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你的位置:天博官网网址是多少 > 新闻动态 > 建筑阻尼器设计规范,技术分析粘弹阻尼器(VFD),粘滞阻尼器(VFD) 黏滞阻尼墙(VFW),屈曲约束支撑(BRB),摩擦阻尼器(FD),金属阻尼器(MYD)_结构_摩天大楼_风力粘弹阻尼器(VFD),郑州中天建筑节能有限公司,粘滞阻尼器(VFD),黏滞阻尼墙(VFW),屈曲约束支撑(BRB),摩擦阻尼器(FD),金属阻尼器(MYD),郑州中天建筑节能有限公司,电磁阻尼器(MD),调谐质量阻尼器(TMD),墙式剪切金属阻尼器,墙式剪切型复合阻尼器,郑州中天建筑节能有限公司, 阻尼器—高楼大厦的“定楼神器”“守护神”
给建筑安装了“安全气囊”,保障建筑安全
阻尼器,这一被誉为“定楼神器”的装置,在高楼大厦中发挥着至关重要的作用。它如同一位默默守护的卫士,确保建筑的安全与稳定。
阻尼器,这一专为减振消能而设计的装置,通过提供运动阻力来耗减能量。在航天、航空、军工、枪炮等多个领域,以及我们日常生活中的汽车和摩天大楼,阻尼器都发挥着不可或缺的作用。
阻尼,是指通过摩擦和其他阻碍作用使自由振动逐渐衰减的过程。为了实现这一目的,人们会在结构系统上安置特殊的构件,这些构件能够提供运动阻力,从而耗减能量。这类装置被称为阻尼器。阻尼器的作用会因应用场景和工作环境的差异而有所不同。例如,有些阻尼器主要用于减振,而另一些则更侧重于防震,它们在低速时允许自由移动,但在速度或加速度超过特定值时会自动闭锁,提供刚性支撑。目前,各种类型的阻尼器已经广泛应用于各个领域,包括弹簧阻尼器、液压阻尼器、脉冲阻尼器、旋转阻尼器、风阻尼器和粘滞阻尼器等。
展开剩余93%阻尼器,被誉为高楼大厦的“定楼神器”,是保障高楼在强风或台风侵袭时安全的重要措施。为了应对高空强风和台风的摇晃影响,大楼内部通常会安装“调谐质块阻尼器”(tuned mass damper,亦称“调质阻尼器”)。这种阻尼器利用质量块的惯性,产生一个与建筑摇晃方向相反的反作用力,从而实现减振效果。当建筑受到风力作用而摇晃时,阻尼器会反向摆动,通过这种摆动来有效降低建筑物的晃动幅度。
建筑阻尼器的作用原理和分类
建筑减震器是一种将建筑物的振动能量转化为热能或其他形式的装置,以保障建筑安全。其通过阻尼材料的消耗来减少振动,分为粘性、金属、摩擦以及调谐质量等多种类型。在高层建筑、桥梁等大型构造中有着广泛的应用。未来其发展趋势将更注重高效、智能、多样化及环保等方面的提升。学校,医院,商场,养老中心,商业写字楼,高层建筑等公共建筑多用。
建筑物阻尼器,作为一种高效的质量阻尼装置,其核心机制在于利用弹性材料内部的能量吸收特性,有效减少建筑结构的震动幅度与频率。该装置通常由多层金属构成的重锤组成,通过精确调整质量与选择适宜的阻尼材料,实现卓越的减震效果。阻尼器在自然灾害,如地震或强风事件中,发挥着举足轻重的作用。它能显著保护建筑物结构及其内部设施的完好无损,从而确保居民的生命安全不受威胁。阻尼器的应用广泛,尤其在高层建筑如摩天大楼、高层住宅及商业中心等领域,其重要性更为凸显。在地震与台风频发的区域,阻尼器能有效减轻建筑在灾害中的震动,大幅降低潜在损失。综上所述,建筑物阻尼器凭借其高科技含量与实用价值,成为提升高层建筑在自然灾害中稳定性的关键设备,同时也为人们在高空建筑内的生活提供了坚实的安全保障。
1 风阻尼器的工作原理
风阻尼器的工作原理,是基于牛顿第三定律的精髓,即“作用力与反作用力相互对立且等价”。当高楼大厦遭遇风力的冲击时,风阻尼器则能以巧妙的反向运动回应。它通过产生与风力方向相反的阻力,来减少大厦的晃动幅度,维持其稳定。风阻尼器的构造极其复杂,通常由精密的金属板、油缸以及活塞等部件组成。当风力作用于大楼上时,油缸内部的阻尼力便会启动,以减缓大厦的摇晃。具体而言,活塞在风力的推动下,会在油缸内进行运动,从而将油液挤出或吸入,这种运动不仅消耗了部分风力的能量,也有效减小了大楼的晃动幅度。除了风阻尼器的应用,现代摩天大楼还借助了其他技术手段来强化其稳定性。在建筑设计阶段,工程师们会进行详尽的结构计算和模拟,以确保建筑能够抵御各种自然灾害的力量。同时,建造过程中也会采取多种措施,如强化大楼的骨架结构、增加高强度钢筋混凝土的使用等,以提升其抗风能力。值得一提的是,部分先进的风阻尼器采用了液压减震技术,不仅有效控制了大楼的稳定性,还具备了一定的减震效果。随着科技的发展,风阻尼器的材料和结构设计也在不断升级。新型材料如碳纤维、高强度钢材的采用,使风阻尼器更加轻便,同时提高了其承载能力。在结构设计上,更复杂的动力学模型和结构被引入,以更好地适应大楼的结构特性和自然环境。时至今日,风阻尼器的发展已经从单一功能向智能化控制迈进,为摩天大楼的稳定性和安全性提供了更为可靠的保障。
