國內(nèi)消能減震產(chǎn)品檢測標(biāo)準(zhǔn)及方法差異性分析

孫茹茹,王義川,周永峰

(常州市建筑科學(xué)研究院集團(tuán)股份有限公司,江蘇 常州 213363)

0 引言

為提高建筑物的抗震性能,滿足國家對(duì)建筑物的抗震設(shè)防要求,阻尼器在國內(nèi)得到了廣泛的應(yīng)用。作為建筑抗震的第一道防線,阻尼器必須達(dá)到設(shè)計(jì)的耗能性能且在大變形條件下承載力仍能滿足使用條件。阻尼器的主要類型分為速度相關(guān)型阻尼器如黏滯阻尼器、黏彈性阻尼器等和位移相關(guān)型阻尼器如金屬阻尼器、摩擦阻尼器、屈曲約束支撐等,目前國內(nèi)涉及阻尼器檢測方法及要求的標(biāo)準(zhǔn)主要有國標(biāo)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB 50011—2010)[1]、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《建筑消能阻尼器》(JG/T 209—2012)[2]、《橋梁用黏滯流體阻尼器》(JT /T 926—2014)[3]及地方規(guī)范云南省地方標(biāo)準(zhǔn)《建筑消能減震應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》(DBJ 53/T—125—2021)[4]、上海市地方標(biāo)準(zhǔn)《建筑消能減震及隔震技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》(DG/TJ 08-2326—2020)[5]等。阻尼器產(chǎn)品質(zhì)量的把控必須依靠規(guī)范的約束、合理檢測方法和高性能的檢測設(shè)備的保證。只有檢測規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)制定的清晰合理,才能確保檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性,才能更好的服務(wù)于行業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展。

阻尼器檢測方法的確立,是阻尼器性能評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)[6-7]。國外相關(guān)方面的研究起步較早,特別是美國、歐盟和日本等在消能減震領(lǐng)域進(jìn)行了長期的探索,并確立了一系列阻尼器的檢測方法,如美國土木工程師學(xué)會(huì)主編的 ASCE 系列規(guī)范、歐洲標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)編制的EN15129-2009和日本社團(tuán)法人隔震結(jié)構(gòu)協(xié)會(huì)出版的《被動(dòng)減震結(jié)構(gòu)：設(shè)計(jì)·施工手冊》等都對(duì)阻尼器的檢測方法做出了規(guī)定[8-10]。

在消能減震產(chǎn)品檢測規(guī)范化和標(biāo)準(zhǔn)化方面,國內(nèi)外研究者進(jìn)行了諸多研究。TAYLOR等[11]和MAKRIS等[12-13]首次對(duì)工程結(jié)構(gòu)中的黏滯阻尼器的性能進(jìn)行研究,提出了黏滯阻尼器的力學(xué)計(jì)算模型(Maxwell 模型和Kelvin 模型等)。日本的屈曲約束支撐認(rèn)證規(guī)程BCJ-16中規(guī)定了確定屈曲約束支撐穩(wěn)定性和累計(jì)耗能能力的三種試驗(yàn)分別為遞增循環(huán)加載試驗(yàn)、帶有初始面外位移角的遞增循環(huán)加載試驗(yàn)和常幅循環(huán)加載試驗(yàn)[14]。周穎[15-16]等提出了一種改進(jìn)的黏彈性阻尼器抗震疲勞性能試驗(yàn)加載制度,從能量的角度驗(yàn)證了所提改進(jìn)加載制度的合理性;同時(shí),基于中國和日本相關(guān)規(guī)范中屈曲約束支撐試驗(yàn)加載制度以及在兩種不同加載方式下屈曲約束支撐循環(huán)試驗(yàn)數(shù)值模擬的結(jié)果,提出用于屈曲約束支撐性能檢驗(yàn)試驗(yàn)的新加載制度;李玉順等[17]將骨架曲線進(jìn)行平移,其卸載曲線用 Ramberg-Osgood 函數(shù)來描述極低屈服點(diǎn)恢復(fù)力模型,并通過試驗(yàn)和理論分析驗(yàn)證了該恢復(fù)力模型的精度;陸飛等[18]等提出了阻尼器耗能能力的綜合評(píng)價(jià)方法—耗散功率譜法,對(duì)于不規(guī)則波形的加載情況,如模擬地震波和風(fēng)振時(shí)程曲線等也可以得到阻尼器的耗能能力情況,既綜合考慮到了頻率、振幅和速度的影響,又與阻尼器的實(shí)際振動(dòng)情況相符;魯亮等[19-20]對(duì)比分析了中國與歐盟標(biāo)準(zhǔn)的異同點(diǎn),對(duì)現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)的改進(jìn)給出建議,并對(duì)影響試驗(yàn)精度的因素如液壓系統(tǒng)能力、試驗(yàn)間隙和臺(tái)架剛度進(jìn)行分析,提出改進(jìn)措施。研究者多是先通過數(shù)值模擬分析再通過試驗(yàn)驗(yàn)證的方法來研究阻尼器的力學(xué)性能,較少給出檢測參數(shù)的明確定義、計(jì)算方法和檢測數(shù)據(jù)分析方法,給阻尼器的標(biāo)準(zhǔn)化應(yīng)用帶來不便[21-23]。本文通過對(duì)國內(nèi)有代表性的阻尼器檢測標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行對(duì)比分析和試驗(yàn)驗(yàn)證,嘗試給出合理的、切實(shí)可行的阻尼器檢測加載制度和參數(shù)定義,為阻尼器的應(yīng)用、設(shè)計(jì)和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的制定提供參考。

