结构隔震与耗能减振13

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1、第八章黏滞阻尼器第一节黏滞阻尼器的原理与工程应用通过粘滞液体材料分子间的相对运动，把振动的能量转化为热能，从而减小结构的振动反应。2.特点阻尼力与位移异相，有利于减小加速度反应和局部应力；无残余应力；不阻碍零速变形，不产生温度应力。阻尼力与速度成正变关系，且速度为零时阻尼力为零。恢复力的这一特点带来如下好处：1.原理13.黏滞阻尼器的种类及工程应用3.1黏滞油缸对角支撑2人字形支撑之一3人字形支撑之二4人字形支撑之三5人字形支撑之四6V字形支撑7Toggle支撑821l当＝5°时，Toggle支撑位移放大原理9Scissorjackdamper10隔震层阻尼

2、之一1928年建成,2001年加固,28层11隔震层阻尼之二12隔震层阻尼之三13隔震层阻尼之四14高层建筑风振控制15体育场馆之一16体育场馆之二17桥梁上的应用之一18桥梁上的应用之二19桥梁上的应用之三20桥梁上的应用之四21桥梁上的应用之五22桥梁上的应用之六23桥梁上的应用之七24航天结构253.2弹簧摩擦粘滞阻尼器(JARRET阻尼器）26北京饭店抗震加固的阻尼减振应用27Taipei101Tower建设地点TaipeiCityHall3.3黏滞墙体28中間層鋼板連接上部抗彎構架外部鋼板連接下部抗彎構架基本構造圖DamperinPlaceSectiona

3、lViewViscousMaterial29第二节黏滞阻尼器的力学模型1.黏滞阻尼器的主要类型(1)间隙式阻尼器(2)间隙式阻尼器30(3)间隙＋孔隙式阻尼器31平板间流体的Navier-Stokes方程为：(8.1)式中v为液体流速，为密度，p为压强，为表观粘度，t为时间，r和z分别为径向和纵向坐标。2.间隙式黏滞油缸的力学模型。z32假定间隙中流体流动平稳且流速随时间变化不大，则式(8.1)可以简化为(8.2)，并代入上式，并积分可得令(8.3)33利用边界条件（当y=0时，v=0；当y=h时，v=V）于是得速度分布(8.5)(8.4)34由对上式积分可得体

4、积流量为(8.5)由质量守恒和液体不可压缩性可知，流入右腔的液体体积等于左腔液体体积的减小，于是(8.6)把式(8.5)代入上式可得(8.7)(8.8)35(8.9)式中，称为阻尼器的阻尼系数。(8.10)实际应用中，阻尼器的力学特性可随黏滞液体性质及阻尼器的构造而变化，其阻尼力可一般表示为式中的阻尼系数C和参数可根据实验测得，一般在0.35-1.0之间。36思考题：黏滞阻尼器与金属阻尼器相比而言，其优点和缺点各有哪些？37主要参考文献Soong,T.T.,andDargush,G.F.,“PassiveEnergyDissipationSystemsinSt

5、ructuralEngineering”,JohnWiley&Sons,199738