四川非线性消能器设计与分析

电涡流消能器相比于油消能器的技术优势：1）油消能器在往复荷载作用下（有些甚至在安装后不满一年）存在漏油现象，而消能器一旦漏油，其阻尼力、阻尼系数将减小，不再满足设计要求，存在安全隐患。电涡流消能器为纯金属构件，不含油，不存在漏油现象。2）因为温度对油的影响较大，因此油消能器的工作性能受温度的影响，在低温和高温状态下，油消能器的性能极大降低。而电涡流消能器为纯金属构件，工作性能不受温度的影响。3）油消能器为了产生阻尼，活塞杆端部橡胶与管壁有摩擦，在往复荷载的作用下，相接触的构件容易产生摩擦损耗，耐久性降低。而电涡流消能器磁体与导体之间没有直接接触，不存在磨损，耐久性较好。粘滞阻尼器采用金属密封，寿命长（50年），对环境温度不敏感（-50℃ - 200℃），滞回曲线饱满，性能稳定。四川非线性消能器设计与分析

液压消能器是一种可以由低速到高速自由调节气缸进给速度在所期望范围内的液压式进给速度控制装置。控制方式有弹簧返回型（RB型）和空气返回型（R-A型）两种类型，可根据用途进行选择。液压消能器的特点：防腐性好主要零部件采用奥氏不锈钢材料，防腐性能好；结构紧凑结构紧凑，且呈对称结构，安装空间小，受力更加合理；动态响应快阻尼力大，且动态响应时间短；摩控阻力小摩控阻力小，一般低于额定载荷的1%-2%；摆动角头部，尾部铰接采用关节轴承，允许极多摆动角为±6°；寿命长采用特殊的液压油和密封介质，性能稳定，密封寿命长；高温工作可在93℃温度下连续工作，短时工作温度可达148℃。成都耗能消能器计算分析黏滞阻尼器的工作和运行状态是进行一个合理的耗能减震设计过程的基础，这也与设计者的初衷及目的有关。

黏滞阻尼器设计是由其强度来控制的，在土木工程领域的抗震阻尼器，在设计荷载的基础上，考虑足够的安全储备后，通过强度确定阻尼器各部分零部件的尺寸。一方面是阻尼器的单位时间需消耗的能量很大，阻尼器需要足够的内部腔体和外部尺寸来实现能量转换，在这类设计中，起到决定作用的控制因素是功率。对于抗风荷载、需要考虑连续工作的阻尼器，考虑阻尼器的功率是必不可少的，而黏滞阻尼器内部的流体介质运动是一个复杂的流体动力学问题。

我国《抗规》中，提出的消能减震结构的预期位移，是通过迭代计算得出的，规范中计算附加阻尼比式子中，结构的总应变能与结构的变形有关，而结构变形又是在附加阻尼比的基础上算出来的，先预估结构变现，然后采用迭代方法，确定消能减震结构的变形和附加阻尼比。但是消能器的实际变形的估计存在问题，规范中计算附加阻尼比式子中，计算消能器消耗的能量时，每层消能器变形通常由所在楼层层间位移，扣除变形损耗估算得出的，这对框架结构（剪切为主）是有效的，对于框架剪力墙结构（由于结构存在弯曲成份），有的楼层不能引起消能器变形，这种情况随着楼层的增加而增加。因此，消能器的变形就不能直接根据结构的层间位移来计算。金属阻尼器滞回曲线饱满，耗能能力强且稳定。

金属阻尼器是利用金属元件屈服时产生的弹塑性滞回变形来耗散能量。金属材料往往具有良好的滞回特性和低周疲劳性能，且受外界环境和温度变化的影响较小，国内外学者研制与开发了不同类型的金属阻尼器。软钢阻尼器是应用为普遍的金属阻尼器。由于软钢进入塑性后有良好的塑性变形能力和滞回耗能性能，低屈服点钢有较低的屈服点与较好的延性。利用这些特性，可根据需要设计成不同形式的金属阻尼器。目前，国内外学者已先后提出了剪切钢板阻尼器、X形加劲软钢阻尼器、三角形加劲软钢阻尼器、开孔式加劲软钢阻尼器等阻尼器。利用放大系统将楼层变形放大给阻尼器，使之得到更大的行程，提供更高等效阻尼比给结构，更高效保护结构。北京电涡流消能器研发

调谐质量阻尼器（TMD）系统是结构被动减震控制体系的一种，它由之后结构和附加在主结构上的子结构组成。四川非线性消能器设计与分析

黏滞流体阻尼器一般由缸筒、活塞、阻尼通道、阻尼介质和导杆等部分组成。当工程结构因振动而发生变形时，安装在结构中的黏滞流体阻尼器的活动与缸筒之间发生相对运动，由于活塞前后的压力差使黏滞流体从阻尼通道中通过，从而产生阻尼力，耗散外界输入结构的振动能量，达到减轻结构振动响应的目的。黏滞流体阻尼器内置液体，不提供静刚度，因此不影响附加消能器之后结构的周期和振型；在简谐振动下其滞回曲线呈椭圆型，保证了安置在结构上的消能器在位移状态下受力为零，受力情况下位移为零；既可以降低地震反应中的结构受力也可以降低反应位移。黏滞阻尼器具有良好的低周和高周疲劳性能，能在地震和大风荷载下长时间使用，具有耐候性好等特点。四川非线性消能器设计与分析

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