Viskoelastisk spjæld (ved)

A Viskoelastisk spjæld (ved)er en afgørendeEnergi-dissipating og vibrationsdæmpende enhedBredt anvendt i bygningsstrukturer, brobeknik og forskellige strukturelle systemer, der kræver vibrationskontrol. Dens kernefunktion er at konvertere mekanisk energi genereret af strukturelle vibrationer til termisk energi gennem sin egen energidissiperende mekanisme, hvilket reducerer vibrationsresponsen for strukturer under vindbelastning, seismiske handlinger eller andre dynamiske belastninger og beskytter strukturens sikkerhed og stabilitet.

Viskoelastiske spjæld fungerer baseret på de unikke mekaniske egenskaber ved viskoelastiske materialer, såsom specielle gummier og polymermaterialer, der udviser både viskøse og elastiske egenskaber. Under eksterne dynamiske belastninger gennemgår de begrænsningskomponenter (typisk metalplader) af dæmperen relativ forskydning, hvilket driver det viskoelastiske materiale til at producere forskydning eller trækkomprimerende deformation.
Under deformationen af ​​det viskoelastiske materiale forekommer friktion og glider mellem molekylære kæder sammen med strækning af kædesegmenter. Denne proces ledsages af brud og rekombination af reversible bindinger mellem molekyler, hvorigennem mekanisk energi kontinuerligt omdannes til termisk energi, hvilket opnår effektiv spredning af strukturel vibrationsenergi. På grund af den karakteristiske, at belastningen af ​​viskoelastiske materialer hænger bag stresset, danner spjældet en hysterese -sløjfe under belastning og losning, og det område, der er lukket af løkken, repræsenterer energien, der er spredt af dæmperen.

1, viskoelastisk dæmpningsmateriale
1). Kernematerialeegenskaber
Som den nøglekomponent i spjældet skal det viskoelastiske dæmpningsmateriale have fremragende viskoelastiske egenskaber og opretholde stabil energidissiperende kapacitet på tværs af et bredt temperaturområde og frekvensspektrum. Almindelige materialer er fremstillet af silikonegummi, naturgummi, butylgummi, nitrilgummi osv. Som basismaterialer tilsat med specifikke fyldstoffer og tilsætningsstoffer gennem specielle processer. Disse materialer har en høj tabsfaktor (generelt mellem 0,3 og 0,8), hvilket betyder, at de effektivt kan konvertere mekanisk energi til termisk energi.
2). Materialeudvælgelse og tilpasning
I henhold til forskellige tekniske applikationsscenarier og ydelseskrav kan viskoelastiske materialer tilpasses. For eksempel kan silikonegummibaserede materialer med høj temperaturresistens vælges til miljøer med høj temperatur; For strukturer med høje krav til stivhed og dæmpning kan materielle ydelser optimeres ved at justere materialeformel og fremstillingsprocessen.
2, begrænsning af komponenter
1). Funktion og materiale af metalplader
Begrænsning af komponenter bruger generelt højstyrkemetalplader, såsom Q235-stålstål med lavt udbytte eller andre legeringsstål. Metalpladers vigtigste rolle er at begrænse deformationen af ​​viskoelastiske materialer og vejlede dem til at fremstille den krævede deformationstilstand (såsom forskydnings eller trækkomprimensiv deformation) i en bestemt retning og dermed give fuldt spil til viskoelastiske materialer. I mellemtiden skal metalplader have tilstrækkelig styrke og stivhed til at modstå de belastninger, der transmitteres af strukturen.
2). Design og fremstilling af metalplader
Formen, størrelsen og forbindelsestilstanden for metalplader er specielt designet i henhold til typen af ​​spjæld- og applikationsscenarier. For eksempel er metalplader i forskydningstype viskoelastiske spjæld designet som parallelle flerlagsstrukturer, skiftevis lamineret med viskoelastiske materialer gennem klæbemidler; I trækkomprimensive spjæld kan metalplader vedtage strukturelle former såsom ærmer og flanger kombineret med viskoelastiske materialer for at sikre samarbejdsoperation under stress.
3, klæbemidler og forseglingskomponenter
1). Betydning og præstationskrav til klæbemidler
Klæbemidler bruges til at binde viskoelastiske materialer til fastholdelse af komponenter, der ikke sikrer nogen relativ glidning mellem dem under langvarig brug og garanterer spjældens normale arbejdspræstation. Derfor skal klæbemidler have høj bindingsstyrke, god holdbarhed og vejrbestandighed samt god kompatibilitet med viskoelastiske materialer og metalplader. Almindelige klæbemidler inkluderer epoxyharpiks og polyurethan -typer.
2). Funktioner af tætningskomponenter
I spjæld med høje miljøforseglingskrav, såsom dem, der påføres i fugtige eller ætsende miljøer, er forseglingskomponenter oprettet. De forhindrer hovedsageligt eksterne medier (såsom vand, fugt, ætsende gasser osv.) Fra at invadere det indre af spjældning, der påvirker ydelsen af ​​viskoelastiske materialer og metalkomponenter, hvilket sikrer spjældens langsigtede pålidelighed og stabilitet.

