北京TMD消能器设计与分析

消能减震结构的精确计算方法就是时程分析法，时程分析是根据地震波和结构恢复力特性曲线，对结构的动力方程积分，通过软件积分将结构每一瞬时结构的位移、速度、加速度、构件内力等物理量的变化都计算出来，得到结构在地震震作用下内力、变形，分析结果。每个时刻的阻尼比，可通过主结构模态耗能/主结构阻尼比=消能器非线性耗能/消能器附加阻尼比，求得消能器在每个时刻的附加阻尼比。由于通过计算机进行时程分析，在设计之初，对阻尼器数量及配置方案要进行多次调整较为麻烦，导致在实际应用中受到了一定的限制，但其计算分析精度较高，结论有很强的说服力，因而通常是通过预估设计，再进行时程分析检验。消能器又称阻尼器，是一种建筑工程用减震装置。北京TMD消能器设计与分析

风阻尼器是目前建筑界公认的“定楼神器”，当超高层建筑在强风中晃向某一个方向时，风阻尼器会电脑和电机的控制下朝着反方向运行，从而减少大楼的摇晃感，提高大楼的安全性和舒适性，发挥出相当于天平砝码的作用。一般建筑常常会在楼顶安装阻尼器，其重量与大楼重量成正比。风阻尼器由质块、弹簧与阻尼系统组成，其下有精妙的机械结构，就好比一个巨大的钟摆。在大风来袭时它可以通过自身反方向的晃动，产生与风向相反的力量，从而抵消风力，加强对建筑物的“定力”。**表示，超高层抗风抗震主要依靠大楼结构和外形设计，首先需要“自身硬”。阻尼器的作用更像是“锦上添花”，一方面削减晃动，优化体验、提高大楼品质；另一方面，增加结构的耐久性。开孔消能器全过程服务金属阻尼器具有抗侧刚度大、延性比大，以及材料利用率高、经济性好等优点。

粘滞阻尼器建筑消能器可以耗散地震能力，从而使主体结构保持良好。当地震完后，这些破坏的消能装置可以拆除重新安装，既抗震又方便，十分经济。粘滞阻尼器建筑消能器工作原理：活塞将缸体一分为二，活塞在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，介质与活塞产生剧烈的摩擦，介质在通过活塞孔时产生巨大的节流阻尼，这些作用的合力成为阻尼力。流动中产生的阻尼力，将地震动能，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，达到阻尼耗能的目的。

粘滞阻尼器建筑消能器应用案例以下：乌鲁木齐绿地中心采用48个粘滞阻尼器，布置在27,37和48三个避难层上；采用悬挑桁架布置方式，目的是将层间位移转变成悬挑桁架端部的竖向位移，即阻尼器两端的相对变形，放大系数大概2.7倍；通过粘滞阻尼器耗能减小地震力，实现小震下的位移满足规范要求，剪重比不作为控制指标；粘滞阻尼器速度指数为0.3，小、中、大震附加阻尼比分别为0.045、0.03和0.02，耗能效果大于速度指数为1.0的油阻尼器。主流的消能器产品包括黏滞阻尼器、黏弹性阻尼器、金属阻尼器、摩擦阻尼器、复合型阻尼器、屈曲约束支撑等。

传统抗震设计中的连梁往往充当了结构抗震“保险丝”的角色,即在罕遇地震作用下连梁先于框架和剪力墙墙肢屈服,通过连梁形成塑性铰耗散地震能量,同时改变结构振动频率,避开地震的周期,一定程度上减弱结构共振响应。但这样的设计思想往往导致连梁在地震后存在塑性损伤破坏,修复困难且维修费用较大。耗能梁段在强震作用下剪切屈服，并通过滞回耗能消散地震能量；设计中通过控制强度比，保证钢连梁的其他梁段不屈服；钢连梁耗能梁段与其他梁段间采用装配连接，地震后可方便、快速地更换耗能梁段。黏滞阻尼器采用金属密封，寿命长（50年），对环境温度不敏感（-50℃ - 200℃），滞回曲线饱满，性能稳定。广东剪切板消能器计算分析

42、采用连梁阻尼器则可以通过阻尼器的剪切变形来耗散地震能量，并且在地震后可方便、快速的更换阻尼器。北京TMD消能器设计与分析

黏滞液体阻尼器是一种无刚度、速度相关型的耗能装置，它是利用液体的黏性提供阻尼来耗散振动能量。液体在封闭的容器中产生一定的流速来进行耗能的阻尼器。在这类阻尼器中，活塞要迫使黏滞液体在很短的时间内通过小孔，这将产生很大的压力。黏滞流体阻尼器，是应用黏性介质和阻尼器结构部件的相互作用产生阻尼力的原理设计、制作的一种被动速度相关型阻尼器。黏性介质为硅油，该介质具有粘温系数小、极低和极高温度下（-50°C~+250°C）性能稳定、坑辐射性能好的优点，同时具有优良的电气缘性能和优良的抗臭氧、耐电晕、憎水防潮性能。作为20世纪结构工程界减震（振）控制技术比较好越科研成果之一的黏滞流体阻尼器，近年来在工程结构领域得到广泛应用，不仅大幅度提高了结构的抗风、抗震（振）能力，而且与传统的结构设计方法相比，节约了相当比例的建设成本。北京TMD消能器设计与分析

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