颗粒阻尼技术应用在建筑工程上的初步试验探索.doc

颗粒阻尼技术应用在建筑工程上的初步试验探索内容简介 将一定粒径的颗粒材料（如铁砂、铅粒等）装入相应的结构空腔内当系统产生振动时颗粒体在结构空腔内往复运动与腔壁碰撞同时颗粒之间也相互碰撞和摩擦从而消耗振动能量这种耗能作用称为颗粒阻尼(Particle Damping简称PD)。PD技术具有应用环境范围广对原结构改动小产生的附加质量小作用频带宽布置灵活减振效果显著等优点且具有与温度独立性也无材性退化与疲劳效应等问题使得其适用性大大增强是二十世纪九十年代以来航空航天、机械等领域减振控制的研究热点之一而在建筑物上应用则很少有研究。
　　 本文探讨了颗粒阻尼在土木工程领域的应用问题包括颗粒阻尼材料的选取及其在结构中的可能安放位置并通过振动台试验对砂及钢珠的减振效果进行了实验分析。
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　　3.2 实验筛选
　　 将自频为3.7Hz、阻尼比为0.75%的单层钢框架缩尺模型（如图2所示）安装于电磁振动台上在粘接于其顶部的不锈钢圆盘中盛放一定质量（与结构总质量比为10%）的阻尼颗粒为对比减振效果将同质量的铁块附于结构表面进行配重对比。通过振动台输入不同频率不同加速度峰值的正弦波测试模型的加速度反应。测试结果表明模型加速度反应达到0.4g后盘内的粗砂开始运动而细砂则需要更高的加速度卵砾起动加速度较粗砂略低。不同阻尼材料的模型加速度反应不同但均比盘内未加砂时明显减轻说明三种材料都有一定的阻尼效果其中结构的加速度反应以粗砂最小卵石最大。瞬时阻尼比对比（见图4）表明粗砂和卵石阻尼比较大细砂较小。综合以上实验结果粗砂减震效果最为理想。
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　　5页编制于2010年。