公司粘滞流体阻尼器中使用的阻尼介质为甲基硅油,硅油(Siliconeoil)是一种分子结构中含有硅元素的高分子合成材料,为聚硅氧烷液体油状物.其主分子链由硅原子和氧原子交替组合构成一个稳定的结构。由于组成基团的类型不同,形成不同的聚合物分子结构,使得硅油的基本性能各有差异,满足多种使用需要。其中甲基硅油的性能在此类物质中比较典型,对其研究也比较成熟。甲基硅油为无色半透明粘稠状液体.由于硅氧键的稳定性和甲基的憎水性.以及甲基硅氧烷聚合体半无机、半有机的结构特点,甲基硅油具有良好的耐热、耐氧化和耐低温性能,其闪点高、不易挥发、粘温系数低.耐压缩力大,表面张力小,化学性稳定.对金属无腐蚀、电(绝缘)性能好,并且抗水防潮,对生物体(包括人类)无毒害作用,使用温度范围为.-50℃-300℃。公司使用使用均为德国瓦克公司提供的AK系列甲基硅油。
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粘滞阻尼器(FluidViscousDamper)一般由缸筒、活塞、阻尼通道、阻尼介质(粘滞流体)和导杆等部分组成(见图1)。当工程结构因振动而发生变形时,安装在结构中的粘滞阻尼器的活塞与缸筒之间发生相对运动,由于活塞前后的压力差使粘滞流体从阻尼通道中通过,从而产生阻尼力耗散外界输入结构的振动能量,达到减轻结构振动响应的目的。
我公司与同济大学、上海大学合作,开发了线性粘滞阻尼器、非线性粘滞阻尼器、可控式粘滞阻尼器、拟摩擦粘滞阻尼器。通过对所研制的阻尼器的缩尺和足尺模型的性能试验,深入研究了阻尼器各种参数之间的关系,同时结合国外新技术,开发出了第三代粘滞流体阻尼器。
第三代粘滞流体阻尼器定义:
介质使用低粘度介质;
耗能机理,非牛顿流体,非线性N-S方程;
高效、长寿命密封系统;
低速摩擦阻尼低,小于额定载荷10%;
产品满足不漏油、长寿命性能稳定、可往复使用;兼顾抗震与抗风。
公司掌握了该类阻尼器的基本力学性能,建立了双出杆型粘滞阻尼器的理论计算公式,并通过大量的阻尼器力学性能实验,对其进行了修正。研究表明,该类阻尼器结构合理,受力机理明确,性能稳定,耗能能力强。
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组装焊接
4)角焊缝焊接工艺:
(1)要求先用气保焊点焊固定,再用埋弧焊焊接。
(2)埋弧焊焊接时注意保证电流、电弧电压(影响焊道形状)、焊接速度、熔深。
(3)为保证芯板平直,不扭曲。焊接顺序为:对角焊接,将可能因焊接工艺产生形变的可能性减少。
(4)边角注意加引弧板。
(5)对接焊按一级焊缝标准执行,一级焊缝不得存在未焊满、根部收缩、咬
边、接头不良、表面气泡、夹渣、裂痕和电弧擦伤等缺陷;
(6)加劲肋与芯材倒角接驳处须在施焊前加引弧板;
(7)厚板焊接时注意先预热并控制层间温度;双面坡口焊接时应注意观察构件
因焊接产生的弯曲现象,并适时翻身在反面碳刨清根后焊接,控制构件变形;
(8)对接焊完成后须经超声波探伤合格后才能进入下一道工序;反之应返工,
返工次数一次,对接焊百无一失探伤。
4) 矫正
部分变形的构件需要使用液压矫平机矫平后才能进行后续加工。
5) 外形尺寸要求
(1)外形尺寸允许偏差需符合企业内部验收规范要求。
(2)套筒允许偏差:3.0mm
弹性阶段软件的参数设置
在设计软件PKPM和YJK中,定义粘滞阻尼器时,只需要在分析参数中增加预设的附加阻尼比即可,然后进行计算。比如,混凝土框架结构,预设增加3%的附加阻尼,则只需将结构阻尼比由5%更改为8%即可。由于粘滞阻尼器产生的附加阻尼力对相邻结构构件的影响,是应当给予考虑的,但小震计算时软件中无法具体实现作用,需要单独将该附加力添加到相邻结构构件的内力中,然后再进行截面设计与配筋。《建筑消能减震技术规程》JGJ297-2013第6.4.2章节中对于消能子结构的截面抗震验算进行了明确的规定,按重要结构构件设计,且截面设计及截面验算时应当考虑消能器(粘滞阻尼器)在极大速度下的阻尼力作用影响。
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1.剪切型软钢阻尼器的优点:
软钢阻尼器是属于位移相关型阻尼器。目前常用的软钢阻尼器主要有连梁阻尼器和软钢阻尼器两类。软钢阻尼器的重点耗能部件为软钢材料,该种材料具有服点低、延性好等特点。与结构相连后,在大震作用下,软钢阻尼器会先于结构进入屈服状态,从而耗散震动能量
软钢阻尼器由上连接板、下连接板、耗能钢板、加劲肋板组成。上下连接板分别与结构相连接。结构发生层间位移时,中间耗能钢板发生塑性变形,耗散震动能量。
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阻尼是结构振动衰减的根本原因,但由于实际结构中的阻尼复杂特性使得并不能精细定位阻尼,故在结构分析中一般认为结构阻尼为线性粘滞阻尼,也即是认为阻尼力与速度成正比,且假定结构中设置阻尼器后所附加给结构的阻尼与结构本身的阻尼基本一致。
阻尼器(墙)是根据流体运动,特别是当流体通过节流孔或在封闭空间中进行相对运动时与壁缸或壁筒产生相互作用,将流体运动产生的动能转化为热能,从而耗散地震输入的能量。这种因流体运动将动能转化为热能所产生粘滞阻尼的耗能装置,即被称之为阻尼器,又称之为速度型阻尼器,其阻尼力的大小与流体运动的速率密切相关,速度越大,阻尼力越大,速度为0时,阻尼力为0,是一种刚度无关、速度相关的阻尼器。
阻尼器的阻尼力;
阻尼系数,与壁缸或壁筒的具体尺寸、粘滞流体的粘度等因素密切相关;
与阻尼器的内部构造密切相关。α<1时为非线性粘滞阻尼器,α=1时为线性阻尼器,α>1时被称为超线性阻尼器。线性阻尼器的阻尼力与相对速度成线性关系;非线性阻尼器在较低的相对速度下,可以输出较大的阻尼力,当速度较高时,阻尼力的增长率较小;超线性粘滞阻尼器的阻尼力随相对速度的增长呈非线性急速增长,在实际的建筑工程中应用不多。
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