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建筑结构上液体粘滞阻尼器的应用与设计
二, 建筑结构上液体粘滞阻尼器的应用与设计
1. 什么样的建筑结构使用阻尼器
泰勒公司的液体粘滞阻尼器在建筑结构上得到广泛的应用。到目前为止,在世界上
已有近 100 个建筑工程。32 座桥梁 (见表3 )。其中有46 个工程为加固,翻新,抗震
升级,其他为新建工程。值得一提的是, 其增长速度很快, 2002 和 2003 年每年都有
20 几个新工程安置了泰勒公司的阻尼器。
表 3 2003 年泰勒公司液体粘滞阻尼器完成工程统计
工程项目 数目
体育场馆 10
高层建筑 13
核电站 1
机场塔楼,交通中心,警察局,军事工 12
程
住宅建筑,旅馆 8
办公楼, 博物馆 38
重重要建筑(计算机房,通讯大楼, 11
医院)
其他, 工厂, 水库 5
桥梁, 高架路, 32
这些工程中包括一些世界著名建筑
• 世界第二高的马来西亚双塔
• 将在 2004 年启用的希腊奥林匹克和平和友谊体育场馆
• 多伦多,土耳其等机场控制塔
• 我国老北京火车站,秦山核电站
原则上说所有需要控制位移,减少运动产生的附加力的地方均可以使用这种阻
尼器来减振,减少地震了。从应用的角度上看,以下几种情况应优先考虑使用阻尼器,这
也是我们强力推荐的使用项目:
• 体育场馆,特别是开启式屋顶
• 超高层建筑抗风、抗震,可以使用支撑形式或 TMD 系统
• 配合基础隔震的建筑,加大阻尼,减少位移
• 特别重要的建筑核电站、机场控制室、军事工程、医院
• 结构复杂,难于计算的建筑
• 加固工程,空间受限,最好的选择
• 软弱土层上的建筑
• 军事工程,抗爆工程
很多人会问,我们的传统建筑已经有上百年的抗风抗震历史,为什么还要考虑使用结构
保护系统?这是因为:
• 对于地震工程,抗风工程几大难题的解决办法
• 阻尼器的潜力很大,可以抵抗预想不到的动力荷载
• 科学不断发展,开辟了解决结构工程问题的新思路
• 对解决 屋顶开启式体育场馆给出理想的选择
• 是配合基础隔振,TMD 系统是最好的办法
• 减少结构受力体系的价格。
有个桥梁的业主,问工程的设计人员“都什么时代了你们还不用阻尼器?”
在北京火车站抗震加固工程中, 我们曾对剪力墙和阻尼器两个方案作了如下对比(表 4):
表4 阻尼器和抗震剪力墙的对比
抗震剪力墙 阻尼器
刚度大大增加, 加大了地震力 结构性质不变或基本不变
对结构其它部分反应有影响 对结构其它部分反应没有影响
给建筑上带来的困难大 建筑上容易处理
重量大, 加大了基础和结构负担 重量小
一旦破坏, 难以修复 容易修复和更换
只能抵抗水
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