软钢阻尼器,又称粘滞阻尼器,通过利用软钢的塑性变形能力来耗散地震能量,具有显著的减震效果和稳定的滞回性能。
一、基本构造与材料
软钢阻尼器是采用特种软钢(如低碳钢)为材料制作的一种易屈服、高耗能的结构防震装置。这种材料具有优良的塑性变形性能,可以在超过屈服应变几十倍的塑性应变下往复变形数百次而不断裂。软钢阻尼器通常被设计成各种形状,如弯曲梁、U形钢、X形钢板等,以适应不同的受力需求。
二、工作原理
1、塑性变形耗能:当地震等外部激励作用于结构时,结构会产生变形和位移。此时,软钢阻尼器也会随之变形。由于软钢具有良好的塑性变形能力,阻尼器在变形过程中会吸收并耗散大量的地震能量。这种耗能机制主要依赖于软钢板材屈服后的非弹性特点。
2、滞回性能:软钢阻尼器在受力过程中表现出稳定的滞回性能。这意味着在地震作用下,阻尼器能够反复地吸收和释放能量,形成稳定的滞回曲线。这种滞回性能有助于降低结构的动力反应,提高结构的抗震性能。
3、位移相关型耗能:软钢阻尼器是一种位移相关型阻尼器。其耗能能力与结构的位移密切相关。当结构位移增大时,阻尼器的耗能能力也随之增强。这种特性使得软钢阻尼器在地震作用下能够更有效地吸收和耗散能量。
三、应用与优势
1、应用领域:软钢阻尼器因其显著的减震效果和稳定的滞回性能而被广泛应用于结构的抗震设计。其应用领域包括RC/SRC钢构新建工程、结构抗震加固补强工程、民用建筑、商业公共建筑、工业厂房建筑以及生命线工程等。
2、优势特点:
减震机理明确,减震效果显著。
滞回特性稳定,能够反复地吸收和释放能量。
对安装位置及工作面尺寸的要求相对灵活,便于施工和安装。
长期使用免维护,降低了维护成本。
抗震性能不受温度影响,适用于各种气候条件。