2建筑阻尼器的分类
为了确保一座座摩天大楼的安全与稳定,工程师们设计出了各式各样的建筑阻尼器,它们默默地吸收并消散着外部力量带来的冲击。
主流建筑阻尼器。一、粘弹性阻尼器,当你轻轻按压一块橡皮泥时,它既能变形吸收力量,又能逐渐恢复原状,这种特性正是粘弹性阻尼器的核心所在。粘弹性阻尼器利用高分子材料的粘弹性特性,在受到外力作用时,通过材料的变形来吸收和耗散能量。它们通常被安装在建筑结构的关键部位,如楼层之间或梁柱节点处,就像是为建筑穿上了一层柔软而坚韧的“防护服”。在地震或强风来袭时,这些阻尼器能够有效地减缓结构的振动幅度,保护建筑免受破坏。其独特的柔中带刚的特性,让它在众多阻尼器中脱颖而出,成为提升建筑抗震性能的重要工具。
二、金属阻尼器如果说粘弹性阻尼器是柔中带刚的守护者,那么金属阻尼器则更像是身披铠甲的勇士。这类阻尼器主要利用金属材料的塑性变形能力来耗散能量。在受到外力冲击时,金属阻尼器会发生可控的塑性变形,将一部分动能转化为热能或其他形式的能量耗散掉。常见的金属阻尼器有屈服型、弯曲型等,它们的设计往往简洁而高效,能够在极端条件下保持稳定的工作状态。金属阻尼器的应用,不仅增强了建筑结构的整体刚度和稳定性,还提高了建筑的抗震减震能力,为高层建筑的安全保驾护航。
三、摩擦阻尼器摩擦阻尼器,是通过摩擦力来吸收和耗散能量的。这类阻尼器通常由两个或多个相对滑动的部件组成,当建筑结构受到外力作用时,这些部件之间会产生摩擦力,从而减缓结构的振动速度。摩擦阻尼器的设计巧妙之处在于它能够根据外力的变化自动调整摩擦力的大小,实现动态平衡。这种自适应的特性使得摩擦阻尼器在应对不同类型的振动时都能表现出色。此外,摩擦阻尼器还具有结构简单、安装方便、维护成本低等优点,因此在许多建筑项目中得到了广泛应用。四、调谐质量阻尼器如果说前三种阻尼器是建筑内部的“守护者”和“战士”,那么调谐质量阻尼器(TMD)则更像是建筑外部的“调音师”
它通过在建筑顶部或特定位置安装一个大型质量块(如水箱、混凝土块等),并利用弹簧或悬吊系统将其与建筑结构相连。当建筑受到外部激励(如风振、地震)时,质量块会因惯性作用而产生与建筑结构相反的振动,从而抵消或减弱结构的振动幅度。调谐质量阻尼器的工作原理类似于钟摆或秋千,它利用物理学的共振原理,通过调整质量块的质量和频率,使其与建筑结构的振动频率相匹配,实现最佳的减震效果。这种高科技的减震手段,不仅提高了建筑的抗震性能,还赋予了建筑一种独特的科技美感。
3 摩天大楼的其他防风措施摩天大楼的防风措施远不止于建筑阻尼器,让我们来看看其他的防风、抗风措施。
一、风洞试验在摩天大楼的设计初期,风洞试验是不可或缺的一环。通过建造巨大的模拟风环境设施,工程师们能够模拟出不同风速、风向条件下建筑物所受的风力作用。这些试验不仅帮助设计师优化建筑外形,减少风阻和涡旋脱落效应,还能预测并避免潜在的结构振动问题。风洞试验的精确性,为摩天大楼的安全稳固奠定了坚实的基础。
二、流线型设计观察自然界的鸟类和鱼类,我们不难发现,它们流线型的身体设计能够最大限度地减少空气或水流的阻力。摩天大楼设计师从中汲取灵感,采用流线型或渐变截面设计,使得建筑外观更加平滑,减少风在建筑物表面的分离和再附着,从而降低风压和振动。这种设计不仅美观,更是科学与艺术的完美融合。
三、刚性结构体系摩天大楼的稳定性和安全性,很大程度上依赖于其结构体系的设计。采用高强度钢材、混凝土等材料构建的框架体系,能够有效抵抗风荷载。特别是核心筒与外框筒相结合的结构形式,如筒中筒、巨型框架等,通过增加结构的整体刚度和稳定性,使摩天大楼在强风下依然能够保持屹立不倒。此外,合理布置斜撑、剪力墙等构件,也能进一步提高建筑的抗风能力。
