阻尼器-高层汇总-QQ

0.387
0.108
72.1%
6~7%
0.157
0.061
60.9%
/
/
深圳某高层
主要抗风 协助抗震
0.251
0.147
41.4%
计划 2014
2014-12-25
Fra Baidu bibliotek
北京银泰中心
265米钢结构 Beijing Silvertie Centre
265m Steel Structure
阻尼器布置（共73套）放置隔墙内对角安置
按50年内的荷载情况 疲劳和各种 环境下耐久 经过世界最严格的疲劳检测参见测试 试验 报告 实例 实例 实例 50年前的液体弹簧还在工作 50多年来生产了300多万个液体弹簧和 液体阻尼器完好工作 20多年来490个阻尼器工程,18000多个 大型阻尼器没有破坏记录
阻尼器的六次国际第三方测试
能用于结构保护的前题
不适于抗风
5
鲜见计算功率的先例 对桥梁阻尼器，很少见 到这一要求和测试
提供阻尼器的功率 满足设计要求 1.3倍最大速度的阻尼器 测试 符合本构关系，不漏油
不适于抗风、TMD等连 续工作 不能抗超越地震、巨震 要求烈度
6
1.5~2倍安全系数
安全工作75年的保证
设计年限 材料试验 75年 模拟75年试验
阻尼器的减振效果
层 数 55 54 53 52 51 X方向楼层 加速度(m/s2) Y方向楼层加 速度(m/s2)
结构 本身
0.236 0.233 0.229 0.225 0.222
减振 后
0.200 0.197 0.194 0.192 0.189
结构 本身
0.231 0.225 0.219 0.213 0.208
三、超高层结构阻尼器抗风
2014-12-25
超高层阻尼器抗风工程 Wind projects
波士顿111大楼 Boston Huntington 111 Building 波士顿Millennium Place大厦 旧金山四季酒店 菲律宾香格里拉ARUP 纽约250W， ARUP 伦敦 The Pinnacle ARUP 北京银泰中心 Beijing Silvertie Centre 天津国贸大厦 Tianjin International Trade Centre 天津400米富力大厦（未用）Tianjin 400m FULI 厦门帝景苑200m以上公寓（未用）
2014-12-25
阻尼比的计算

2014-12-25
阻尼器种类
•锁定装置 （Lock-up or STU） •消能减振液体粘滞阻尼器 (Fluid Viscous Dampers)
•液体粘弹性阻尼器 (Fluid Viscoelastic Dampers)
•位移限位阻尼器（Limited Displacement Dampers） •熔断阻尼器材( Fuse Damper) •新型带熔断的锁定装置 •新型斜拉桥拉索风振的小型阻尼器（Cable Damper） •金属密封无摩擦阻尼器(Metal damper) •振动缓冲器 (Buffer)
没有成 熟产品
唯一减振 液体粘 耗能装置 3 滞阻尼 2mm/sec 2014-12-25 器 测试
有2倍以 全面减振 上的安全 减振效 耗能 系数可以 果最好 工作
放置加 强层， 已得到 公认。
产品成 熟
编号
上部套索 Upper Toggle
下部套索 Lower Toggle
反向套索 Reverse Toggle
0.256 0.236 0.224
0.094 0.204 0.199
63.3% 13.6% 11%
6.5% 1% 0.5%
8个2600kN 抗风阻尼器 73个1200kN, ± 12个1000kN, ± ￥384
2007 2008 2010/
钢结构 270m 混合结 构 388m 混合结 构 230m 混合结 构 375m 混合结 构
343
126 23 18338
美国泰勒公司
坐落在美国纽约州尼亚加拉大瀑布附近 纳斯达克股票公开上市的公司
大型结构振动控制的专业公司
强大的科技队伍 不断推陈出新
1955年成立,成功发展了五十年
最高科技水平的结晶
从宇航飞船、军事到 大型建筑结构、大型桥梁的应用
日本311地震后扩建的厂房
泰勒公司第三代阻尼器与国内外其他品牌产品的对比
金门大桥工程的对比检验 HITEC 对比试验 美国高速公路创新技术评估中心 圣地亚哥测试 日本建设厅测试 广州大学抗震试验室测试 欧洲标准测试
苏通大桥阻尼器的主要检测设备
Testing Specimen
Menu . . .