1 阻尼器檢測加載制度與參數(shù)定義

阻尼器按照耗能能力與其兩端相對(duì)位移和相對(duì)速度的相關(guān)性分為位移相關(guān)型阻尼器(金屬阻尼器、摩擦消能器和屈曲約束支撐等)和速度相關(guān)型阻尼器(黏滯阻尼器等)。各類阻尼器通常在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行擬靜力或擬動(dòng)力試驗(yàn),采用循環(huán)加載的方式模擬阻尼器在地震中經(jīng)歷的荷載和變形過程。針對(duì)不同類型的阻尼器,各標(biāo)準(zhǔn)中通過規(guī)定目標(biāo)變形幅值,幅值的增長規(guī)律,各幅值的加載圈數(shù),變形速率等來明確試驗(yàn)加載制度,并對(duì)檢測參數(shù)加以定義。本文選取位移型阻尼器-金屬阻尼器,速度型阻尼器-黏滯阻尼器為代表,詳細(xì)介紹行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《建筑消能阻尼器》(JG/T 209)新修訂版征求意見稿、云南省地方標(biāo)準(zhǔn)《建筑消能減震應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》(DBJ 53/T-125—2021)和上海市地方標(biāo)準(zhǔn)《建筑消能減震及隔震技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》(DG/TJ 08-2326—2020)在加載制度和參數(shù)定義方面的差異性,并進(jìn)行對(duì)比分析。本文為方便描述將《建筑消能阻尼器》簡寫為“標(biāo)準(zhǔn)A”,云南省地方標(biāo)準(zhǔn)《建筑消能減震應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》簡寫為“標(biāo)準(zhǔn)B”,上海市地方標(biāo)準(zhǔn)《建筑消能減震及隔震技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》簡寫為“標(biāo)準(zhǔn)C”。

1.1 金屬阻尼器

1.1.1 加載制度

金屬阻尼器利用低屈服點(diǎn)、高延性鋼材屈服后的塑性變形和滯回耗能來耗散地震能量,是一種典型的位移相關(guān)型阻尼器。各檢測單位依據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)通過靜力反復(fù)加載試驗(yàn)、低周疲勞試驗(yàn)來檢驗(yàn)金屬阻尼器的滯回特性和疲勞性能。表1中分別列出了標(biāo)準(zhǔn)A、B和C在金屬阻尼器加載制度方面的規(guī)定。