四、智能监测系统随着物联网技术的飞速发展,智能监测系统被广泛应用于摩天大楼的安全管理中。通过在建筑物关键部位安装传感器,实时监测风速、风向、建筑振动等数据,系统能够迅速分析并预警潜在的风险。一旦发现异常,立即启动应急预案,包括调整阻尼器工作状态、加强结构支撑等,确保摩天大楼的安全运行。这种智能化的管理方式,让摩天大楼的防风措施更加高效、精准。
五、绿色生态设计除了传统的工程手段外,绿色生态设计也为摩天大楼的防风提供了新的思路。例如,通过设计合理的建筑布局和绿化植被,引导风流路径,减少风对建筑物的直接冲击。同时,利用屋顶绿化、空中花园等设计,不仅美化了城市环境,还能通过植被的蒸腾作用降低周围环境温度,减少热岛效应对风场的影响。这种与自然和谐共生的设计理念,让摩天大楼在防风的同时,也为城市带来了更多的生态福祉。
4 建筑阻尼器的发展趋势随着建筑高度的不断增加,风荷载、地震波等自然因素对建筑安全构成的威胁也日益加剧。在此背景下,建筑阻尼器作为提升建筑抗震、抗风能力的重要装置,其发展趋势正引领着建筑行业向更高效、更智能、更多样、更环保的方向迈进。
高效化是建筑阻尼器发展的首要趋势。传统阻尼器虽已在一定程度上缓解了高层建筑在极端天气条件下的晃动问题,但面对日益严峻的自然挑战,其性能提升成为必然。新一代高效阻尼器通过采用更先进的材料科学和设计理念,如磁流变阻尼器、形状记忆合金阻尼器等,实现了更快速的响应速度和更强的能量耗散能力。这些技术革新不仅提升了阻尼器的工作效率,还使得高层建筑在遭遇强风或地震时能够更加稳定,为居民和设施提供更加坚实的安全屏障。
三 房建阻尼器的种类
房建阻尼器是一种用于减少建筑物在地震、大风,海啸等外力作用下的振动和位移的装置。根据不同的原理和应用场景,房建阻尼器可以分为多种类型。以下是常见的房建阻尼器种类:粘滞阻尼器(VFD),粘弹滞阻尼器,粘滞阻尼墙,调频质量阻尼器(TMD),调频液体阻尼器(TLD),金属阻尼器(MD),摩擦阻尼器,屈曲约束支撑(BRB),抗震橡胶支座等。
1. 粘滞阻尼器
粘滞阻尼器是一种利用粘滞材料的阻尼特性来吸收建筑物振动能量的装置。它通常由钢板、粘滞材料和阻尼器壳体等组成。当建筑物受到外力作用时,粘滞阻尼器中的粘滞材料会发生剪切变形,从而吸收和消耗振动能量,减少建筑物的振动幅度。
2. 调频质量阻尼器(TMD)
调频质量阻尼器是一种利用质量块和弹簧组成的系统,通过调整其固有频率与建筑物的振动频率相接近,从而实现对建筑物振动的控制。当建筑物受到外力作用时,TMD系统会产生反向振动,与建筑物的振动相互抵消,从而减少建筑物的振动幅度。
3. 调频液体阻尼器(TLD)
调频液体阻尼器是一种利用水的惯性和重力来吸收建筑物振动能量的装置。它通常由一个容器和一定量的水组成。当建筑物受到外力作用时,容器中的水会受到惯性力的作用,从而产生反向振动,与建筑物的振动相互抵消,减少建筑物的振动幅度。
4. 金属阻尼器(MD)
金属阻尼器是一种利用金属材料的塑性变形来吸收建筑物振动能量的装置。它通常由一块或多块金属材料组成,当建筑物受到外力作用时,金属材料会发生塑性变形,从而吸收和消耗振动能量,减少建筑物的振动幅度。
5. 摩擦阻尼器
摩擦阻尼器是一种利用摩擦力来吸收建筑物振动能量的装置。它通常由两个相对运动的表面组成,当建筑物受到外力作用时,这两个表面会发生摩擦,从而吸收和消耗振动能量,减少建筑物的振动幅度。
除了以上几种常见的房建阻尼器外,还有一些其他类型的阻尼器,如磁流变阻尼器、压电阻尼器等。这些阻尼器各有其特点和应用场景,可以根据具体的工程需求进行选择和应用。
6屈曲约束支撑
屈曲约束支撑是由芯材、约束芯材屈曲的套管和位于芯材和套管间的无粘结材料及填充材料组成的一种支撑构件。这是一种受拉时同普通支撑而受压时承载力与受拉时相当且具有消能机制的支撑。
按结构设计中不同的刚度、承载力及耗能要求,TJ屈曲约束支撑有耗能型、承载型和屈曲约束支撑阻尼器三种类型。
总之,房建阻尼器是一种重要的抗震减震装置,可以有效地减少建筑物在地震、风等外力作用下的振动和位移,提高建筑物的安全性和稳定性。在实际工程中,应根据建筑物的特点和抗震需求选择合适的阻尼器类型,并进行合理的设计和施工,以确保阻尼器的有效性和可靠性。郑州中天建筑节能有限公司
消能器energy dissipation devices