1, klassificering efter deformationstilstand
1).Skæretype viskoelastisk spjæld
(1). Arbejdsmekanisme: Denne type dæmper er hovedsageligt afhængig af forskydningsdeformationen af ​​viskoelastiske materialer under forskydningsstyrken for at sprede energi. Når strukturen udsættes for horisontale kræfter (såsom vindbelastning eller vandrette seismiske handlinger), forårsager den relative forskydning af spjældet forskydningsstamme i det viskoelastiske materialelag, hvilket opnår vibrationsreduktion gennem molekylær friktion og energidisipateringsmekanismer inden i materialet.
(2). Applikationsscenarier: meget brugt i rammestrålesøjlesnokumenter, forskydningsvægkoblingsbjælker og andre dele af bygningsstrukturer samt gennemborebjælkeforbindelsesdele af brostrukturer, hvilket effektivt reducerer den vandrette vibrationsrespons fra strukturer.
2). Træk-komprimerende viskoelastisk spjæld
(1) Arbejdsmekanisme: Tensil-komprimerende spjæld fungerer, når strukturen udsættes for aksiale trækkomprimelige belastninger. Når strukturelle komponenter gennemgår aksial deformation, producerer viskoelastiske materialer tilsvarende træk- eller kompressionsdeformation under trækkomprimerende stress, forbruger energi gennem de viskoelastiske energidisiperende egenskaber, samtidig med at de tilvejebringer en vis aksial stivhed og dæmpning til strukturen.
(2) Applikationsscenarier: Almindeligt anvendt i strukturelle komponenter til at bære de aksiale kræfter, såsom inter-søjle seler i bygningsstrukturer og forblive kabeldæmpere i brostrukturer, hvilket væsentligt kontrollerer den aksiale vibration og deformation af strukturer.
2, klassificering efter form og struktur
1).Fladplade viskoelastisk spjæld
(1). Strukturelle funktioner: Flatplade-spjæld har en relativt enkel struktur, der normalt er sammensat af flere lag af metalplader og viskoelastiske materialer skiftevis lamineret, hvilket driver deformationen af ​​viskoelastiske materialer gennem den relative forskydning mellem metalplader. Det er i form af en flad plade, og dens størrelse og specifikationer kan tilpasses i henhold til ingeniørbehov.
(2). Anvendelsesfordele: Det har fordelene ved praktisk installation og lille rumbesøgelse, der er egnet til vibrationsreduktion i forskellige bygningsstrukturer, såsom at indstille fladplade-spjæld i gulvpladerne, vægge og andre dele af bygninger for effektivt at reducere mellemstorien forskydning af strukturer under horisontal vibration.
2).Cylindrisk viskoelastisk spjæld
(1). Strukturelle træk: Den cylindriske dæmper bruger generelt en cylindrisk metalskal som begrænsningskomponent, med viskoelastiske materialer fyldt inde og opsætning af strukturer såsom stempelstænger eller stempler. Når den er stresset, forårsager bevægelsen af ​​stempelstangen eller stemplet deformationen af ​​viskoelastiske materialer, hvilket således opnår energidissipation og vibrationsreduktion.
(2). Anvendelsesfordele: Denne type dæmper har høj styrke og stabilitet, der er i stand til at modstå store belastninger og deformationer, der er egnet til storskala strukturteknik, såsom de vigtigste tårne ​​i broer og kernerørene i store bygninger, hvilket giver stærk dæmpningskraft og energi-dissiperende kapacitet til strukturer.