由表1可知：僅標(biāo)準(zhǔn)A給出了試驗(yàn)加載頻率的限值,其他兩本標(biāo)準(zhǔn)未對(duì)頻率做出明確的規(guī)定,位移相關(guān)型阻尼器的抗力一般認(rèn)為僅與阻尼器兩端的相對(duì)位移有關(guān),與激振速度、頻率等無關(guān);標(biāo)準(zhǔn)A中給出明確的頻率限制有助于進(jìn)一步規(guī)范檢測單位的操作;標(biāo)準(zhǔn)B區(qū)別于其他標(biāo)準(zhǔn)采用力—位移混合控制,在試件屈服前采用力控制并分級(jí)加載,試件屈服后采用位移控制,此種加載制度可從屈服前的彈性階段直接獲得彈性剛度,也便于更加準(zhǔn)確找到屈服點(diǎn);在疲勞性能檢測方面,標(biāo)準(zhǔn)A和標(biāo)準(zhǔn)B均給出了60次循環(huán)加載的要求,標(biāo)準(zhǔn)A更詳細(xì)的給出了加載間隔的時(shí)間要求,而標(biāo)準(zhǔn)C僅要求在基本力學(xué)性能檢測完成后再以設(shè)計(jì)位移繼續(xù)加載27周。相較于現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《建筑消能阻尼器》(JG/T 209—2012)疲勞循環(huán)加載次數(shù)不低于30圈的要求,標(biāo)準(zhǔn)A和標(biāo)準(zhǔn)B均將疲勞循環(huán)次數(shù)提高到了60圈,本文認(rèn)為金屬阻尼器進(jìn)行60圈疲勞試驗(yàn)的要求較難執(zhí)行：一方面金屬阻尼器焊縫處較難經(jīng)受60圈的反復(fù)加載;另一方面實(shí)際地震也少有如此多圈的大幅值變形,這樣規(guī)定可能將能在實(shí)際工程中正常發(fā)揮作用的阻尼器判定為不合格產(chǎn)品,導(dǎo)致不必要的浪費(fèi)。

表1 金屬阻尼器加載制度Table 1 Metal damper loading protocols

1.1.2 試驗(yàn)參數(shù)

金屬阻尼器的常規(guī)力學(xué)性能參數(shù)主要有屈服承載力、最大承載力、屈服位移、彈性剛度和第2剛度,《建筑消能阻尼器》(JG/T 209—2012)中并沒有明確規(guī)定力學(xué)性能參數(shù)的定義和計(jì)算方法,而在標(biāo)準(zhǔn)A、B和C中做了不同程度的明確和細(xì)化,值得一提的是標(biāo)準(zhǔn)A和標(biāo)準(zhǔn)C中確定屈服點(diǎn)的方法均為在滯回曲線的卸載段用作圖法做一割線或擬合曲線,把該線平移至原點(diǎn),該線與最先表現(xiàn)出屈服的滯回環(huán)的相交點(diǎn),即為初始屈服點(diǎn)。由于阻尼器檢測時(shí)加載位移的控制精度受制于試件安裝連接間隙、試驗(yàn)臺(tái)架剛度和阻尼器力值大小等,傳統(tǒng)的確定初始屈服點(diǎn)的方法精度不好把控,而利用卸載段來確定彈性剛度進(jìn)而確定屈服點(diǎn)的方法能有效提高初始屈服點(diǎn)的確認(rèn)精度。

標(biāo)準(zhǔn)C中新增的檢測參數(shù)有計(jì)算屈服點(diǎn)(計(jì)算屈服位移和計(jì)算屈服力)和設(shè)計(jì)延性系數(shù)等。計(jì)算屈服點(diǎn)為設(shè)計(jì)位移下試驗(yàn)滯回曲線與通過原點(diǎn)的初始剛度斜線的相交點(diǎn)位移坐標(biāo),該點(diǎn)也叫金屬阻尼器的完全屈服點(diǎn)。該標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)為初始屈服點(diǎn)描述的是局部屈服狀態(tài),存在較多不確定性,后續(xù)循環(huán)加載過程還會(huì)出現(xiàn)強(qiáng)度硬化,屈服面繼續(xù)增加直至完全屈服,對(duì)于用于耗散地震能量的阻尼器,計(jì)算屈服點(diǎn)(完全屈服點(diǎn))的確認(rèn)對(duì)掌控金屬阻尼器的力學(xué)特征至關(guān)重要。另外,金屬阻尼器達(dá)到彈塑性滯回曲線飽滿的要求并不困難,但其耐疲勞的延性特征往往不令人滿意,該標(biāo)準(zhǔn)增加設(shè)計(jì)延性系數(shù)(設(shè)計(jì)位移與計(jì)算屈服位移之比)并通過設(shè)計(jì)延性系數(shù)的大小將金屬阻尼器分為A、B、C、D和E級(jí),來進(jìn)一步判斷金屬阻尼器的疲勞性能和適用狀態(tài),見表2。

表2 金屬阻尼器性能等級(jí)劃分Table2 Classificationofmetaldamperperformance性能等級(jí)設(shè)計(jì)延性系數(shù)使用狀態(tài)A15≤μd小、中和大震下均可耗能B12≤μd<15小震少量耗能,中和大震下可耗能C9≤μd<12小震可屈服,中和大震下可耗能D6≤μd<9中震可屈服,大震下可耗能,消能構(gòu)件E3≤μd<6消能構(gòu)件圖1 金屬阻尼器試驗(yàn)過程Fig.1 Testprocessofmetaldamper

