粘弹性阻尼器是一种速度位移复合型阻尼器,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:粘弹性阻尼器(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。
另一幢是6年前在美国西雅图建成的76层哥伦比亚中心大厦,粘弹性阻尼器装置在该大厦结构中再度又被采用!目前,从只在2幢中应用这一点来说,还是比较新颖的,值得我们在发展高层建筑钢结构中引起重视和借鉴.随着我国经济的快速发展,高层、超高层建筑如雨后春笋般的一座座拔地而起!由于高层建筑结构一般刚度较柔、阻尼较小,因此,当结构的高度较高、高宽比较大时,一方面结构采用一般的抗震方法很难做到经济合理的去满足规范的要求;另一方面强烈地震时结构仍要进入弹塑性而引起结构构件的损伤与破坏!
加填料可以大大增加其阻尼!但单纯的黏弹性阻尼材料的效果没有达到人们的要求,因此科学家又在黏弹性阻尼材料的基础上研发出了黏弹性阻尼器!黏弹性阻尼器是有刚度的黏滞阻尼装置,其荷载一变形滞回曲线的类型有3种:线性、变形软化型、变形硬化型!其力学模型有应用分数微分本构关系的模型和将弹簧和阻尼器组合的模型,其阻尼力与速度和位移相关!阻尼器的形状有平面型、筒型!黏弹性阻尼器是由黏弹性阻尼材料与约束钢板交替叠合黏结而成的,除了黏弹性阻尼材料外还有约束钢板和黏结剂层,后两种材料几乎是不能耗能的,所以黏弹性阻尼器的损耗因子比黏弹性材料的小一些.
粘弹性阻尼器的解析模型假定,在半周期初期受到损伤时,剪力将立即降低到设计以外的性能,而不产生硬化行为.因此,当时阻尼结构的加速度控制性能,特别是安装了损伤阻尼器的楼板,可能不尽如人意,但仍优于无阻尼结构的性能!虽然本研究澄清了一些疑问,但强调受损的粘弹性阻尼器仍须在下一次大地震发生前进行适当的修复或更换.粘弹性阻尼器分两种形式,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!
粘滞阻尼器分类与选型:典型的粘弹性阻尼器由约束钢板粘结粘弹性材料层组成,分有平板式阻尼器、筒式粘弹性阻尼器和粘弹性阻尼墙等型式。粘弹性阻尼器是和用粘弹性材料具有应变滞后干应力的阻尼特性制成,可安装在建筑物上,依靠粘弹性材料的滞回耗能特性来增加结构的阻尼,可减小工程结构物对风及地震的振动反应,是一种有效的被动减振控制装置.粘弹性阻尼器产品描述:利用粘弹性材料具有应变滞后干应力的阴尼特性制成,可安装在建筑物上,依靠粘弹性材料的滞回耗能特性来增加结构的阴尼,可减小工程结构物对风及地震的振动反应,是一种有效的被动减振控制装置。
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高分子材料分子运动单元的多重性使其力学响应同时表现出明显的弹性和黏性特征,即为黏弹性!这种性质在减振方面表现良好,因此人们自然而然将其用于制作阻尼材料,其主要特征与温度及频率有关.频率高到或温度低到一定的程度时,它呈玻璃态,失去阻尼性质;在低频或高温时,它呈橡胶态,阻尼也很小;只有在中频和中等温度时,阻尼比较大,弹性取中等值。常用的粘弹性材料可依其基低的不同分为四类:沥青、水溶物、乳胶和环氧树脂,其中都要适当地添加填料和溶剂.