1, fordele
1) Effektiv energidisiperende kapacitet: Viskoelastiske spjæld kan begynde at sprede energi under små vibrationsforstærkninger, der viser god tilpasningsevne til vibrationer af forskellige frekvenser og amplituder. Med en fuld hysterese loop og stærk energidissiperende kapacitet kan de effektivt reducere responsen fra strukturer under dynamiske belastninger og reducere risikoen for strukturel skade.
2) Tilvejebringelse af yderligere stivhed og dæmpning: De kan ikke kun øge dæmpningsforholdet mellem strukturer for at reducere vibrationsresponsen, men også give en vis yderligere stivhed til strukturer, forbedre de dynamiske egenskaber ved strukturer og forbedre laterale forskydningsresistens, især egnet til fleksible strukturer med små stivhed og lange naturlige vibrationsperioder.
3) Enkel struktur og praktisk installation: Sammenlignet med nogle komplekse vibrationsdæmpningsenheder har viskoelastiske spjæld en relativt enkel struktur, hovedsageligt sammensat af viskoelastiske materialer og begrænsningskomponenter, uden behov for komplekse mekaniske transmissioner eller elektroniske kontrolkomponenter. Deres installationsmetoder ligner dem for almindelige strukturelle komponenter, som kan installeres og vedligeholdes på byggepladser ved hjælp af konventionelle metoder såsom svejsning og boltforbindelse.
4) Bredt applikationsområde: Gælder for forskellige bygningsstrukturer (inklusive bygninger med flere historier, højhuse og superhøjhøjning), Bridge Engineering (langspanede broer, viadukter), industrielle udstyrsfundamenter og andre strukturelle systemer, der kræver vibrationskontrol. Uanset om det er til nye projekter eller seismisk forstærkning og vibrationsdæmpning af eksisterende strukturer, kan viskoelastiske spjæld spille en vigtig rolle.
2, begrænsninger
1) Temperaturfølsomhed: ydelsen af ​​viskoelastiske materialer påvirkes markant af temperaturen. I miljøer med høj temperatur falder stivheden og dæmpningen af ​​materialer, og den energidisiperende kapacitet falder; I miljøer med lav temperatur kan materialer blive sprøde og miste en del af deres viskoelastiske egenskaber, hvilket fører til ustabil dæmperpræstation. Derfor, når man designer og påfører viskoelastiske spjæld, skal temperaturændringsområdet for brugsmiljøet overvejes fuldt ud, og tilsvarende temperaturkompensationsforanstaltninger eller passende materialeformler skal vedtages.
2) Frekvensafhængighed: Den energidissiperende virkning af spjæld varierer med forskellige vibrationsfrekvenser. For bestemte specifikke vibrationsfrekvenser kan deres bedste præstation muligvis ikke udøves fuldt ud. I praktiske tekniske applikationer kræves strukturel dynamisk analyse for med rimelighed at designe parametrene for spjæld, så de kan arbejde effektivt inden for hovedvibrationsfrekvensområdet for strukturer.
3) Langvarig ydelsesnedbrydning: Selvom designens levetid for viskoelastiske spjæld normalt matcher bygningsstrukturer, kan deres ydeevne gradvist forringes under langvarig brug på grund af materiel aldring, træthed og miljøfaktorer. Derfor er regelmæssig inspektion og vedligeholdelse af spjæld nødvendig, og udskiftning bør udføres, når det er nødvendigt for at sikre deres langsigtede pålidelige vibrationsdæmpningseffekt.