標(biāo)準(zhǔn)A和標(biāo)準(zhǔn)C中對(duì)檢測參數(shù)的定義有兩處明顯的不同。一處為彈性剛度,標(biāo)準(zhǔn)A中彈性剛度是加載幅值為0.6u0工況兩個(gè)卸載段線性擬合系數(shù)的平均值,標(biāo)準(zhǔn)C中則是加載幅值為1.0u0工況兩個(gè)卸載段的斜率的較小值;另一處為第二剛度,標(biāo)準(zhǔn)A中第二剛度為初始屈服點(diǎn)和最大承載力點(diǎn)連線的斜率,標(biāo)準(zhǔn)C中為則為計(jì)算屈服點(diǎn)和最大承載力點(diǎn)連線的斜率。本文選取某廠家生產(chǎn)的金屬阻尼器進(jìn)行試驗(yàn),試驗(yàn)過程如圖1所示,該阻尼器檢測參數(shù)的設(shè)計(jì)值見表3,試驗(yàn)后所得滯回曲線圖如圖2所示。分別按照標(biāo)準(zhǔn)A和標(biāo)準(zhǔn)C對(duì)所得數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,將所得檢測參數(shù)結(jié)果列于表3中。由表3可知：按照標(biāo)準(zhǔn)A和標(biāo)準(zhǔn)C處理數(shù)據(jù)得到的彈性剛度和第二剛度存在明顯的不同,彈性剛度的不同又導(dǎo)致了屈服位移和屈服承載力也存在偏差,具體表現(xiàn)為：標(biāo)準(zhǔn)C所得的彈性剛度的實(shí)測值要小于標(biāo)準(zhǔn)A;標(biāo)準(zhǔn)A所得的第二剛度的實(shí)測值要遠(yuǎn)大于標(biāo)準(zhǔn)C。金屬阻尼器主要給結(jié)構(gòu)提供剛度和附加阻尼,標(biāo)準(zhǔn)C所得彈性剛度偏小,設(shè)計(jì)過程中以此作為依據(jù)能給結(jié)構(gòu)提供更大的安全余量;另外,金屬阻尼器可采用雙線性模型進(jìn)行模擬,圖3分別以標(biāo)準(zhǔn)A和標(biāo)準(zhǔn)C定義的參數(shù)畫出了對(duì)應(yīng)的雙線性滯回曲線模型,由圖3可知：按照標(biāo)準(zhǔn)C得到的金屬阻尼器滯回曲線面積要大于標(biāo)準(zhǔn)A,圖中陰影部分即為多出的滯回曲線面積區(qū)域,由于阻尼器滯回面積的大小代表耗能大小,直接影響阻尼器附加到結(jié)構(gòu)上的阻尼比,所以標(biāo)準(zhǔn)C較標(biāo)準(zhǔn)A高估了阻尼器附加到結(jié)構(gòu)上的阻尼比。綜上分析建議采用加載幅值為1.0u0工況兩個(gè)卸載段的斜率的較小值作為彈性剛度,初始屈服點(diǎn)和最大承載力點(diǎn)連線的斜率作為第二剛度。

表3 金屬阻尼器力學(xué)參數(shù)定義Table 3 Mechanical property parameter definition of Metal damper

圖2 金屬阻尼器滯回曲線圖 圖3 雙線性模型Fig. 2 Hysteresis curve of metal damper Fig. 3 Bilinear model

