本文關(guān)鍵詞：粘滯阻尼器，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

作為國內(nèi)最早研究粘滯阻尼器的單位之一，上海材料研究所從上世紀(jì)80年代起就成功研制了緩沖器用于軍事裝備中，以減小導(dǎo)彈、火炮等的反沖力；1999年這項(xiàng)技術(shù)開始向民用技術(shù)轉(zhuǎn)化，開發(fā)了粘滯阻尼器，并已應(yīng)用于近百項(xiàng)建筑和橋梁工程中。上海材料所開創(chuàng)了多項(xiàng)第一：第一個(gè)在中國橋梁上應(yīng)用阻尼器（重慶鵝公巖大橋），實(shí)現(xiàn)了國內(nèi)橋梁應(yīng)用阻尼器零的突破；第一個(gè)在國內(nèi)建筑結(jié)構(gòu)上使用阻尼器（北京展覽館），實(shí)現(xiàn)了國內(nèi)建筑結(jié)構(gòu)應(yīng)用國產(chǎn)阻尼器零的突破；其粘滯阻尼器也是唯一出口國外的品牌，產(chǎn)品已銷往日本、韓國、新加坡等國家。目前我國在粘滯阻尼器的試驗(yàn)研究、開發(fā)以及工程應(yīng)用等方面已取得顯著成就，《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》GB5001l-2001中也規(guī)定了粘滯阻尼器的相關(guān)方面內(nèi)容。
汶川大地震后，粘滯阻尼器在災(zāi)區(qū)建筑加固和新建項(xiàng)目中得到較為廣泛的使用，并為廣大的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員所熟悉。上海材料研究所的粘滯阻尼器在四川災(zāi)后重建中得到了推廣。

粘滯阻尼器的典型應(yīng)用案例

案例1：某縣第二小學(xué)教學(xué)樓
該樓總建筑面積13652m2，總投資5479萬元。采用了隔震先進(jìn)技術(shù)，在主體結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)之間增設(shè)了隔震層，主體結(jié)構(gòu)防震烈度達(dá)到8級(jí)以上。通過橡膠支座和粘滯阻尼器的結(jié)合，減少傳遞給主體結(jié)構(gòu)的地震能量，從而有效減少主體結(jié)構(gòu)的地震響應(yīng)。本工程采用了8個(gè)最大阻尼力500kN,最大行程±500mm的粘滯阻尼器，減震效果達(dá)到50%以上。同時(shí)該建筑還將安裝地震記錄儀器，用采集到的實(shí)際數(shù)據(jù)來驗(yàn)證其效果。
案例2：某外國語學(xué)校藝術(shù)大樓
該藝術(shù)大樓為5層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，在地震中，柱頂受到一定程度的剪切破壞開裂，樓梯局部受損，雖不顯著影響整體承載，但已影響使用功能，存在安全隱患，需要對(duì)其進(jìn)行加固補(bǔ)強(qiáng)后才能正常使用。為滿足最新建筑設(shè)防規(guī)定，該樓在四川地區(qū)首次使用了阻尼器加固方式。在結(jié)構(gòu)位移較大的1、2層布置了20個(gè)粘滯型阻尼器，大樓在完成維修加固后，抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)直接由7度提高到8度設(shè)防。整個(gè)加固工程花費(fèi)100多萬元，而進(jìn)行傳統(tǒng)加固至少需要200多萬元。另外，采用該方法工程拆除工作量小、工期短，不影響原有使用空間（見圖1）。

圖1 某外國語學(xué)校藝術(shù)大樓

案例3：某縣人民醫(yī)院
該建筑為全現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，地上6層，地下1層，總高20.8m，原有結(jié)構(gòu)已全部按照7級(jí)設(shè)防烈度設(shè)計(jì)完畢。后應(yīng)業(yè)主要求，需提升醫(yī)院建筑的設(shè)防烈度，為此特委托同濟(jì)大學(xué)對(duì)該樓進(jìn)行了消能減震設(shè)計(jì)。經(jīng)過詳細(xì)的計(jì)算分析，在基本不改變已出施工圖的條件下，通過采用粘滯阻尼器，把設(shè)防烈度提升至8度。本樓共采用了100多個(gè)最大阻尼力為900kN的粘滯阻尼器（見圖2）。

圖2 某縣人民醫(yī)院阻尼器

通過以上三個(gè)典型工程，可以看出在加固或新建工程中都可以應(yīng)用粘滯阻尼器，且效果明顯。

粘滯阻尼器的安裝

粘滯阻尼器是新產(chǎn)品，但其安裝并不復(fù)雜，施工過程和一般的鋼結(jié)構(gòu)安裝相似。只要在設(shè)計(jì)和施工中注意以下三點(diǎn)，按照一般鋼結(jié)構(gòu)的安裝規(guī)范，即能夠保證粘滯阻尼器的安裝質(zhì)量。一是設(shè)計(jì)中要特別注意阻尼器連接板和結(jié)構(gòu)梁、柱相交節(jié)點(diǎn)處的承載力設(shè)計(jì)，否則節(jié)點(diǎn)處的首先破壞就會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)破壞，此時(shí)粘滯阻尼器不僅無法正常發(fā)揮作用，還會(huì)起到相反作用。二是由于粘滯阻尼器是相對(duì)精密的裝置，現(xiàn)場安裝誤差要求控制在±10mm范圍內(nèi)，所以安裝中所用的支撐型鋼建議現(xiàn)場精確測定后制作；水平安裝的粘滯阻尼器應(yīng)盡量保持軸線水平以發(fā)揮其最大效果。其三砌在墻內(nèi)的粘滯阻尼器應(yīng)預(yù)留作用空間，不能因墻的阻擋限制了粘滯阻尼器的運(yùn)動(dòng)。

