近期,陈政清院士讲堂专场——“电涡流阻尼减振技术与应用”于清华大学建筑学院王泽生厅成功举办。讲座由中国工程院院士、工程力学专家陈政清院士主讲,清华大学建筑设计研究院结构总工程师刘彦生主持。
陈院士分别从结构减振用阻尼器的现状与问题,板式电涡流单元及其在调谐质量减振器 (TMD)中的应用,电涡流大型轴向阻尼器及其应用及电涡流阻尼的高效性能四个方面,详细阐述了工程结构电涡流阻尼减振/震的新技术 。
陈院士提到,结构耗能用阻尼器一般采用速度型的油阻尼器,从小型到大型,应用非常广泛。耗能阻尼器,特别是桥梁阻尼器和TMD阻尼器,处于频繁工作状态,要求极高的疲劳寿命;现有的粘滞流体阻尼器无法满足疲劳寿命要求,漏油不可避免,导致阻尼器性能严重下降。
可以采用调谐质量减振器减振(TMD)。它利用放置在结构上的一个可以运动的小质量块,通过惯性原理吸收结构振动能量,再由阻尼器将吸收的能量消耗掉。而研发电涡流阻尼技术则可有效避免摩擦型阻尼器的不足,例如板式电涡流阻尼调谐质量减震器的研发,就有效提高了耗能效率。目前,世界最大TMD已经采用了板式电涡流阻尼技术、成功安装在632m高的上海中心大厦上(2014)。
大型轴向阻尼器一般要求最大阻尼力/阻尼器重量 >100,单独采用板式ECD无法满足这一要求,2012年我们发明两种电涡流轴向阻尼器,采用板式电涡流+螺旋机构放大等多项技术,并于2018年获日本专利。
这项技术也已应用到很多实际案例中,如张家界玻璃桥安装四台8040阻尼器。
由于电涡流阻尼器的高速特性,速度/阻尼力特性曲线先上升,在超过最大阻尼力后则下降,这就可以保证在超强地震作用下的安全性;曲线参数则可通过电涡流相关参数调节以满足设计要求。
工程结构设计寿命长,且时刻处于振动状态,要求减振器件具有高度可靠性与尽可能长的使用寿命。湖南大学经过十年研究开发的两类基于电涡流原理的新型阻尼器,避免了油阻尼器的摩擦损耗与老化问题,并且具有新的优越性能,可以全面提升结构减振/震性能。报告简介了电涡流阻尼新技术的研究成果和应用实例,提出了今后进一步推广应用的前景与发展方向,报告后期还就日本近几年高层建筑的长周期地震加固技术问题展开了有益的学术讨论。
最后,由清华大学建筑设计研究院副院长王卫致结束词,并代表清华大学建筑设计研究院赠送陈政清院士“清华建筑思想论坛特别版暨清华设计实践60周年”纪念牌。
陈政清院士演讲为“清华建筑思想论坛特别版暨清华设计实践60周年院士讲堂”第八站,系列活动将于2018年全年持续举办。
清华建筑思想论坛特别版暨清华设计实践60周年院士讲堂系列
Academicians Talk Series Thinking Architecture Tsinghua (Special Edition)
THAD 60th Anniversary
主办方:清华大学建筑学院、清华大学建筑设计研究院有限公司
协办方:《住区》杂志、《世界建筑》杂志
清华建筑思想论坛由清华大学建筑学院创办于2013年,力图在建筑实践、建筑教育、建筑研究之间架设桥梁,是凝聚、传播新思想、新理念的平台,其特别版一直以来关注中国建筑与城市思想前沿,关注中国建筑与城市领域的引领性思想,关注通过建筑与城市领域的工作贡献于国家新时代建设的关键力量,以呈现中国当代建筑领域最具影响力的个人与案例为己任。
2018年,正值清华大学建筑设计研究院建院60周年。清华大学建筑设计院与国家一起经历了社会与经济的起伏转折,成为了中国当代建筑设计与城乡发展的见证,一批批建筑师为中国的建筑设计事业付出了毕生心血,创作了大量在中国当代建筑史上有影响的重要作品。
清华大学建筑学院与清华大学建筑设计研究院共同主办“清华建筑思想论坛特别版暨清华设计实践60周年院士讲堂”,力邀国内建筑及其相关专业领域的院士来到清华大学发表演讲,分享建筑设计的实践、研究与思考,满足建筑院校学生、建筑设计及相关专业实践者对知识与思想的渴望,以更好地为祖国的社会经济发展服务,为新型城镇化建设服务,开创美好未来。
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