黏滞阻尼器是一种以粘滞材料为阻尼介质的被动速度型耗能减震(振)装置,主要用于结构振动(包括风、地震、移动荷载和动力设备等引起的结构振动)的能量吸收与耗散,适用于各种地震烈度区的建筑结构、设备基础工程等,其安装、维护及更换都相对简单方便。
建筑黏滞阻尼器寿命与到期检查:
建筑黏滞阻尼器通常被设计成具有三十年以上的使用寿命且免维护,但根据不同使用场合和突发事件等情况,还需做相应的维护管理,例如安装 1 年后做初期检查;竣工后 3 年、5 年、10 年进行定期检查,10 年以后每 10 年检查一次;发生强烈地震、遭遇强风火灾等建筑受灾情况应及时检查。
检查内容包括阻尼介质是否泄漏、主体表面未涂装部位是否清洁、定期对钢件进行油漆防锈处理、在销轴连接处加注润滑油脂并及时清理污垢、使用扭矩扳手检查所有连接螺栓是否松动并紧固、测量阻尼器中心距尺寸并记录,若有超出允许的范围时应及时进行纠正以及阻尼器与建筑连接处是否有间隙等。
黏滞阻尼器结构:
它一般由前耳环、防尘罩、活塞杆、缸筒、后耳环等部分组成,内部填充有阻尼介质。当粘滞阻尼器的活塞往复运动时,阻尼介质通过活塞上的阻尼通道产生阻尼力。
黏滞流体消能阻尼器的黏滞流体:
目前用于黏滞流体消能阻尼器的黏滞流体主要是液压油、有机硅油、硅基胶和特种悬浮液等,其中有机硅油应用较为广泛,例如二甲基硅油,它是一种无色透明的油状液体,具有无毒、无味、无腐蚀性和不易燃烧等优点,并且疏水性好,电气绝缘性能也比较好。
黏滞阻尼器的工作原理:
黏滞阻尼器的工作原理基于流体粘滞阻尼器的原理。它主要由活塞、缸体、端盖、阻尼介质和连接体组成。活塞将缸体一分为二,在活塞于缸体内往复运动过程中,阻尼介质在两个分隔腔体内迅速流动,介质的分子间以及介质与活塞会产生剧烈的摩擦,介质在通过活塞孔时也会产生巨大的节流阻尼,这些作用的合力形成阻尼力。流动中产生的阻尼力,将地震、风振等产生的动能通过活塞在阻尼介质中的往复运动转化为热量耗散掉,使活塞运动速度逐渐降低,从而达到阻尼耗能的目的。
黏滞阻尼器具有诸多优点:
1.耗能效率高,且不增加结构刚度,不会改变结构的自振周期;
2.外形美观,结构紧凑,安装方便;
3.性能稳定,既可以用于抗震,也可以用于抗风。
黏滞阻尼器安装:
安装黏滞阻尼器时,安装前需先核对安装节点、安装尺寸、节点板、销轴、阻尼器是否符合图纸设计要求。对于质量较轻的阻尼器,可以先将阻尼器、节点板、销轴连接在一起,通过调节节点板和预埋件贴合,采用螺栓连接或焊接的方式,将阻尼器安装到位;对于质量较大的阻尼器,先将节点板与预埋件连接,通过螺栓连接或焊接固定,再将阻尼器插入节点板中间,通过销轴将其固定;对于一端有法兰连接的,可以先将法兰端固定好,再对齐销轴孔,通过销轴将其固定。
黏滞阻尼器验收:
在验收方面,需遵循一定的规范标准。出厂验收时,按照《建筑消能阻尼器》要求,第三方检测需按照不同类型阻尼器数量的 20%(不少于 2 套)进行,且出厂要 100%检测。
检测内容主要包括极限位移、规律性、最大阻尼力等,如甲方有特殊要求,还可增加测试内容。而进场验收时,应具有产品出厂检验报告,满足相关规定;粘滞阻尼使用的紧固件和涂料应具有质保并符合设计文件规定;支撑或连接件的制作单位应提供原材料、产品质保。
黏滞阻尼器后期维护:
后期维护也十分重要。黏滞阻尼器的检查根据检查时间和时机可分为定期检查和应急检查,根据检查方法可分为目测检查和抽样检查。在正常使用情况下,一般 10 年或者建筑维修时应进行目测检查,达到设计使用年限时应进行抽样检查。在遭遇地震、强风、火灾等灾害后也应进行抽样检查。目测检查时,需观察阻尼器支撑、连接构件等的外观、变形及其他问题并及时处理;抽样检查时,应在结构中抽取在役的典型阻尼器,对其基本性能进行原位测试或实验测试,以推定其可否达到预定的使用年限。
总之,黏滞阻尼器就像给建筑或桥梁装上了“安全气囊”,在地震、风振等自然灾害来临时,能够最大限度地吸收和消耗冲击能量,大大缓解对建筑结构造成的冲击和破坏,是保障结构稳定与安全的重要装置。