1.2 黏滯阻尼器

1.2.1 加載制度

黏滯阻尼器的加載制度見表4。在測試極限位移參數(shù)時(shí)標(biāo)準(zhǔn)A給出了明確的加載速度要求,而其他標(biāo)準(zhǔn)僅要求勻速緩慢,未能給出可量化的試驗(yàn)指標(biāo);在進(jìn)行阻尼指數(shù)和阻尼系數(shù)參數(shù)測定時(shí),標(biāo)準(zhǔn)A和標(biāo)準(zhǔn)C起始工況的幅值由0.1u0增加到0.2u0,這避免了0.1u0工況時(shí)由于安裝間隙和摩擦力的影響導(dǎo)致的阻尼力偏差過大的問題,更能反應(yīng)阻尼器的真實(shí)性能。三本標(biāo)準(zhǔn)在地震疲勞測試時(shí)對(duì)循環(huán)次數(shù)的要求差異較大,其中標(biāo)準(zhǔn)C僅要求在設(shè)計(jì)速度下循環(huán)加載10次,該標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)為設(shè)計(jì)速度基本上是罕遇地震下阻尼器發(fā)揮作用的最大速度,在這種速度下連續(xù)加載30圈,阻尼器的溫度有很大的上升,黏滯介質(zhì)的物理化學(xué)性能可能已經(jīng)發(fā)生了較大變化,密封圈也會(huì)出現(xiàn)較大磨損,不宜繼續(xù)應(yīng)用到建筑中,同時(shí)考慮到黏滯阻尼器在機(jī)械加工制造中生產(chǎn)質(zhì)量易于控制,在設(shè)計(jì)速度下進(jìn)行10圈疲勞試驗(yàn)基本能反映阻尼器的質(zhì)量情況;標(biāo)準(zhǔn)A和標(biāo)準(zhǔn)B按設(shè)計(jì)位移幅值的大小分區(qū)段規(guī)定了疲勞試驗(yàn)的循環(huán)次數(shù),且相同設(shè)計(jì)位移幅值下,標(biāo)準(zhǔn)A所要求的循環(huán)加載次數(shù)更高。疲勞試驗(yàn)屬于型檢參數(shù),但在實(shí)際工程抽檢中常要求檢測阻尼器的疲勞性能,過高的疲勞循環(huán)加載次數(shù)會(huì)導(dǎo)致部分可正常使用的產(chǎn)品被判定為不合格產(chǎn)品,因此本文認(rèn)為循環(huán)加載10圈已能夠判斷黏滯阻尼器的疲勞性能是否達(dá)標(biāo)。黏滯阻尼器的密封性能是影響其性能的關(guān)鍵,一旦出現(xiàn)漏油或密封問題,會(huì)對(duì)結(jié)構(gòu)的安全性造成較大的影響,在密封性能測試過程中,標(biāo)準(zhǔn)A要求對(duì)黏滯阻尼器內(nèi)部的阻尼孔和間隙進(jìn)行密封處理后采用力控制加載,這種密封性能檢驗(yàn)方法需要對(duì)試驗(yàn)件進(jìn)行特別的密封處理,未做到完全密封將直接影響試驗(yàn)效果,試驗(yàn)難度較大且不易控制,因此不建議采用;標(biāo)準(zhǔn)B要求在位移控制下進(jìn)行10 000次的循環(huán)試驗(yàn);標(biāo)準(zhǔn)C采用給阻尼器腔體加壓的方法,需使用專用加壓設(shè)備向阻尼器腔體中充入阻尼介質(zhì),該種方法執(zhí)行簡單,操作時(shí)間短,目標(biāo)壓力和保壓時(shí)間可控,因此建議采用該方法進(jìn)行黏滯阻尼器的密封性能檢驗(yàn)。

表4 黏滯阻尼器加載制度Table 4 Viscous damper loading protocols

1.2.2 試驗(yàn)參數(shù)與性能要求

黏滯流體阻尼器是一種典型的速度相關(guān)性阻尼器,其理論阻尼力和運(yùn)動(dòng)速度的關(guān)系如公式(1)所示[3-5],式中：C為阻尼系數(shù),α為阻尼指數(shù)。阻尼指數(shù)和阻尼系數(shù)兩個(gè)檢測參數(shù)的加載工況為0.2、0.3、0.4、0.6、0.8、1.0和1.2u0,共進(jìn)行6個(gè)工況的加載。阻尼指數(shù)和阻尼系數(shù)的計(jì)算方法具體表述如下：以每個(gè)加載工況第3個(gè)試驗(yàn)循環(huán)中對(duì)應(yīng)的最大力值為縱坐標(biāo),以對(duì)應(yīng)循環(huán)的最大加載速度(實(shí)測加載幅值與2πf1的乘積,如公式(2)所示)為縱坐標(biāo),繪制表示黏滯阻尼器最大阻尼力與加載速度相關(guān)性的散點(diǎn)圖(共含6個(gè)點(diǎn)),并對(duì)曲線按指數(shù)函數(shù)進(jìn)行回歸擬合,所得回歸擬合公式中的系數(shù)即為阻尼系數(shù),指數(shù)即為阻尼指數(shù)。

F=sign(υ) ×C× |υ|α

(1)

υ=2πf1u0

(2)