Taylor Devices
测试技术设备的发展
我国某大学 力学与结构试验中心 美国泰勒公司 水平动力设备 美国泰勒公司 垂直下落设备
简图
布置在加强层上的阻尼器
42
跨层布置的阻尼器
Interstories bracing
减少剪力墙：42层阻尼器取代剪力墙
伸臂衍架阻尼器
2014-12-25
负刚度装置的运用
2014-12-25
负刚度体系效果
[BS:Bilinear Structure; PS: BS+Damper; ANSS:BS+Damper+NSD]
UNBONDED BRACES
Viscous Dampers Come of Age
黏滞阻尼器的新纪元
阻尼器在抗震、抗风中的显著效果 阻尼器严格测试，叫人放心的测试 规范的完成 喜人的经济效果 PEER和SEERL的研究课题 放置位置、大量工程师们的经验
一、阻尼器和泰勒公司
液体粘滞阻尼器
F = C Vα
液体粘滞阻尼器
摩擦阻尼器
粘弹性阻尼器
金属屈服阻尼器
从工程的眼光看结构保护系统的应 用和发展, “现代学术研究杂志” 2010年第10期
阻尼器 - 减振器 - 吸能器
MX + CX + KX + CXD = - MXg 能量方程 EK + E D + E S + E P = EI 反应谱
Taylor Devices Dampers 阻尼器被工程界广泛认可
SUMMARY (总计) (2012) Total Number of Structures （工程总数） 492
Buildings（建筑物工程）
Bridges（桥梁工程） Other (其他工程) Total Number of Dampers（阻尼器安装总数）
占很大 空间
极少数 可以生 产 逐渐被 淘汰
2
有抗风作 用
能减振 耗能
1
BRB
不屈服， 不屈服， 可屈服 只起刚度 只起刚 抗震耗 作用 度作用 能
不宜起 动，不 能稳定 受力 全面减 振耗能
有成熟 产品
2
摩擦阻 尼器
不起动
滑动， 抗震耗 可以抗震， 没有考虑 减震差 能但不 可以回位 准确 全面减 振耗能
抗风阻尼器的特点 连续工作，必须计算功率 位移小，用套索等装置放大 阻尼器小位移的工作
2014-12-25
2014-12-25
阻尼器在高层建筑中的抗风应用
项目名称 波士顿111 大厦 等三座 菲律宾香格 里拉塔 等三座 北京银泰中 心 天津国贸中 心 高度 结构类 型
阻尼器用 途
主要抗风 协助抗震
减振前 加速度 (m/s2) 0.696
减振后 加速度 (m/s2) 0.523
减振 率
附加阻尼 比
阻尼器数量及参 数
阻尼器花 费 (万) $70 (包括套 索)
完工 年份
钢结构 210m 混凝土 结构 钢结构
23.6%
1.9~3.1%
60个1300kN, ±
2002
抗风 主要抗风 协助抗震 主要抗风 协助抗震 主要抗风 协助抗震 主要抗风 协助抗震 全面抗震 抗风
2
不带阀门、油库
极易随坏，难过十年
3
不漏油，有5倍以上的 没有能满足内压的产品 抗内压能力 抗风又抗震，同一阻 尼器可在高低速下同 时工作 （min0.02mm/sec～ max2倍最大速度) 计算功率
难做到不漏油，漏油的 产品结构中不能应用
4
仅能提供工作速度下测 试
提供0.02mm/sec 阻尼器 测试报告，符合本构关 系
￥175.8 (包括套 索)
/
厦门帝景苑
0.176
0.129
27%
1~3%
20个2500kN, ±75mm 20个1000kN 63个1500kN 8个3500kN, ±150mm 34个2000kN 76个1500kN 52个1000kN
计划 2014/ 计划 2014 计划 2014/
天津富力广 东大厦 山西晋中项 目
.