1. tekniske parametre
Følgende er eksempler på tekniske parametre til almindelige viskoelastiske spjæld. De faktiske produktparametre kan tilpasses i henhold til kundeanmodning og tekniske applikationsscenarier:

2. Grundlæggende mekaniske egenskaber vedViskoelastiske spjæld

1, Råmaterialkvalitetsstyring
1) Leverandørstyring: Opret streng leverandørscreening og evalueringsmekanismer, der kun samarbejder med råmateriale -leverandører med godt omdømme, stabil produktionskapacitet og et lydkvalitetssikringssystem. Opførelse af inspektioner på stedet af større råmaterialeleverandører, såsom viskoelastiske materialer, metalplader og klæbemidler, revision af deres produktionsprocesser, kvalitetskontrolprocedurer, testudstyr og personalkvalifikationer for at sikre stabiliteten og pålideligheden af ​​råmaterialforsyning.
2) Råmaterialeinspektion: Alle råmaterialer skal gennemgå en streng inspektion, inden den går ind på fabrikken. Nøgleprestationsindikatorer for viskoelastiske materialer, såsom hårdhed, trækstyrke, tabsfaktor og glasovergangstemperatur, skal testes ved hjælp af professionelt udstyr såsom dynamiske mekaniske analysatorer (DMA); Metalplader skal inspiceres for deres materielle certifikater, mekaniske egenskaber (udbyttestyrke, trækstyrke, forlængelse osv.), Overfladekvalitet og dimensionel nøjagtighed; Klæbemidler skal testes for deres bindingsstyrke, hærdningstid, vejrbestandighed og andre egenskaber. Kun kvalificerede råvarer kan opbevares til brug, og ukvalificerede materialer returneres resolut.
2, produktion af produktionsprocesskvalitet
1) Processtyring: Formulerer detaljerede og strenge produktionsprocesser og driftsspecifikationer for at sikre standardisering og standardisering af produktionsprocessen. Alle forbindelser, fra blanding og støbning af viskoelastiske materialer, til behandling og overfladebehandling af metalkomponenter, til samling og binding af dæmpere, skal udføres i streng overensstemmelse med procekravene. Under produktion overvåges og registreres nøgleprocesparametre (såsom temperatur, tryk, tid osv.) I realtid for at sikre stabiliteten og konsistensen af ​​procesparametre.
2) Kvalitetsinspektion: Opret flere procesinspektionslink til at inspicere kvaliteten af ​​semi-færdig og færdige produkter under produktionen. Efter at hver proces er afsluttet, skal operatører gennemføre selvinspektion, og først efter bestået kan den overføres til den næste proces; Kvalitetsinspektører på fuld tid gennemfører prøveudtagning eller fulde inspektioner af semi-færdige og færdige produkter i henhold til inspektionsstandarder og planer, kontrollerer indhold som dimensionel nøjagtighed, udseende kvalitet og bindingskvalitet. For produkter, der ikke opfylder kvalitetskravene, udføres omarbejdning eller skrotning på en rettidig måde, og årsagerne analyseres, og korrigerende og forebyggende foranstaltninger træffes for at forhindre, at problemet gentager sig.
3, færdig produktkvalitetsstyring

1) Performance -test: Færdig spjæld skal gennemgå omfattende ydelsestest for at kontrollere, om de opfylder designkrav og produktstandarder. Performance -testemner inkluderer dæmpningskraftetestning, hysterese -loop -test, træthedspræstationstest, temperaturpræstationstest osv. Gennem specielt mekanisk ydelsestestudstyr simuleres belastningsbetingelserne under faktiske arbejdsvilkår, og forskellige ydelsesindikatorer for dæmpere måles nøjagtigt og evalueres. Kun produkter med alle præstationsindikatorer, der opfylder kravene, kan bestemmes som kvalificerede produkter.
2) Sporbarhed af høj kvalitet: Opret et perfekt sporbarhedssystem for produktkvalitet, tildel et unikt produktnummer til hver færdig spjæld, og registrer hele procesoplysningerne fra råmateriale indkøb, produktionsbehandling, kvalitetskontrol til færdig produktlager. Når der opstår et kvalitetsproblem i produktet under brug, kan hvert link i produktionsprocessen hurtigt spores gennem produktnummeret, og årsagen kan findes på en rettidig måde, og tilsvarende løsninger kan tages.

