速度型粘滞阻尼器作为一种重要的耗能装置,在建筑和桥梁等结构的抗震、抗风及加固改造中发挥着不可替代的作用。它的出现为结构抗震技术的发展注入了新的活力,也为保障人民生命财产安全提供了有力的技术保障。
一、定义与原理
速度型粘滞阻尼器是一种速度相关型的耗能装置,它基于流体运动时流体通过节流孔产生节流阻力的原理制成。该装置利用液体的粘性来提供阻尼,从而耗散震动能量。当结构受到外部激励(如风、地震等)时,阻尼器中的活塞会在缸体内往复运动,阻尼介质(通常为硅油等粘性材料)在两个分隔腔体内流动,产生摩擦和节流阻尼,将地震动能转化为热量耗散掉,从而降低活塞的运动速度,达到阻尼耗能的目的。
二、组成与结构
速度型粘滞阻尼器主要由缸体、活塞、阻尼介质和连接体等部分组成。缸体内部充满粘滞材料,活塞在缸体内往复运动,通过调整活塞的尺寸或形状,可以改变阻尼器提供的阻尼力大小。阻尼介质在活塞孔中流动时产生阻尼力,这种阻尼力与活塞的运动速度成正比,因此速度型粘滞阻尼器也被称为速度相关型阻尼器。
三、特点与优势
1、耗能能力强:速度型粘滞阻尼器通过粘滞材料产生阻尼力,将地震或风等外部激励引起的结构振动能量转化为热量耗散掉,具有较强的耗能能力。
2、适用性好:该阻尼器只提供阻尼而不提供附加刚度,因此不会改变结构的基本自振周期,适用于各种不同类型的结构和荷载条件。
3、性能稳定:速度型粘滞阻尼器的滞回曲线饱满近似矩形,表现出稳定的动力特性和强大的耗能能力,能够确保结构在地震或风等极端条件下的安全性。
4、安装方便:该阻尼器具有结构简单、体积小、重量轻等优点,便于安装和维护。
四、应用领域
速度型粘滞阻尼器广泛应用于高层建筑、桥梁、建筑结构抗震改造、工业管道设备抗振和军工等领域。它可以用于吸收和耗散由风、地震、移动荷载和动力设备等引起的结构振动能量,提高结构的抗震性能和安全性。