消能減震阻尼器主要分為位移相關型、速度相關型和復合型三種大類,它們通過不同的機理耗散地震或風振能量,提升建筑安全性。
1. 位移相關型阻尼器
這類阻尼器的耗能能力與兩端的相對位移成正比,常見類型包括:
金屬屈服型阻尼器:利用軟鋼、鉛等金屬材料在反復變形時產生彈塑性滯回耗能。優點是構造簡單、成本低、震后易更換。
摩擦型阻尼器:通過鋼構件與摩擦片之間的相對滑動產生摩擦力耗能,性能穩定,適用于多遇地震下的變形控制。
屈曲約束支撐(BRB):由核心鋼板和外約束套筒組成,防止受壓屈曲,實現全截面屈服,廣泛應用于高層建筑中,如上海世博中心。
2. 速度相關型阻尼器
其耗能能力與兩端相對運動的速度成正比,典型代表為:
黏滯阻尼器:由缸體、活塞和高黏度流體(如硅油)組成,地震時流體通過阻尼孔流動產生阻尼力,將能量轉化為熱能。它不增加結構剛度,對周期無影響,適用于宿遷第一人民醫院等工程。
黏彈性阻尼器:利用黏彈性材料(如高分子聚合物)在剪切變形中耗能,適合中小地震下的振動控制。
3. 復合型阻尼器
結合兩種及以上耗能機制,發揮協同優勢,例如:
鉛-黏彈性復合阻尼器
鋼屈服-摩擦復合裝置
智能型阻尼器(如磁流變阻尼器):通過傳感器實時調節阻尼力,實現半主動或主動控制,適應復雜多變的地震動輸入。
這些裝置已在我國多地重要建筑中成功應用,顯著提升了結構的“抗震韌性”與“城市韌性”。
黏沾阻尼器墻式連接方式
摩擦阻尼器墻式連接方式
黏滯阻尼器兀字型連接方式
黏沾阻尼器本體