又称阻尼器,是通过内部材料或构件的弹塑性或黏性滞回变形,或元件、构件间的摩擦等方式来耗散或吸收能量的装置。根据其耗能特点,可划分为位移相关型、速度相关型和复合型。
2.1.2 消能减震结构energy dissipation structure
设置了消能器的结构。消能减震结构包括主体结构和消能部件。
2.1.3 黏滞消能墙viscous damping wall
以黏滞流体为阻尼介质的速度相关型减震(振)装置,一般由墙形状的非封闭金属箱型容器、活动板块及黏滞流体介质等部分组成,利用板块在黏滞介质中运动,产生与活动板块速度相关的阻尼力,耗散地震输入结构中能量的减震(振)装置,其阻尼力与板块运动速度一般呈非线性关系,其代号为VDW。
2.1.4 黏弹性消能器visco-elastic damper
又称黏弹性阻尼器,由黏弹性材料和约束层(钢板、或圆形、或矩形钢筒等)组成,利用黏弹性材料间产生的剪切或拉压滞回变形来耗散能量的减震(振)装置,其代号为VED。
2.1.5 消能器设计使用年限design working life of energy dissipation device
消能器在正常使用和维护情况下所具有的不丧失有效功能的期限。
2.1.6 消能器设计位移design displacement of energy dissipation device
消能减震结构在罕遇地震作用下消能器两端的任意两个参考点发生的最大相对位移值,用Di表示。
2.1.7 消能器设计速度design velocity of energy dissipation device
消能减震结构在罕遇地震作用下速度型消能器两端的任意两个参考点发生的最大相对速度值,用Va表示。
2.1.8 消能器极限位移ultimate deformation of energy dissipation device
消能器能达到的最大变形量,用D表示,消能器的变形超过该值后认为消能器失去消能功能,通常取为设计位移D的1.2倍。
消能器极限速度ultimate velocity of energy dissipation device
消能器能达到的最大速度值,用V表示。消能器的速度超过该值后认为消能器失去消能功能,通常取为设计速度Va的1.2倍。
2.1.10 隔震建筑seismic isolated building
在建筑物中设置隔震装置而形成的结构体系。包括上部结构、隔震层、下部结构和基础。隔震房屋和隔震结构的定义与此相同。
2.1.11 隔震层isolation interface
设置在被隔震的上部结构与下部结构或基础之间的全部隔震装置的总称。包括全部隔震支座、阻尼装置、抗风装置、限位装置、抗拉装置、附属装置及相关的支承或连接构件。
2.1.12 隔震结构阻尼装置damping device of the isolated structure
设置在隔震层的吸收并耗散地震输入能量而使隔震层振动位移反应衰减的装置。
2.1.13 隔震结构抗风装置wind-resistant device of the isolated structure
隔震结构中抵抗风荷载的装置。可以是隔震支座的组成部分,也可以单独设置。
2.1.14 隔震结构抗拉装置tension-resistant device of the isolated structure
隔震结构中抵抗拉应力的装置。
2.1.15 隔震结构限位装置stopper of the isolated structure
限制隔震层在最不利状态下产生超过水平容许位移的装置。
2.1.16 支座摩阻力frictional resistance
弹性滑板支座和摩擦摆隔震支座的摩擦阻力。
2.1.17 屋盖隔震roof isolation
隔震层设置在建筑物顶层屋盖与柱顶之间的隔震形式。
2.1.18 组合减隔震结构seismic-isolated structure with energy dissipation technology
在隔震结构的基础上,在隔震层内或隔震层以外楼层布置消能部件的结构
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不同类型的建筑消能阻尼器
具体的质量检测项目有哪些?
