20160803摩擦阻尼器研究分析

按照领导旨意：
摩擦阻尼消能减震技术的研究启动，对其基本概念提起审阅；
1.四种技术类型：摩擦耗能节点；板式摩擦阻尼器；筒式摩擦阻尼器；复合型摩擦阻尼器；
2.消能减震设计：一种新的抗震方法；“摩擦消能器”是一种构造简单，经济耐用的消能装置，适用于工程结构抗震。

3.四种控制形式：被动控制、主动控制、半主动控制、混合控制；
3.1被动控制减震技术的核心在于安装于结构中的阻尼器这种装置；
3.2结构震动控制就是通过调整结构的动力特性或提供外力抵御和地震载荷作用，让结构和控制系统共同抵御外界动荷载的作用，达到控制结构形态，减轻结构动力响应目的
3.3被动控制：不需要外部能源输入提供控制力控制过程不受结构反应和外界条件影响的控制方法。

一般是在结构的某些部位附加子系统来改变结构的动力特性，消耗震动能量，达到减小结构动力反应的目的。

3.4被动控制技术因其造价低、可靠性高、施工简便的特点而得到广泛地应用。

3.5被动控制主要分为：结构隔震、动力吸震和消能减震。

3.6消能减震：就是把结构的某些非承重构件（如支撑、连接件等）设计成耗能杆件，或在结构的某些部位（节点、支撑等）装设阻尼装置，通过阻尼装置产生摩擦、弯曲（或剪切、扭转）、弹塑（或粘滞、粘弹）性滞回变形来耗散输入结构中的能量，以减小主体结构地震反应，从而避免结构发生破坏或倒塌。

达到减震控制的目的。

3.7在消能减震理论分析、设计方法和试验经大量研究并制作多种消能器。

在风载和小震作用下，消能器为结构提供足够的初始刚度，使结构处于弹性状态，当结构遭遇中、强震时，消能器发挥作用，产生较大阻尼，耗散地震能量，减轻结构损伤。

4.新型阻尼器“变阻尼粘滞阻尼器”：
4.1“可变阻尼力摩擦减振装置”：
“向心式摩擦阻尼器”通过活塞、特别设计的阻尼棒共同控制阻尼的大小，使得阻尼可变可控，在不同的工作阶段可以预先设定为不同的参数值，不需要通
过额外的电控等辅助方式来调节油压系统，构造简单，工作介质为高标号的甲基硅油，具有闪点高，凝点低、密度大和纯度高等优良特性，抗老化性能好，稳定性好
4.2“双行程可变阻尼力摩擦阻尼器”
这种装置让摩擦阻尼器在小变形范围内以低阻尼力工作；变形加大后通过位移切换装置以高阻尼力工作，这样根据位移振幅的变化向建筑结构提供两种不同大小的阻尼力和刚度，能有效弥补传统摩擦阻尼器自身的不足，又能使建筑结构具有两道消能减震防线，提高结构耗能体系的耗能作用，拓宽了被动消能减震的设计思路，具有重要的研究意义与工程实用价值。

5.阻尼器分为两类“
5.1位移型阻尼器：金属阻尼器；摩擦阻尼器；
5.2速度型阻尼器：粘弹性阻尼器；粘滞性阻尼器；
6.主要研究的问题：
6.1“阻尼力可变摩擦阻尼器”的减震效果：
研究的阻尼力可变摩擦阻尼器是“向心式摩擦器”和一种新型的“变阻尼力摩擦阻尼器---双行程阻尼力可变摩擦阻尼器”；这两种都属于位移型阻尼器中的摩擦阻尼器。

6.2利用摩擦耗能原理进行耗能减震的“阻尼力可变阻尼器”：
粘弹性—摩擦阻尼器；拟粘滞—摩擦阻尼器；圆环—摩擦阻尼器；
6.3“变阻尼力摩擦阻尼器”抗震分析：
一般阻尼器是连接构件“配套”使用的，将摩擦阻尼器和连接构件构成的消能部件称作“摩擦阻尼器附加体系”而要实现这种抗震必须明确阻尼器的原理和滞回曲线特性以及摩擦阻尼器附加体系的力学模型。

6.4“摩擦消能器”的优劣特性：
当消能器金属摩擦面长期处于不滑动状态时，会产生冷粘结，从而导致起滑摩擦力超出设定范围，起滑时增大结构内力。

当滑移阻尼力设定较高时，装置可能不起滑或滑动后可能产生不可复原的残余变形；如果阻尼力设置过低，则无法提供所需的阻尼力，会导致消能器的减震能力降低，限制了其减震效果和应用范围。

这也是位移型消能器共同的问题点。

6.5新型研究“二阶起滑摩擦力的二阶摩擦消能器”：
中震时第一阶阻尼力起滑耗能，大震时第二阶阻尼力起滑，增大耗能能力。

向心式变摩擦消能器的原理及基本力学性能，克服传统摩擦阻尼器仅有恒定不变起滑摩擦力的不足。

利用震源的震动位移做反馈信号并控制阻尼力的大小，将粘弹性和摩擦阻尼器的耗能特点相结合，提出一种复合型粘弹性—摩擦消能器。

将这种消能器用于某加层钢结构，减震效果好于普通摩擦消能器；半主动控制工作特性的压电、电（永）磁摩擦消能器；
主动控制型摩擦消能器隔震试验，对结构的位移和加速度有良好的控制效果；。