物、二烯类化合物、沥青类化合物、苯乙烯类化合物等一系列高分子聚合物材料制成，以类似于叠层橡胶形式将一定厚度的黏弹性材料层夹在钢板之间，粘弹性材料随约束钢板往复运动，通过粘弹性阻尼材料的剪切滞回变形来耗散能量的有效耗能装置。

颗粒阻尼技术由填充在结构空腔中的颗粒物质，通过颗粒与颗粒和颗粒与消能器壁之间的非弹性碰撞和摩擦作用耗能，来减小结构体振动和噪音。该技术具有减振效果明显、耐高温恶劣环境、各向同性、对原结构改动小等优点。目前该技术主要应用于稳态场中，此时颗粒运动以滑动摩擦和非弹性碰撞为主，而在离心场中应用较少。颗粒阻尼在离心场中将表现出不同于稳态场中的特性，如颗粒受到较大的离心力作用时将会被挤压到远离中心的一端，紧贴消能器壁运动，此时颗粒运动以滚动摩擦和非弹性碰撞为主。黏滞消能阻尼器能提供较大的阻尼，因而可以有效地减小结构的振动，同时安装简便 。

齿轮在设计时为了减轻重量，一般在腹板上有一定数量的减重孔。在齿轮传动中，由轮齿时变啮合刚度等激励引起的振动通过齿面→减重孔→轴→轴承→轴承座→箱体的路径逐级传递，如图1所示。若在振动传递路径后端如箱体处减振，则效果较差；若在减重孔内添加颗粒来减振，极靠近振源，而且是振动传递的必经之地，能够有效地减少振动。因此研究颗粒阻尼在离心场中的减振机理，确定比较好消能器配置方案等设计准则，对于齿轮传动过程中的减振降噪具有十分重要的理论意义和工程价值。金属阻尼器属于位移相关型阻尼器，在地震往复作用下通过金属材料屈服时产生的弹塑性滞回变形耗散地震能量。磁流变消能器研发合作

摩擦阻尼器在主要结构构件屈服前的预定荷载下产生滑移或变形，依靠摩擦或阻尼耗散地震能量。重庆大行程消能器分析

消能减震结构的精确计算方法就是时程分析法，时程分析是根据地震波和结构恢复力特性曲线，对结构的动力方程积分，通过软件积分将结构每一瞬时结构的位移、速度、加速度、构件内力等物理量的变化都计算出来，得到结构在地震震作用下内力、变形，分析结果。每个时刻的阻尼比，可通过主结构模态耗能/主结构阻尼比=消能器非线性耗能/消能器附加阻尼比，求得消能器在每个时刻的附加阻尼比。由于通过计算机进行时程分析，在设计之初，对阻尼器数量及配置方案要进行多次调整较为麻烦，导致在实际应用中受到了一定的限制，但其计算分析精度较高，结论有很强的说服力，因而通常是通过预估设计，再进行时程分析检验。重庆大行程消能器分析

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