电能、风能、水能、太阳能、化学能等各种能量为我们的生产生活带来了诸多便利,加速了人类文明的发展进程,但如果这些能量出现的不合时宜,就可能给人们带来灾难性的影响,地震所产生的能量的破坏性就是其中一个非常明显的例子。不仅是地震,由于现代化建筑的层高,以及所面临环境的复杂性,风能以及其他潜在的能量也会对建筑物构成致命威胁。为了保证建筑物的安全,采取相应的减震消能措施是常见的处理方式,安装建筑消能阻尼器是其中之一。
建筑消能阻尼器是安装在建筑物中,用于吸收与耗散由风、地震、移动荷载和动力设备等引起的结构振动能量的装置,其工作原理就是把振动的部分能量转化为热能或者其他型式的能量消耗掉,从而达到保护建筑主体结构或者其他的振动控制的目的。实际生产应用中,通常将建筑消能阻尼器分为黏弹性阻尼器、黏滞阻尼器、金属屈服型阻尼器以及屈曲约束耗能支撑等不同类型。
建筑消能阻尼器检测项目
由于不同类型阻尼器所用材料、产品结构以及工作原理等方面有区别,因此对其进行质量检测项目的要求也不同,主要包括对材料及成品的检测,具体如下:金属屈服型阻尼器和屈曲约束耗能支撑:外观质量、钢材、力学性能(屈服承载力、最大承载力、屈服位移、极限位移、弹性刚度、第2刚度、滞回曲线)、耐久性(疲劳循环次数、耐腐蚀性能)、耐火性。
黏弹性阻尼器:产品外观质量,所用材料的拉伸强度、扯断伸长率、扯断永久变形、热空气老化、材料损耗因子β、钢板与阻尼材料之间黏合强度、钢材、力学性能(最大阻尼力、表观剪切模量、损耗因子、表观剪应变极限值)、耐久性(老化性能、疲劳性能)、耐火性能以及其他相关性能(变形相关性能、加载频率相关性能、温度相关性能)。
黏滞阻尼器:产品外观质量、黏滞阻尼材料、钢材、密封材料、力学性能(极限位移、最大阻尼力、阻尼系数、阻尼指数、滞回曲线)、耐久性(疲劳性能、密封性能)、耐火性以及其他相关性能(最大阻尼力加载频率相关性能、最大阻尼力温度相关性能)
建筑消能阻尼器检测注意事项
无论哪种类型,建筑消能阻尼器的外观检测都非常重要,标准规范《建筑消能阻尼器》(JG/T 209-2012)要求每件必做,这就意味着不能采取抽检的方式。同样的检测项目,应注意不同类型的阻尼器具体检测方法上的差别,例如,同样是检测疲劳性能,黏滞阻尼器和黏弹性阻尼器在具体操作上并不完全相同,因此应严格按照标准规范中对应的要求进行检测。
在进行阻尼器质量检验检测时,除严格按照标准规范,还应充分考虑工程项目所处位置环境、设计方案、地质条件等因素,如有必要应根据实际需求对产品质量提出新的要求,并通过科学方法进行检测及验证,以确保其能够满足实际功能性需求。
发布于:河南省- 2025-10-112025年10月5日济南堤口果品批发发展有限责任公司价格行情
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