式中：F為阻尼力,υ為加載速度,C為阻尼系數(shù),α為阻尼指數(shù),f1為結(jié)構(gòu)基頻,u0為設(shè)計(jì)位移。

目前標(biāo)準(zhǔn)A和標(biāo)準(zhǔn)B采用阻尼指數(shù)和阻尼系數(shù)兩個(gè)參數(shù)來反映黏滯阻尼器的阻尼力規(guī)律性,要求阻尼系數(shù)和阻尼指數(shù)的實(shí)測值與設(shè)計(jì)值偏差在±15%以內(nèi);而標(biāo)準(zhǔn)C在對(duì)黏滯阻尼器阻尼力規(guī)律性試驗(yàn)方法進(jìn)行闡述時(shí)并未提及阻尼系數(shù)和阻尼器指數(shù),僅要求每個(gè)工況下第三個(gè)循環(huán)對(duì)應(yīng)最大阻尼力和滯回曲線面積實(shí)測值與設(shè)計(jì)值的偏差不超過± 15%。黏滯阻尼器的主要參數(shù)有最大阻尼力和滯回曲線面積,最大阻尼力影響非消能元件材料強(qiáng)度的選擇,滯回曲線面積直接影響?zhàn)枘崞鹘o主體結(jié)構(gòu)提供附加阻尼比的大小,在設(shè)計(jì)位移和結(jié)構(gòu)基頻確定的情況下,阻尼指數(shù)和阻尼系數(shù)也可間接反映最大阻尼力和滯回曲線面積的大小。相比而言,標(biāo)準(zhǔn)C直接對(duì)最大阻尼力和滯回曲線面積與設(shè)計(jì)值的偏差加以限制,更加明確和直觀,本文建議采用該種方法來檢測黏滯阻尼器的阻尼力規(guī)律性。

黏滯阻尼器疲勞性能要求見表5,由表5可知：標(biāo)準(zhǔn)A對(duì)疲勞性能的判定要求進(jìn)行了簡化,僅需判定最大阻尼力的變化率;標(biāo)準(zhǔn)C除最大阻尼力外仍需判定阻尼系數(shù)和阻尼指數(shù)的偏差;標(biāo)準(zhǔn)B對(duì)最大阻尼力、滯回曲線和滯回曲線面積合格的判定涉及到60圈中的任一循環(huán)。雖然標(biāo)準(zhǔn)B中規(guī)定的最詳細(xì),但在數(shù)據(jù)處理時(shí),計(jì)算量大,數(shù)據(jù)結(jié)果多,執(zhí)行起來較為困難。相比而言,標(biāo)準(zhǔn)C通過對(duì)阻尼系數(shù)和阻尼指數(shù)的要求,兼顧了對(duì)疲勞后滯回曲線面積的判定,更加全面。

表5 黏滯阻尼器的疲勞性能要求Table 5 Fatigue performance requirements of viscous dampers

2 結(jié)論與建議

1) 對(duì)于金屬阻尼器,建議采用加載幅值為1.0u0工況兩個(gè)卸載段的斜率的較小值作為彈性剛度,初始屈服點(diǎn)和最大承載力點(diǎn)連線的斜率作為第二剛度。增加設(shè)計(jì)延性系數(shù)來評(píng)價(jià)金屬阻尼器的延性特征,并進(jìn)行30圈的疲勞循環(huán)加載。

2) 對(duì)于黏滯阻尼器,建議將阻尼力規(guī)律性檢測時(shí)的起始工況幅值由0.1u0增加到0.2u0;建議疲勞循環(huán)次數(shù)為10圈;采用向阻尼器腔體充入阻尼介質(zhì)加壓的方法來檢測黏滯阻尼器的密封性能;直接使用不同工況下最大阻尼力和滯回曲線面積與設(shè)計(jì)值的偏差來對(duì)阻尼器規(guī)律性進(jìn)行合格判定。

3) 增強(qiáng)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的引領(lǐng)作用,地方標(biāo)準(zhǔn)一般會(huì)在行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的基礎(chǔ)上結(jié)合地方情況給出更嚴(yán)格的規(guī)定,目前地方標(biāo)準(zhǔn)與行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)存在分歧。未來應(yīng)著重研究更能反映阻尼器真實(shí)性能、切實(shí)可行和一致高效的檢測方法,推進(jìn)各類性能良好消能器的標(biāo)準(zhǔn)化和產(chǎn)業(yè)化建設(shè),確保產(chǎn)品質(zhì)量,發(fā)揮行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的引領(lǐng)作用。