4, inspektionsrapport

1, indenlandske standarder
1) Nationale standarder: Overhold strengt med National Standard GB 50011-2010-kode for seismisk design af bygninger (2016-udgave). Den specificerer detaljerede regler om udtryk og definitioner, klassificering og markering, tekniske krav, testmetoder, inspektionsregler samt mærkning, emballage, transport og opbevaring af bygning af energidisiperende spjæld. Dette sikrer, at produktet opfylder National Seismic Design and Engineering Application -krav med hensyn til ydeevne, kvalitet og sikkerhed.
2) Industristandarder: Se industristandarder såsom JGJ/T 209-2010 teknisk specifikation for energispredning og vibrationsreduktion af bygninger. Disse standarder regulerer design, beregning, konstruktionsinstallation og accept af viskoelastiske spjæld i bygningsstrukturer, hvilket garanterer deres rationelle anvendelse og pålidelige ydeevne i byggeprojekter.
2, internationale standarder
1) Amerikanske standarder: Der henvises til amerikanske standarder såsom AISC 341 seismiske bestemmelser for strukturelle stålbygninger og ASCE/SEI 7 minimum designbelastning og tilknyttede kriterier for bygninger og andre strukturer. Tilpasning med internationale avancerede standarder inden for produktpræstationsindikatorer, designmetoder og testkrav forbedrer produktets konkurrenceevne på det globale marked.
2) Japanske standarder: Tegning på japanske standarder som JIS A 5651 seismiske isoleringsenheder til bygninger, produkt benchmarks mod krav til materielle egenskaber, strukturelle specifikationer og præstationstestmetoder. Dette indeholder Japans avancerede erfaring inden for vibrationsreduktionsteknologi for at sikre, at produktkvaliteten når internationale avancerede niveauer.
3) EU -standarder: Produktet er fremstillet i overensstemmelse med en række EU -standarder inklusive EN 15129: 2009 og EN 1337, hvilket sikrer overlegen ydelse.

1, konstruktionsteknik
1) Seismisk design til nye bygninger: I seismisk design af forskellige nye bygningsstrukturer fungerer viskoelastiske spjæld som effektive seismiske mål. Installation af spjæld på vigtige strukturelle placeringer (såsom rammebjælkesøjlefuger, forskydningsvægkoblingsbjælker og afstivningssystemer) forbedrer strukturernes seismiske ydeevne. Dette reducerer forskydnings- og accelerationsresponser under seismiske belastninger, minimerer strukturelle skader og beskytter sikkerheden for personale og ejendom inden for bygninger.
2) Seismisk eftermontering til eksisterende bygninger: Brug af viskoelastiske spjæld til seismisk forstærkning af eksisterende bygninger, der ikke opfylder seismiske designkrav, er en økonomisk og effektiv tilgang. Uden storskala nedrivning eller rekonstruktion af den originale struktur kan installation af spjæld i passende positioner forbedre energidisiperende kapacitet og seismisk ydeevne af strukturen, overholde de nuværende seismiske koder og udvide bygningens levetid.
3) Vindvibrationskontrol for højhuse: i bygninger i superhøjhøj og højhuse bliver vindbelastninger ofte en af ​​de primære kontrolbelastninger til strukturelt design. Viskoelastiske spjæld kan bruges til at kontrollere vibrationen af ​​bygningsstrukturer under vindbelastninger, hvilket reducerer vindinducerede vibrationsresponser. Dette forbedrer bygningskomforten og forhindrer ubehag i beboer eller skader på interne faciliteter forårsaget af overdreven vindinduceret acceleration.
2, Bridge Engineering
1) Seismisk og vibrationsstyring for langspanede broer: På grund af deres strukturelle egenskaber og store spenn er langspanede broer (såsom ophængsbroer og kabelstivsbroer) tilbøjelige til betydelige vibrationsresponser under jordskælv og stærk vind. Viskoelastiske spjæld kan påføres forbindelsesdele mellem hovedtårne ​​og bjælker, moler og bjælker samt ophold kabler af broer. Dette reducerer effektivt vibrationer af brostrukturer under seismiske og vindbelastninger, hvilket forbedrer broens sikkerhed, stabilitet og normal drift.
2) Vibrationsstyring til viadukter og bybroer: I byens viadukter og generelle bybroer kan viskoelastiske spjæld afbøde vibrationer forårsaget af køretøjsbevægelse, strukturelle reaktioner under jordskælv og vindinducerede vibrationer. Korrekt dæmperinstallation reducerer risikoen for træthedsskade på brostrukturer, forbedrer broens holdbarhed og minimerer vibrationspåvirkninger på det omgivende miljø og beboere.
3, industrielt udstyr og infrastruktur
1) Vibrationsreduktion for store industrielle udstyrsfundamenter: Stort industrielt udstyr som fans, køletårne ​​og tunge maskiner genererer vibrationer under drift. Disse vibrationer påvirker ikke kun udstyrets normale drift og levetid, men pålægger også negative indvirkninger på omgivende strukturer og miljøet. Installation af viskoelastiske spjæld på udstyrsfundamenter eller supportstrukturer reducerer effektivt transmission af udstyrsvibrationer, forbedring af udstyrsstabilitet og pålidelighed.
2) Seismisk og vindmodstand for kraftfaciliteter og kommunikationstårne: I infrastruktur såsom kraftfaciliteter (f.eks. Supportrammer, transmissionslinjetårne) og kommunikationstårne ​​forbedrer viskoelastiske spjæld af strukturel katastrofemodstand under jordskælv og vindbelastninger. Ved at installere spjæld reduceres vibrationsresponser af strukturer under naturkatastrofer, hvilket sikrer den glatte drift af strømforsyning og kommunikationsnetværk.

