黏滯阻尼墻工程應用及研究現(xiàn)狀-論文.pdf

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1、第3O卷第4期結(jié)構工程師Vo1.30,No.42014年8月StructuralEngineersAug.2014黏滯阻尼墻工程應用及研究現(xiàn)狀潘全勝(上海中晨工程設計有限公司,上海200122)摘要黏滯阻尼墻是一種性能良好的消能減震部件。概述了國內(nèi)外對這一耗能減震裝置的試驗研究,總結(jié)了國內(nèi)外對黏滯阻尼墻的工程應用,探討了設置阻尼墻結(jié)構的設計方法,提出了我國推廣這種消能減震部件需要解決的若干問題。關鍵詞黏滯阻尼墻,消能減震,試驗研究,工程應用,設計方法State·-of-the—·ArtofApplicationandResearchofViscousDamp

2、ingWallsPANQuansheng(ShanghaiZhongchenEngineeringDesignCo.,Shanghai200122,China)AbstractTheviscousdampingwallisanenergydissipationcomponentwithhighperformance.ThispapersummarizestheexperimentalresearchesandengineeringapplicationsontheVISCOUSdampingwallsathomeandabroad,anddiscussest

3、hedesignproceduresofthestructureswiththedampers.TheproblemsneededtobesolvedarealsoanalyzedtopromotetheapplieationofviscousdampingwallsinChina.Keywordsviscousdampingwall,energydissipation,experimentresearch,application,designprocedure通過黏滯阻尼消耗地震能量,從而減小結(jié)構的地1引言震反應。圖2給出了阻尼墻在層間發(fā)生變形時的工作原理

4、示意圖。黏滯阻尼墻(ViscousDampingWall或Vis—COUSWallDamper,簡稱VDW)由13本學者Miyaza—2VDW的力學特性ki和Arima等在1986年提出,由SumitonoCon—truction公司研制成功的一種可作為墻體安裝在日本Sumitomo公司的Arima等最早進行了結(jié)構層間的消能部件,它主要由內(nèi)部鋼板、外部鋼VDW縮尺(W60cm×H50em)與足尺(W2.0In板及位于內(nèi)外鋼板之間的黏滯液體(高分子聚合×H1.5m)的模型試驗。隨后,美國的Rein.物)三部分構成,如圖1所示。內(nèi)部鋼板固定horn和Li及13本

5、的OILES工業(yè)株式會社都分別于上層樓面,兩塊外鋼板固定在下層樓面,而且內(nèi)進行了VDW的性能試驗J。圖3表示在頻率鋼板能在其中沿平面運動,內(nèi)鋼板和外鋼板之間0.98Hz、正弦簡諧波激勵下的力一位移滯回曲填充高黏滯阻尼材料。根據(jù)內(nèi)部鋼板的張數(shù),一線,從圖中飽滿的滯回環(huán)可知其具有較強的耗能張鋼板的稱為單板型,兩張鋼板的稱為雙板型。能力。工程實踐中常在阻尼墻外部設鋼筋混凝土或防火13本的OILES工業(yè)株式會社對VDW進行了材料的保護墻,以防止VDW受到撞擊、腐蝕、火大量的動力性能試驗,得到了各種振動頻率、位移災等因素影響。地震時,樓層間發(fā)生相對位移,內(nèi)幅值條件下的

6、滯回曲線,通過回歸及擬合分析,給鋼板在黏滯材料中滑動,內(nèi)外鋼板之間的速度梯出了OILES的VDW阻尼力計算公式』:度使黏滯材料產(chǎn)生阻尼,從而使結(jié)構的阻尼增大,F(xiàn):AeI。043t$(/d)(1)收稿日期:2013—12—23聯(lián)系作者,Email:lyqspan@126.colnStructuralEngineersVo1.30,No.4StateoftheArtMiyazaki等提出了利用VDW進行結(jié)構減震的思VDW模型結(jié)構進行了風洞試驗,結(jié)果表明設置想J。同年Miyazaki等對5層縮尺鋼框架模型振VDW不僅可以減少結(jié)構在順風向的風振作用,而動臺試驗研究。

7、1988年,Arima等進行了4層足且可以減小橫風向的風振作用。同時也考察了阻尺鋼框架進行了振動臺試驗J,鋼框架的層高除尼墻處于平面內(nèi)扭轉(zhuǎn)、平面外扭轉(zhuǎn)等狀態(tài)下的動底層為2.4In外其余3層均為2.3I13,跨度為5力性能。m,總重量為102.8t。此次足尺模型試驗考察了2005年,同濟大學的閆峰和呂西林對附加和純框架、安裝偏心支撐框架、安裝阻尼墻框架、安不附加VDW的RC框架進行了振動臺試驗研裝鉛橡膠隔振器框架等多種工況下進行了同一條究該RC框架模型為1跨2開間3層,跨度為地震波輸入的對比研究。同時他們還對黏滯阻尼2.41TI,2開間均為1.8m,層高2.0

8、Ill。本試驗的墻單元在各種溫度條件下進行了試驗研究

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