阻尼器设计阻尼比选择和速度指数确定

知识点：电气阻尼比

对于采用金属阻尼器的减震结构，在多遇地震作用下，金属阻尼器宜只提供刚度、不屈服耗能；在罕遇地震作用下，金属阻尼器应进入屈服状态、耗散能量，基底剪力减幅好最大层间位移角不应小于10%。

对于采用黏滞类阻尼器的新建减震结构，在多遇地震作用下，建议基底剪力和最大层间位移角减幅宜达到15%-20%，不宜小于15%；附加阻尼比宜达到2%-4%，不宜小于2%，不宜大于固有阻尼比的2倍；在罕遇地震下，减震效果可比多遇地震适当降低，但基底剪力减幅和最大层间位移角减幅不应小于10%。

设计阻尼比的选择

在设计阻尼器前我们首先要设定一个目标阻尼比，通常我们建筑结构的阻尼比在 1%～5%之间，原则上我们可以提高到 20%～50%甚至更高，我国抗震规范则提出附加阻尼比不易超过 20％。美国ASCE－7 限制阻尼比在 35％以上选用。这是因为当附加阻尼超过 35％时，结构的减震效果明显降低。

一般按经验，我们常选定在 20%左右。

速度指数的确定

Taylor 阻尼器可以按照用户选定的速度指数 α 进行设计，用于土木结构的阻尼器速度指数一般可以取0.3～1 之间。

A) 线性阻尼器的阻尼力与阻尼器作用速度成线性关系，提高了耗能效果的非线性阻尼器可以在保证达到同样的减振效果的同时，降低 30％以上阻尼出力，从而也减小在大震下阻尼器连接件的负荷。

B) 目前我国经常有人选用小于 0.3 ( 如 0.15, 0.015) 的小速度指数。一般的说，虽然速度指数较小时可以消耗较多的能量，但 Taylor 阻尼器不建议速度指数取值低于 0.3，对于用硅油的阻尼器，如想取值低于 0.3，则需要加设特殊的阀门，不但增加阻尼器的成本，而且减少了阻尼器的耐久性。如果速度指数取值过低，这就类接近于摩擦型阻尼器，阻尼器在作用时与主体结构有较大的扰动，失掉了粘滞阻尼器自身的优点。

一般来说，我们可以保守一点用线性阻尼器来计算，但要求生产成非线性阻尼器，增加阻尼结构的安全储备。

阻尼力来源

液体黏滞阻尼器阻尼力的来源是通过在装置内设硅油，缸筒内活塞随着结构的运动而运动时，活塞头向一端运动，内设硅油受到挤压，对活塞产生反向黏滞力。同时，硅油从活塞头上的小孔向活塞头的另一端流去，使活塞的受力逐步减少。在活塞的往复运动中液体起黏滞阻尼作用，耗散地震风振能量，从而对结构起到减震控制作用。

相关推荐链接：

1、关于不同阻尼比反应谱的研究

2、金属阻尼器消能减震体系的等阻尼比设计方法