|
鄭州中天建筑節(jié)能有限公司
深入了解建筑消能阻尼器，真正明白阻尼器質(zhì)量檢測的必要性
建筑消能阻尼器是安裝在建筑物中用于吸收與耗散由風(fēng)、地震、移動荷載和動力設(shè)備等引起的結(jié)構(gòu)振動能量的裝置。消能減震技術(shù)就是通過在建筑物中增加建筑消能阻尼器來增大結(jié)構(gòu)的阻尼，從而實現(xiàn)集中耗散地震輸入的能量，使構(gòu)建物保持穩(wěn)定，減小共振幅度，達(dá)到減少和避免地震災(zāi)害中主體結(jié)構(gòu)損傷的目的。
阻尼器類型
消能阻尼器按照結(jié)構(gòu)和工作原理的不同，大致分為黏滯阻尼器、粘彈阻尼器、金屬屈服型阻尼器及其他類型的阻尼器；不同類型的消能阻尼器在具體應(yīng)用選擇時應(yīng)結(jié)合工程結(jié)構(gòu)特征及實際的抗震消能需求。黏滯阻尼器的主要阻尼介質(zhì)是黏滯流體，粘彈性阻尼器的主要阻尼介質(zhì)為黏彈性材料；在地震作用下利用黏滯和黏彈材料的阻尼特性來耗散地震能量，這兩類阻尼器阻尼器雖不能改變結(jié)構(gòu)的周期，但能夠增加結(jié)構(gòu)的阻尼，在地震作用下能夠有效減小結(jié)構(gòu)基底剪力及層間位移。
金屬屈服型阻尼器主要依靠金屬材料在在地震往復(fù)作用下的塑性變形來耗散地震能量，其耗能能力主要與位移相關(guān)，主要有金屬屈服型阻尼器、軟鋼阻尼器、鉛阻尼器、屈曲約束支撐等。
除以上類型外，還有摩擦阻尼器、質(zhì)量調(diào)諧阻尼器和液體調(diào)諧阻尼器等其他類型的阻尼器。隨著行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步和發(fā)展，阻尼器在形式及性能上也在持續(xù)地改進(jìn)和創(chuàng)新，以滿足處于快速變化中的市場需求。
重要應(yīng)用意義
隨著我國社會經(jīng)濟發(fā)展水平的提升與建筑行業(yè)技術(shù)的發(fā)展，我國已經(jīng)有足夠的技術(shù)能力建設(shè)超高層建筑，且已經(jīng)有很多成功的案例。加之我國城市化進(jìn)程的加快，城市土地與空間資源的相對稀缺使得對高層建筑的需求更為明顯，但是，當(dāng)建筑達(dá)到一定高度，單純依靠提高結(jié)構(gòu)與構(gòu)件自身的尺寸和強度來抵抗地震能量很難實現(xiàn)且經(jīng)濟性較差。傳統(tǒng)建筑結(jié)構(gòu)中，建筑構(gòu)件能夠利用材料及其自身的彈塑性變形消耗一部分地震能量，但與此同時，構(gòu)件本身也會遭受損傷甚至致命性的破壞。
為了更好的抵抗地震可能帶來的災(zāi)害及損失，一些超高層建筑就會在樓內(nèi)添加各種類型的阻尼器來減輕結(jié)構(gòu)的振動響應(yīng)。在消能減震結(jié)構(gòu)中，在特定構(gòu)件的界面連接處配置耗能裝置，耗能裝置會先于主體結(jié)構(gòu)進(jìn)入耗能工作狀態(tài)。當(dāng)建筑受到猛烈的地震力沖擊時，上部結(jié)構(gòu)把地震所產(chǎn)生的力傳導(dǎo)到耗能裝置里，從而使大量輸入結(jié)構(gòu)體系的地震、風(fēng)振等能量得以消散，大幅度減小主體結(jié)構(gòu)的反應(yīng)，實現(xiàn)有效保護主體結(jié)構(gòu)安全的目的。
阻尼器在已有建筑的加固中也有廣泛的應(yīng)用，如部分建設(shè)已久的鋼混結(jié)構(gòu)建筑雖然在結(jié)構(gòu)上存在一些安全隱患，但如果要拆除重建，費用會高于加固費用，此時就會選擇采用結(jié)構(gòu)加固的辦法，用少量的投入來維修、加固。阻尼器在結(jié)構(gòu)抗震加固中有較為理想的效果，不僅能夠降低水平地震力，而且施工安裝較為便捷，再配合其他加固措施能夠使建筑結(jié)構(gòu)的整體抗震性能有較為顯著的提升。
檢測的必要性
大多阻尼器是多種材料或多個部件協(xié)同工作，其中一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，則直接影響阻尼器整體性能。為保證其整體性能，必須按相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及技術(shù)要求對消能阻尼器各項技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行檢測。
在JG/T 209-2012《建筑消能阻尼器》中，對阻尼器的尺寸、材料、力學(xué)性能、耐久性都作了明確規(guī)定。例如，對于黏滯阻尼器力學(xué)性能，在極限位移方面實測值不應(yīng)小于黏滯阻尼器設(shè)計容許位移的150%，當(dāng)最大位移大于或等于100mm時，實測值不應(yīng)小于黏滯阻尼器設(shè)計容許位移的120%。
力學(xué)性能是阻尼器最重要指標(biāo)，通過力學(xué)性能的測試，能夠檢測阻尼器的各項指標(biāo)是否滿足標(biāo)準(zhǔn)的要求。例如，按照相關(guān)要求對黏滯阻尼器進(jìn)行正弦加載循環(huán)后，可以驗證阻尼器的滯回曲線是否光滑、飽滿、無異常，同時可以檢測阻尼力是否達(dá)到設(shè)計指標(biāo)等。
阻尼器是建筑物的重要組成部分，由于阻尼器在遭受火災(zāi)后存在失效的風(fēng)險，為確保其安全性能，還應(yīng)按要求對其進(jìn)行耐火性檢測，如果發(fā)現(xiàn)問題應(yīng)及時采取措施，以免帶來嚴(yán)重的后果。
雖然在JG/T 209-2012《建筑消能阻尼器》等標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范中也對相應(yīng)產(chǎn)品的設(shè)計使用年限提出了具體要求，但除了應(yīng)用前對阻尼器產(chǎn)品的質(zhì)量檢測，應(yīng)用之后的消能阻尼器工作性能檢測也應(yīng)得到重視。
阻尼器在應(yīng)用一定時間后，環(huán)境及其它外力作用均可能對其工作性能產(chǎn)生影響，對阻尼器進(jìn)行中期或長期的檢測有助于及時發(fā)現(xiàn)過程中存在的問題，能夠為阻尼器狀態(tài)的判斷和其正常發(fā)揮作用提供科學(xué)的依據(jù)。
|
