液体粘滞阻尼器在结构工程中的最新进展

贾丽芳

（大唐环境产业集团股份有限公司， 北京 100097）

液体粘滞阻尼器虽然出现的时间相当短暂，但因为其在工程中的作用相当重大因此液体粘滞阻尼器在短短几十年的时间内发展相当迅速。在我国更是如此，液体粘滞阻尼器最初就有包括百花齐放在内的液体粘滞阻尼器得到了充分的试验和一定实践基础上的发展。同时放眼观之现今的工程发展可以发现液体粘滞阻尼器已经发展到了包括摩擦阻尼器、金属阻尼器在内的最少十几种产品，而针对这些产品无论是从理论上还是实践上而言都有相当多的创新之处。

1 阻尼器应用的设计目标和理念

在我国工程项目中常常在桥梁设计中会应用到阻尼器，虽然在我国桥梁设计中如今还没有正式规范的明确规定，但是于如今我国的抗震工作中已经对阻尼器的使用有了明确的设计规范，在本设计工作中仍然存在着一些问题需要得到及时的解决。综合我国和国际上的液体粘滞阻尼器的设计应用和发展情况，可以大致了解到于结构方面其应用方式的目标和理念。宏观上来讲，我们可以了解到在工程项目中设计阻尼器的如下目的：

1.1 在抗震、抗风方面提高工程项目的能力

在一般的工程项目中针对抗震抗风能力基本上都会一定程度上进行设计，而液体粘滞阻尼器能够在建筑本身的抗震抗风能力以外对建筑进行耗能和强化结构阻尼的功能，以此来实现对于结构反应的基底剪力的削弱目的，进一步对于工程整体结构受力的降低，最终有效地大幅度增加整体结构的抗震抗风能力。除此以外，一旦液体粘滞阻尼器的安装能够在符合设计原理的前提下在不同的需求方向均能得到安装设置，则还可以对整体结构起到一个振动受力的有效预防，并且在振动受力出现之前及时减少先前未能考虑周到的问题，降低事故发生的可能性提高整体工程结构的效能。在不同的地区液体粘滞阻尼器的存在都是相当必要的，在地震频繁发生的地区，对于重要结构的保护是相当必要的，而液体粘滞阻尼器的费用不算特别高昂，因此在合理的工程经费预算内安排液体粘滞阻尼器是相当有效的，在有效的经费内实现最大的效益；而在非严重地震区域内，对于液体粘滞阻尼器的安置也能够有效达到抗震效果。

1.2 在罕遇大地震或大风发生时起到防范作用

在地震防御期间我们需要遵循小地震不产生破坏，大地震零倒塌的原则，因此在设计时应当充分考虑好防止地震的各项保护措施，然而针对极其罕见的一些地震或者是台风而言这些日常的防震措施还是存在一定缺陷的，或者说应用这些防震措施来应对罕见地震而言是不切实际且耗资巨大的。所以在面对罕见的大地震或者是大风时需要利用到结构被动保护措施即采取阻尼器以防护会意外出现的大地震。与此同时液体粘滞阻尼器不仅仅能够对原有的设计理念进行实践证明，针对原有的设计进行有效的防护和加固；而且能够对于原有的结构设计的不足之处进行防护。

利用液体粘滞阻尼器对罕遇大地震或大风进行防护这一设计理念不但能够给整体的工程项目带来经济的实用和节约，而且能够给工程项目的结果带来相当积极的影响，从而实现对于经济和效能两方面的双重效益。而在国外防震方面早已经开始使用这一设计理念，尤其是一些在抗震方面取得过优秀成绩的国家，我国当今也已经开始针对这一理念进行一定的实践操作。

1.3 有效解决常规办法难以完成的一系列问题

在日常生活中结构设计往往会出现在一些经常会受到高地震影响，以及本身土质相当恶劣的地区，一般处理的方式是简单地对梁柱尺寸进行一定程度的加大，然而这一做法所带来的后果是其中结构的刚度被动增加，进而其运动的周期明显减少，这种情况下一旦出现高强度的地震影响那么该结构就会导致整体工程会出现进一步增强的地震力。因此结构最后会进入一个复杂的恶性循环中，常规的解决方法只能相反地增加结构的危险不能有效地解决工程恶性循环出现的问题。而在墨西哥市的长大楼针对这一情况提出了有效的对于后世影响极大的解决措施即采用阻尼器进行耗能。具体作用实现的经过是在日常结构中所使用的抗震阻尼器选择特别的液体粘滞阻尼器，因为其自己内部不存在刚度，因此不会在最后结构的中影响整体的频率，同时液体粘滞阻尼器能够在一定程度上提高了整体结构的阻尼比，因此达到了对整体结构的耗能目的，最后解决日常方法不能解决的结构问题。

2 结构工程中阻尼器的发展

2.1 结构工程中液体粘滞阻尼器发展存在的问题

（1）在设计理念和验收行为方面缺少一定的规范性流程。与此同时，液体粘滞阻尼器的工程验收步骤也是相当重要的，但在我国仍然缺乏必要的规范性的检收步骤。任何行为都需要一定的规则标准进行行为的评判，只有在“枷锁”内进行创新和工程运作才能有效地促进阻尼器的发展，而我国当今还存在着缺失法律规范文件的问题。

（2）测试手段和测试规程的缺少。液体粘滞阻尼器究其本质是一种速度型的工程设备，因为一般阻尼器只有在高速运转的情况下才能充分地展现出阻尼力，而其阻尼力的大小必须要依靠大量的试验且其试验必须依靠充足的动力才能够实现，这一要求对于一般试验中所采用的位移型试验是全然不同的，然而在我国阻尼器试验装备的发展现状是令人担忧的，我们自己现有的阻尼器试验装备的最大速度也只能够达到200mmps，这一速度对于液体粘滞阻尼器的试验来说是远远不够的，是完全无法满足当今社会工程验收和试验要求的。

2.2 结构工程中液体粘滞阻尼器发展现状

早期的液体粘滞阻尼器中往往是装满油料，而油料自身存在的粘性会在阻尼器运作时产生巨大的阻力，直接削弱了阻尼器发展的动力，由此液体粘滞阻尼器工作效率大幅度降低，并且造成结构温度过高产生安全隐患。而如今的最新发展推出了利用硅油作为动力源，与此同时还需要特别安置一个调节油压器，这些种种改进措施最终的目的就是为了实现工程结构运作时的压力大小，促使在主油缸中的硅油在一个高压状态下能够有效地向油压控制室流动，今儿促进整体结构运转中达到最终的平衡状态。同时在这一改进过程中还需要特别关注好整体结构的导油孔、补油和泄压装置。

3 结束语

综上所述，我们可以发现当今我国仍然在液体粘滞阻尼器发展过程中仍然存在着很多问题，但也能发现针对这些问题工程设计人员已经开始思考解决措施并将之落之于实践运用。同时，随着我国桥梁建设、抗震工作的广泛开展，并且基础建设的工作质量也在不断上升工作要求在不断地提高，阻尼器在我国的发展前景是光明良好的，并且我国针对阻尼器已经有了一个良好的开始，因此在未来的发展中我们应当更加关注液体粘滞阻尼器发展情况中存在的细节问题，推动结构在液体粘滞阻尼器发展下进一步得到有效的完善。