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,能够有效地吸收和耗散振动能量,降低结构的振动响应,保护建筑结构的安全。
一、运作原理
黏滞阻尼器的工作原理基于流体运动,特别是当流体通过节流孔或在封闭空间中进行相对运动时与壁缸或壁筒产生相互作用,将流体运动产生的动能转化为热能,从而耗散地震输入的能量。
具体来说,当外部激励(如地震或风振)传递到结构中时,结构产生变形并带动阻尼器运动。阻尼器内部的活塞在油缸内作往复运动,活塞上设有阻尼结构,油缸内装满流体阻尼介质(如硅油等粘性液体)。在活塞两端形成压力差,介质从阻尼结构中通过时,会产生阻尼力并实现能量转变(机械能转化为热能),达到减小结构振动反应的目的。
这种阻尼力的大小与流体运动的速率密切相关,速度越大,阻尼力越大;速度为0时,阻尼力为0。因此,黏滞阻尼器是一种刚度无关、速度相关的阻尼器。
【图片来样公众号:建筑工业产品经理(侵删)】
二、构造
黏滞阻尼器一般由前耳环、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。以下是对各部分的详细解释:
1.前耳环和后耳环:用于连接阻尼器与建筑结构,确保阻尼器能够牢固地安装在所需位置。
2.防尘罩:保护阻尼器内部免受灰尘和杂质的侵入,延长阻尼器的使用寿命。
3.活塞杆:连接活塞和缸筒,并传递活塞的运动。活塞杆通常由高强度材料制成,以确保其能够承受较大的力和变形。
4.缸筒:容纳阻尼介质和活塞的容器,通常由高强度、耐腐蚀的材料制成。缸筒内部经过精密加工,以确保活塞能够顺畅地在其内部运动。
5.活塞:阻尼器的核心部件,其上设有阻尼结构(如节流孔或缝隙),用于产生阻尼力。活塞在缸筒内作往复运动时,会带动阻尼介质通过阻尼结构,从而产生阻尼力。
6.阻尼介质:通常为硅油等粘性液体,用于产生阻尼力。阻尼介质的性能直接影响阻尼器的耗能效率和稳定性。