运动方程
..
.
..
减振结构的设计
阻尼器减震设计的基本理念
1. 2. 3. 4. 5. 抗震能力的全面增强 -- 附属结构、推迟屈服、避免倒塌 抗震设计的补强，满足层间位移、剪力要求 满足抗风要求，替代大型TMD 结构降度设计满足抗震要求，节省抗震费用 节省建筑费用
阻尼器的计算
1. 简化计算方法 2. 数值积分 -- ETABS; SAP2000; MIDAS
序号 1 泰勒阻尼器 准确定量 其他品牌阻尼器 没有其它企业可以做到 0.3-1.0之间速度指数的 各种要求 阻尼器外（或内）设置 储能器、储油库以及控 制阀门 简单判定 是否能通过0.7速度指数 的测试 符合本构关系 提供真实阻尼器剖面图 不带阀门、油库 提供内压测试数据 观察活塞杆出入处有无 油迹 不满足的后果 丧失定量阻尼器的功能
高层建筑结构抗震保护的理想措施 阻尼器的应用与发展
北京蓝湖机电有限公司 北京奇太振控科技有限公司
结构保护系统发展的历史背景
传统抗震方法的局限性
难于预报，精确计算和小概率事件 超过预估震级 以破坏为代价的抗震设计-延性设计
各种和在其它行业的应用，技术雏形
一，结构保护系统
结构保护系统发展过程
2014-12-25
阻尼器参数的选取
1. 2. 3. 工作条件-结构工程阻尼器，按设计订做 速度指数0.3-2.0 阻尼系数的优化 ，从小到大到速度锁定装置 放置位置的可行性 计算结果的合理性 计算出的速度的合理性 2-3000mm/sec 阻尼比0.25 结构反应的满足
价格的平衡
阻尼器
•使自由振动衰减的各种摩擦力和其他 阻碍力，我们称之为阻尼。
•而安置在结构系统上的“特殊”构件 可以提供运动的阻力，耗能减振的装置 。
•符合国际设计规范的大型结构用的阻 尼器的完整概念。
1999从北京站加固改造开始 （Beijing railway station）
• 1999年加固改造时采用32个美国泰勒公司的液体阻尼器，布置在框架四周， 将结构的抗震性能提高到二十一世纪水平。是泰勒公司阻尼器首次在中国应 用，具有重要的历史意义。
4
•产品在各种环境下，计算的准确性 •产品的实用性，便于施工安装 •容易理解，和工程结构中现有的结 构构造接近 •经济性，产品在工程市场竞争中能胜出 •产品的质量，它的可靠性和耐久性
FP BEARING
Salkhalin II bearings Largest seismic isolators 635mm displacement 87,400kN vertical load Full-scale testing Reduced scale dynamic testing (load of up to 13,000kN, velocity of 1m/sec).
测试最大出力 测试最大冲程
2500kN ±150mm
6672kN ±1000mm
8907kN 1410mm
测试最大速度
100mm/s
1800 mm/s
11430 mm/s
490个结构工程，490个测试报告
江阴大桥液体粘滞阻尼器测试报告(1000kn) 苏通大桥液体粘滞阻尼器测试报告 （10000kn) 台湾高铁液体粘滞阻尼器测试报告(3900kn) 北京银泰中心液体粘滞阻尼器测试报告 (1200kn) Greenville大桥检测报告(6700kN) 乔治华盛顿桥检测报告(4900kN) 美国土木工程学会，新技术开发委员会 HITEC
二， 国内外高层建筑工程介绍
2014-12-25
超高层建筑的减振控制对比
序号 名称 风振 小震 中震 大震 巨震 对附属 结构减 振 放置位 置 产品情 况 作用显著
1
TMD 材料粘 弹性阻 尼器
不起作 用 能减振 耗能
不起作 用
有负作用 有负作用 基本不 的风险 的风险 起作用
有限范围 有限作 内能减振 能减振耗 用 耗能 能 可屈服抗 震，屈服 没有考虑 减振差 后不易恢 复