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黏滯阻尼器在實(shí)際應(yīng)用中的位移

在實(shí)際工程設(shè)計(jì)中，由于粘滯阻尼器與主體結(jié)構(gòu)連接的支撐剛度是有限的(量級(jí)在105kN/m)，阻尼器位移在剛度上的損失(簡(jiǎn)稱剛度位移損失)不可避免。而粘滯阻尼器的位移損失直接影響減震效果。粘滯阻尼器位移損失在不同結(jié)構(gòu)類型中、不同作用下對(duì)減震效果的影響、如何使減震結(jié)構(gòu)在不同作用下達(dá)到優(yōu)減震率。這對(duì)減震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化具有重要意義。

關(guān)于支撐剛度對(duì)粘滯阻尼器消能減震結(jié)構(gòu)減震效果的影響，已有學(xué)者對(duì)其進(jìn)行過研究。當(dāng)結(jié)構(gòu)振動(dòng)頻率和粘滯阻尼器（耗能器）黏滯阻尼系數(shù)一定時(shí)，存在佳的支撐剛度，使得減震效果達(dá)到佳。支撐與非線性阻尼器的串聯(lián)剛度越大，消能結(jié)構(gòu)位移和剪力的減震效果越好。

雖然業(yè)界普遍得出了可以通過調(diào)整支撐剛度來提高減震效果的結(jié)論，但是，對(duì)于不同作用、不同阻尼系數(shù)、不同結(jié)構(gòu)類型下，應(yīng)用黏滯阻尼器的消能減震結(jié)構(gòu)的減震效果變化規(guī)律和支撐剛度、位移損失之間的關(guān)系，還需要綜合優(yōu)化。

金屬剪切阻尼器工作原理及構(gòu)造

金屬阻尼器是利用金屬諸如軟鋼（常用材料為L(zhǎng)Y100、LY160、LY225）的屈服強(qiáng)度低、延性大、耗能能力好等特點(diǎn)，通過軟鋼的剪切變形或彎曲變形來累積塑性變形，從而達(dá)到耗散輸入到結(jié)構(gòu)中的能量的目的。相對(duì)于建筑的主體結(jié)構(gòu)構(gòu)件而言，金屬阻尼器能夠更早、更容易地進(jìn)入屈服工作狀態(tài)，更多地耗散輸入能量。金屬阻尼器屬于位移型阻尼器，即是與結(jié)構(gòu)的位移變形密切相關(guān)的，相對(duì)變形越大，阻尼器耗能性能越好。

當(dāng)利用軟鋼的剪切變形來耗散輸入能量時(shí)，該類金屬阻尼器稱為剪切型軟鋼阻尼器。剪切型軟鋼阻尼器一般由平面內(nèi)的剪切芯板和平面外的約束機(jī)制板組成。面外的約束機(jī)制有很多種類，從而剪切型軟鋼阻尼器也可以分為幾種不同的類型。

屈曲約束支撐型式

(1)中心支撐

框架支撐結(jié)構(gòu)因其具有較好的延性和抗震性能而被廣泛的應(yīng)用于實(shí)際工程中,框架支撐結(jié)構(gòu)的水平承載力高,在作用下具有多重防線,支撐的型式多樣,常用的有中心支撐,中心支撐的常用型式有圖2-4幾種。

不同的支撐適用的場(chǎng)所也各不相同,在建筑中通常采用人字形支撐、V形支撐、單斜桿支撐和X形支撐,這些支撐的兩端均位于柱子節(jié)點(diǎn)上,其軸線交點(diǎn)也與梁柱交點(diǎn)重合,具有很好的抗側(cè)力K形支撐由于其特殊性,支撐的交點(diǎn)位于柱中,在發(fā)震時(shí),會(huì)使得柱子發(fā)生屈曲破壞,使得柱先于與梁發(fā)生破壞,所以不可用在抗震結(jié)構(gòu)中。

(2)偏心支撐

偏心支撐作為另一種支撐型式,偏心支撐的一端或兩端有耗能梁段,在作用下可通過剪切屈服耗散能量偏心支撐因其具有較好的延性、抵抗側(cè)移的能力,而被廣泛的應(yīng)用于區(qū)的高層建筑,其常見的型式有圖2-5幾種37,由于耗能梁段的存在,使得結(jié)構(gòu)更穩(wěn)定,耗能梁段相當(dāng)于道防線,防止支撐在作用下發(fā)生屈曲變形導(dǎo)致其延性受到破壞。