粘滯阻尼器推廣中存在的問題

汶川地震后，應(yīng)用粘滯阻尼器的工程案例在增加，應(yīng)用的地區(qū)范圍也在不斷擴(kuò)大，，但總體而言，粘滯阻尼器的應(yīng)用還不是很普及，只有少數(shù)高校和設(shè)計(jì)院采用這種新興的技術(shù)和產(chǎn)品。究其原因是多方面的，第一是國內(nèi)的消能減震設(shè)計(jì)起步較晚，雖然在《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》GB500011-2001第12章中規(guī)定了有關(guān)消能減震設(shè)計(jì)的內(nèi)容，但都是指導(dǎo)性的，沒有具體的設(shè)計(jì)方法和過程，由此導(dǎo)致設(shè)計(jì)人員對(duì)該項(xiàng)技術(shù)不了解，也無法熟練把握計(jì)算的準(zhǔn)確性和可靠性。其實(shí)關(guān)于粘滯阻尼器的計(jì)算和設(shè)計(jì)方法，在日本、美國等規(guī)范中都有明確的規(guī)定，已經(jīng)是很成熟的理論，在曾發(fā)生過的地震中也經(jīng)過了檢驗(yàn)。國內(nèi)同濟(jì)大學(xué)也做過建筑和橋梁安裝粘滯阻尼器的震動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果表明粘滯阻尼器的理論分析結(jié)果是可靠的，其效果也是明顯的。第二普遍認(rèn)為采用粘滯阻尼器會(huì)增加結(jié)構(gòu)總造價(jià)，出于節(jié)省成本的心理不愿采用這項(xiàng)新技術(shù)，其實(shí)這個(gè)觀點(diǎn)是完全錯(cuò)誤的。只要設(shè)計(jì)合理，相比較傳統(tǒng)的加大結(jié)構(gòu)本身剛度的設(shè)計(jì)方法，采用粘滯阻尼器會(huì)降低20%～30%的總造價(jià)，建筑加固亦如此，前文案例2中某外國語學(xué)校藝術(shù)大樓的加固工程中節(jié)省了近一半的加固費(fèi)用。不僅如此，采用粘滯阻尼器還具備工期靈活、工程量小、不影響建筑的使用空間等優(yōu)點(diǎn)，這是傳統(tǒng)方法無法實(shí)現(xiàn)的。

展望及建議

5•12汶川地震后，國家對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的抗震等級(jí)嚴(yán)格把關(guān)，新建建筑需加強(qiáng)抗震能力審查，特別重要的建筑，如學(xué)校、醫(yī)院以及生命線工程，對(duì)其抗震能力的要求更為嚴(yán)格。隨著我國基礎(chǔ)設(shè)施及大型公建的不斷增多，粘滯阻尼器將越來越受到設(shè)計(jì)人員和使用者的青睞，今后將會(huì)有更多的建筑采用粘滯阻尼器來保障人民的生命和財(cái)產(chǎn)安全，因此其具有廣闊的應(yīng)用空間和發(fā)展前景。當(dāng)然，在這過程中會(huì)有各種各樣的問題有待改進(jìn)和提高，在此提出幾點(diǎn)建議僅供參考：
（1）首要任務(wù)是建立和完善粘滯阻尼器的設(shè)計(jì)規(guī)范以及施工驗(yàn)收、維護(hù)管理等系列化技術(shù)規(guī)程，為廣大設(shè)計(jì)者、使用者提供依據(jù)。
（2）建立和完善粘滯阻尼器的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)、檢測標(biāo)準(zhǔn)，以促進(jìn)其國有化進(jìn)程。現(xiàn)階段，各粘滯阻尼器廠家良莠不齊，現(xiàn)行的產(chǎn)品規(guī)范有其不合理的地方，應(yīng)盡快完善標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)范國內(nèi)市場。
（3）擴(kuò)大粘滯阻尼器的應(yīng)用范圍。目前粘滯阻尼器的應(yīng)用范圍還比較局限，其用在框架結(jié)構(gòu)上效果突出，而在剪力墻等較剛性的結(jié)構(gòu)上（非隔震設(shè)計(jì)）則效果不明顯，性價(jià)比不高。如何發(fā)揮粘滯阻尼器在這些結(jié)構(gòu)上的作用，值得我們深入研究。
 

文/上海材料研究所 丁孫瑋 徐 斌

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