大楼减震阻尼器是一种重要的结构安全设备,主要用于减少建筑物在受到风力、地震等外力作用时的振动幅度,从而增强结构的稳定性和安全性。
大楼减震阻尼器工作原理:
阻尼器通过吸收和消耗外部作用在建筑物上的能量,减少建筑物的振动幅度。例如,风阻尼器通过传感器探测风力大小和建筑物的摇晃程度,并利用计算机控制配重物体向反方向运动,从而降低建筑物的摇晃程度。
大楼减震阻尼器类型:
大楼减震阻尼器有多种类型,包括液体阻尼器、摆锤阻尼器以及液体-固体混合阻尼器等。每种阻尼器都有其独特的工作原理和应用场景。
1、液体阻尼器:利用流体阻尼器杆消耗能量,具有结构简单、稳定可靠、反复循环使用等特点。
2、摆锤阻尼器:通过重力将摆锤向相反方向转动,将能量转化为动能和势能,并通过微调杆调整反向力矩,使建筑物的振动减弱或消失。
3、液体-固体混合阻尼器:采用液体和固体材料的混合物,在保持结构强度的同时达到减震功能。
大楼减震阻尼器应用场景:
阻尼器不仅应用于高层建筑的抗风设计,还广泛应用于建筑物的地震防护设计中。它们可以被安装在建筑物的主体结构中,例如高层建筑的框架结构或者桥梁的横梁,通过降低结构的振动幅度来增强结构的抗震性能。
大楼减震阻尼器是一种能够有效提升建筑物结构安全性和稳定性的重要设备。通过合理选型和应用,可以显著降低建筑物在受到外力作用时的振动幅度,从而保护建筑物和人员的安全。
大楼减震阻尼器国内案例:
1、台北101大厦屈曲约束支撑的构造
图片来源网络,侵删
台湾位于活跃地震带上,常常受到地震和台风灾害的影响,当时在建设台北101大厦时必须要克服“抗震”和“防风”这两大问题。
因此,全球首个最大的、外露的质量调谐阻尼器便诞生了。
这个巨大的、金光灿灿的球型阻尼器重达660余吨,直径5.5米,四周用钢索吊着,下面同时加装了8组小的液体阻尼器。
当台风或地震来袭时,大楼侧面受力时,计算机通过侦测后,会相应的摆动产生反作用力,抵消掉大楼的部分压力。
2015年4月20日台湾花莲东部近海发生了6.3级地震时,这颗在台北101大厦87楼沉睡的巨大圆球,苏醒了,球体正负摆幅达15厘米,创下台湾地震史上最大幅度,台北101大楼有惊无险,躲过了强震。
2、上海中心大厦阻尼器
上海中心大厦是中国第一高楼、世界第二高楼,地上127层,地下5层,总高632米。大楼顶楼就藏着一个“镇楼神器”——有“上海慧眼”之称的阻尼器。
该阻尼器是中国自主研发的摆式电涡流调谐质量阻尼器,可以抗7级地震和12级台风。阻尼器自重达1000吨,由12根吊索、质量块、阻尼系统和主体保护系统四部分组成。阻尼器的质量块和吊索构成了一个复摆系统,通过与主体大楼的共振,进而抵消掉主体结构的晃动。
在 “安比”台风登陆上海时,该阻尼器装置的摆动幅度达到40厘米至50厘米。