工程结构黏滞消能减振技术应用及效果

常规用于抗振（震）设防的阻尼器，其设计容许位移在20～30 mm之间，阻尼系数在105～106N·s/m数量级范围。但是不同结构形式、使用功能及环境条件下的桥梁工程和建筑工程，对阻尼器的性能有不同的要求。有特殊要求的工程结构，需要有专门设计的阻尼器与之相匹配，这也是要求阻尼器系列化的主要原因之一。

以某科技中心钢结构观光塔的实际工程为例，该塔高145.3 m，在高101.7 m处设有一个面积约为500 m2的不对称观光平台（其建筑形式如图2-13所示），为一典型的高耸、细长、不对称空间钢结构工程。根据专家审查会意见，该塔的结构设计要求控制用钢量，并根据结构的受力特点，采取一定的技术措施，减少观光平台处的动力加速度响应，符合国家规范对人体舒适度的规定，并保证结构安全以及满足建筑正常使用的要求。

通过对该观光塔有限元模型的计算和分析，在设计风速为25.3 m/s的脉动风荷载作用下，观光平台的加速度响应峰值达到0.223 5 m/s2，超出了规范的人体舒适度标准（＜0.15 m/s2）。如果按照传统的方法，简单地调整杆件尺寸，很难满足设计要求，而且会导致用钢量的加大和造价较大幅度的增加。(www.xing528.com)

为解决这一工程难题，经过不同方案的对比分析，决定采用消能减振技术对结构进行加速度响应控制。通过优化设计，在电梯内筒部位共设置30个装有黏滞流体阻尼器的斜撑，有效增大了结构的阻尼，观光塔平台在此类地区设计脉动风荷载作用下的最大加速度响应下降到0.148 1 m/s2，满足规范对此类结构人体舒适度的要求，同时综合造价也显著降低（与常规的设计方法相比，采用减振技术可节约建设成本约160万元）。

要达到上述经济技术指标，并尽量减少对原结构设计方案的改动，需要阻尼器因风荷载作用仅发生小位移的工作条件下，最大输出阻尼力要能达到300 k N，这就对黏滞流体阻尼器的性能指标，以及施工安装质量提出了较为严格的要求。