1, installationsinstruktioner

1) Forberedelser før installation: Før du installerer viskoelastiske spjæld, skal du inspicere og rengøre det strukturelle installationssted for at sikre, at overfladen er flad, fri for affald og oliefri. I mellemtiden skal du verificere spjældmodellen, specifikationerne og mængden mod designkrav, og inspicere produktet for enhver skade, deformation eller andre defekter for at sikre overholdelse af produktkvaliteten.
2) Bestemmelse af installationspositioner: Bekræft strengt dæmperinstallationspositioner i henhold til strukturelle designtegninger. Præcis positionering sikrer, at spjældet optimalt kan sprede energi og reducere vibrationer, når strukturen indlæses. I bygningsstrukturer installeres spjæld typisk på nøglepladser, såsom rammestrålesøjlefuger, forskydningsvægkoblingsbjælker og afstivningssystemer; I brostrukturer inkluderer installationspositioner forbindelser mellem moler og bjælker, hovedtårne ​​og bjælker samt forbliver kabelankerender.
3) Installationsmetoder og forbindelseskrav: De vigtigste installationsmetoder til viskoelastiske spjæld svejser og bolter. For svejseforbindelser skal du sikre dig svejsningskvalitet opfylder relevante standarder, med fulde og faste svejsninger fri for ufuldstændige eller ubesvarede svejsning. Til boltede forbindelser skal du bruge specificerede boltspecifikationer og spænd dem til designmomentet for at sikre pålidelige forbindelser. Under installationen skal du beskytte det viskoelastiske materiale og metalkomponenter i spjældet mod kollision, ridser eller anden skade.

2, vedligeholdelsesnøglepunkter
1) Regelmæssige inspektioner: Efter at viskoelastiske spjæld er taget i brug, skal du gennemføre regelmæssige inspektioner i et interval på generelt en gang om året eller som bestemt af projektspecifikke forhold. Inspektionsemner inkluderer spjældudseende til skade, deformation eller aldringstegn, tæthed i forbindelsesdele og revner eller løsrivelse af viskoelastiske materialer. Hvis der findes nogen abnormiteter, skal du straks evaluere og adressere dem.
2) Rengøring og beskyttelse: Rengør regelmæssigt spjæld for at fjerne overfladestøv, affald og snavs, hvilket holder spjældoverfladen ren. For spjæld i fugtige eller ætsende miljøer skal du implementere tilsvarende beskyttelsesforanstaltninger såsom anvendelse af anti-korrosionsmaling eller installation af beskyttelsesdæksler for at forhindre metalkomponenter i at rustne og korrodere, hvilket kan påvirke spjældens ydeevne og levetid.
3) Performanceovervågning og evaluering: Når betingelserne tillader, overvåger Damper Performance ved at måle parametre såsom forskydning, stamme og dæmpningskraft for at vurdere dæmperens driftsstatus og ydelsesændringer. Når strukturen oplever store naturkatastrofer (såsom jordskælv eller stærk vind) eller dæmperen viser åbenlyse abnormiteter,

Populære tags: Viskoelastisk spjæld (ved), Kina Viskoelastisk spjæld (ved) Producenter, leverandører