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黏滞流体阻尼器的部件设计

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黏滞流体阻尼器的部件设计

黏滞流体阻尼器的部件设计

黏滞流体阻尼器是一种速度相关的阻尼器,目前土木工程领域广泛使用的流体阻尼器内部结构基本属于射流式。黏滞流体阻尼器工作方式是液体流经活塞头上的小孔,通过活塞的往复运动提供阻尼力。近年来,黏滞流体阻尼器的研究主要集中在粘滞阻尼器空间分布的优化和改善粘滞阻尼器性能的方法研究上。

空间分布优化:主要是较大化黏滞流体阻尼器的耗能能力,降低结构在地震作用下的反应。如何选择合理有效的位置布置阻尼器具有重要意义,通过对某建筑进行非线性时程分析,以较小化层间位移角,甚至综合考虑初始成本和总预期损失的目标,优化获得高附加阻尼比的目标。

改善黏滞流体阻尼器构件性能的方法:阻尼器的耗能能力随着阻尼器变形的增大而增大,阻尼器的变形通常受结构层间位移角的限制。为了使阻尼器在不降低结构承载力的情况下尽可能地变形,可以增加黏滞流体阻尼器内部的阻力变形来打破现有夹层变形的限制。换句话说,地板变形被放大系统放大到阻尼器,使得阻尼器可以获得更大的行程(或速度),并为结构提供更高的等效阻尼比,从而更有效地保护结构。

黏滞流体阻尼器的部件设计

通常在国内,结构工程师对黏滞流体阻尼器通常采取务实的态度(直接确定阻尼系数和阻尼指数,代入模型直接计算)。实际上,黏滞流体阻尼器的设计是一个非常复杂的过程,大致可以分为四个主要过程:黏滞流体阻尼器的强度计算、阻尼器的热计算、水动力计算和经验数据的比较:

(1)强度设计:阻尼器内部的所有零件都应进行强度设计,包括活塞杆、油缸和护套在内的所有零件都应在设计额定阻尼力的基础上考虑一定的安全储备;正常情况下,安全系数应考虑为2~2.5倍,在此安全储备下,应保证所有零件在拉力和压力下不屈服或变形。(2)发热计算分析:根据阻尼器单位时间的耗能计算阻尼器的发热,并考虑动密封的设置。(3)水动力计算:保证各项参数满足设计曲线要求。(4)对比经验数据:设计阻尼器,参考丰富的数据平台,确保准确性。

黏滞流体阻尼器的工作和运行状态是合理消能设计过程的基础,也关系到设计者的初衷和目的。粘滞阻尼器的工作状态可分为两种,即日常运行状态和紧急情况发生时的状态。这里涉及的阻尼器的主要工作和运行状态包括粘滞阻尼器的内部工作压力、其耗能形式、热效应和使用寿命等。


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发布时间:2021-07-30 14:47:18