黏滞阻尼器

发布时间:

2022/11/15 20:07

目前,国内外许多大跨度桥梁在塔梁间采用黏滞阻尼器连接,以控制地震下主梁梁端的位移。由于地震作用下,塔与主梁间的相对运动速度一般小于1m/s,在工程实际应用时,阻尼指数取值通常为0.2~1.0。为确定该桥化的阻尼器参数,选取表3中所列的阻尼器参数敏感性分析工况,并选取上述50年超越概率2%概率水准的时程波,对设置不同参数的黏滞阻尼器后结构关键部位的地震响应进行分析比较。

滑移支座+黏滞阻尼器采用速度相关型阻尼器,在风荷载或小震作用下,阻尼器可自由运动以满足正常使用要求,当出现中强震时,阻尼器进入状态,产生较大阻尼,减小连桥(廊)相对主体结构发生过大水平变形,同时也具有水平限位和防坠落的功能。

本文以某大跨度超高性能混凝土桥面板组合梁斜拉桥为工程背景,利用空间有限元分析软件对结构进行非线性时程分析,探索黏滞阻尼器的参数对该桥抗震性能的影响,得出化参数组合。期望结果能为同类型桥梁的抗震设计及黏滞阻尼器参数选型提供参考和借鉴。

黏滞阻尼器恢复力特性如图6所示,图6给出了阻尼器参数ξ不同取值时,阻尼器滞回曲线形状的变化规律;当阻尼指数ξ=1时,其形状为椭圆。

对高位连体项目,我们可能希望在小震及10年一遇风载工况下,支座(几乎)不滑动,在中震及大震工况下,支座才滑动。针对这种情况,可将黏滞阻尼器与滑动支座组合应用。

黏滞阻尼器是速度相关型阻尼器,目前在土木工程领域内被普遍采用的是单出杆式黏滞阻尼器,还有黏滞阻尼墙黏滞。两种阻尼器已在建筑结构的振动

对于大跨度斜拉桥,由于结构自身的阻尼比较低,通常采用被动耗能减震装置来提高桥梁的抗震性能[5]。其中,非线性黏滞阻尼器由于不影响结构的静力性能,且在地震产生的动载作用下可以显著地提高结构的阻尼,因而在大跨度斜拉桥被动耗能减震装置中得到广泛应用[6]。在现有的研究成果中,[7]、[8]、[9]和[10]等分别研究了不同参数下,黏滞阻尼器对混凝土梁斜拉桥、钢箱梁斜拉桥、钢桁梁斜拉桥的混合梁斜拉桥抗震性能的影响。但上述研究中桥型的主梁结构主要为普通混凝土梁或钢主梁,目前对组合梁斜拉桥,特别是自重更轻、阻尼更小的双边工字钢—UHPC组合梁斜拉桥的结构鲜有研究。

对于黏滞阻尼器,当阻尼力与相对变形的速度成比例时是线性的;当阻尼力与速度不成比例时,是非线性的[9],其关系表达式为:

以某大跨度超高性能混凝土桥面板组合梁斜拉桥为背景,利用空间有限元分析软件,对结构进行非线性时程分析,分析了黏滞阻尼器的阻尼系数C和阻尼指数ξ对该桥抗震性能的影响,得出如下结论:

液压黏滞阻尼器的基本构造如图5所示,主要由缸体、活动活塞及所添加的介质材料组成。此类装置在运动速度不大时不会对结构产生过大的附加阻力,但是在速度较快时,由于活塞两侧的压力差会在结构间产生较大的阻尼力。

答:隔震层使用黏滞阻尼器主要是为了增加隔震层水平等效阻尼比,降低隔震层支座罕遇地震水平位移。高烈度地区在罕遇地震作用下,隔震层水平位移会较大,一般需增大最小隔震支座直径以满足规范标准的位移量控制规定,增加黏滞阻尼器后,降低罕遇地震水平位移量,从而优化隔震布置。

实际工程发现BRB设计时,部分工程师过于关注强度(承载力),而忽略了刚度,从而导致部分项目难以实现刚度与承载力的匹配。很多工程师采用黏滞阻尼器方案时对参数的选取、阻尼比的变化规律存在一定的疑惑。

试验厅内,博士自豪地介绍。这套阻尼器试验系统由单通道电液伺服加载控制系统、动载电液伺服作动器、管路系统、大流量蓄能器组、自反力框架组成,可实现黏滞阻尼器阻尼力、极限位移、阻尼系数、地震作用性能等试验检测。

该项目运用水平消能减震技术,通过安装823个隔震支座设置,80个隔震层黏滞阻尼器,96个上部结构BRB屈曲约束支撑,核心筒型钢劲性柱和钢板剪力墙等多项减隔震措施,将地上医院主体和基座柔性隔开,达到减隔震要求。项目整体采用隔震技术,将上部结构从激烈的摆动转化为缓慢的平动以达到震时或的目的,使得地下地上完全断开,打造全国减隔震医院。组合隔震提高了结构抗震性能,同时增大了柱距,减小了梁高,满足了建筑功能需求。

和北京新机场航站楼隔震项目同时采用了隔震和减震技术。其中北京新机场航站楼隔震项目被英国《》评选为新世界七大奇迹之首;公司在该项目中提供了建筑隔震支座1216套、弹性滑板支座534套、黏滞阻尼器156套,其抗震设防烈度可达8度。这些典型项目为公司产品及实力提供了良好的示范效应。

减隔震建筑的主体结构保养和使用年限与普通建筑相同,但是减隔震装置产品具有其单独的要求。一般来说,隔减震装置应该具有和主体结构相同的使用年限(一般装置的设计使用年限均为50年及以上,黏滞阻尼器为30年),在没有特殊情况下一般认为无需保养,仅在发生地震、火灾等灾害或是到达设计使用年限后需要进行检修或是更换。

速度锁定装置内部是由高黏度流体、活塞、油缸组成的抗震限位结构。低速状态下,缸体与活塞之间的抵抗力极小;高速状态下,抵抗力迅速增加,可实现连接件之间的实时锁定[9]。正常使用情况下,桥梁纵向位移速度较小(通常小于1mm/s),此时速度锁定装置不产生作用;当发生强烈地震时,桥梁的运动速度大于速度锁定装置的设计速度值或者达到设计锁定力时,速度锁定器立即锁定,产生强大的抗拉刚度并限制墩梁之间的相对变形。该类装置类似于液压阻尼装置,但不同于常见的黏滞阻尼器,不具备耗能功能,锁定状态下的计算模式一般可简化为具有一定刚度的弹性连接[10,11]。

工程承包范围:旧建筑物及构筑物拆除、地面混凝土破除、地下管线迁移、项目场地内的绿化迁移、基坑支护(含护坡)、地基处理、土方、桩基、建筑、结构、幕墙(含外立面铝合金门窗)、室内门窗工程、室内装修、防雷、给排水、临水、临电、电气、智能化、有线电视、消防、人防、暖通、电梯、太阳能热水、空调(如有)、室外市政、市政供水、燃气、园建绿化、绿色建筑、减震(变摩擦阻尼器、无间隙黏滞阻尼器等)、节能、信息化(如有)、白蚁防治等以及项目北侧临时出入口的改造及周边环境关系协调。发包人根据工程实施情况,有权对承包人的承包范围及内容进行适当调整,承包人必须无条件服从。招标人确认的与本工程有关的其他工程。

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