第 ３６ 卷第 １ 期
２００８ 年 ２ 月
浙 江 工 业 大 学 学 报
ＪＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＺＨＥＪＩＡＮＧ ＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ ＯＦ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ
Ｖｏｌ ．３６ Ｎｏ ．１ ＊
Ｆｅｂ ．２００８
收稿日期 ：２００７‐０４‐２３
作者简介 ：金 靖 （１９７９ — ） ，男 ，浙江绍兴人 ，工程师 ，主要从事工程管理及施工技术的研究 ．
粘 滞 阻 尼 器 与 金 属 屈 服 耗 能 器 的
设 计 参 数 与 性 能 比 较
金 靖
１
，江晓峰
２
（１ ．浙江工业大学 校园建设处 ，浙江 杭州 ３１００３２ ；２ ．同济大学 建筑工程系 ，上海 ２０００９２）
摘要 ：非线性粘滞阻尼器和无粘结支撑等金属屈服耗能器是今后结构抗震设计与加固的主要手段
之一 ．针对这两类耗能装置 ，根据基本的模型参数将非线性的耗能特性转化为线性条件下的等效阻
尼比 ，考察各基本参数的影响情况和合理的参数值 ，并分析了框架剪力比等结构设计中的重要参
数 ．再通过单自由度系统的动力时程计算 ，分析了阻尼耗能与滞回耗能的能量耗散情况 ．结果表明 ，
金属屈服耗能器一定程度上改变了结构的动力特性 ，能显著减小结构的总能量输入 ，并减小对结构
的延性需求 ，在等效阻尼比接近的情况下具有比粘滞阻尼器更突出的耗能性能 ．
关键词 ：粘滞阻尼器 ；金属屈服耗能器 ；等效阻尼比 ；时程分析 ；能量耗散
中图分类号 ：Ｔ Ｕ３５２ ．１ 文献标识码 ：Ａ 文章编号 ：１００６‐４３０３（２００８）０１‐０１０２‐０６
Ｄｅｓｉｇｎ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ａｎｄ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ
ｏｆ ｖｉｓｃｏｕｓ ｄａｍｐｅｒｓ ａｎｄ ｍｅｔａｌｌｉｃ ｙｉｅｌｄ ｄａｍｐｅｒｓ
ＪＩＮ Ｊｉｎｇ
１
，ＪＩＡＮＧ Ｘｉａｏ‐ｆｅｎｇ
２
（１ ．Ｃａｐｉｔａｌ Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ Ｏｆｆｉｃｅ ，Ｚｈｅｊｉａｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ，Ｈａｎｇｚｈｏｕ ３１００３２ ，Ｃｈｉｎａ ；
２ ．Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆ Ｂｕｉｌｄｉｎｇ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ，Ｔｏｎｇｊｉ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ，Ｓｈａｎｇｈａｉ ２０００９２ ，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ ：Ｎｏｎｌｉｎｅａｒ ｖｉｓｃｏｕｓ ｄａｍｐｅｒｓ ａｎｄ ｍｅｔａｌｌｉｃ ｙｉｅｌｄ ｄａｍｐｅｒｓ （ｓｔｅｅｌ ｂｕｃｋｌｉｎｇ‐ｒｅｓｔｒａｉｎｅｄ ｂｒａｃ‐
ｉｎｇ ，ｅｔ ａｌ） ，ａｒｅ ｏｎｅｓ ｏｆ ｍｏｓｔ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｗａｙｓ ｏｆ ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ ｓｅｉｓｍｉｃ‐ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ ｒｅｔｒｏｆｉｔ‐
ｔｉｎｇ ｉｎ ｆｕｔｕｒｅ ．Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｓ ｔｈｅ ｍｏｄｅｌｓ ａｎｄ ｉｔｓ ｐｒｉｍａｒｙ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｏｆ ｔｈｅｓｅ ｔｗｏ ｄａｍｐｅｒｓ
ａｎｄ ａｃｈｉｅｖｅｓ ｔｈｅｉｒ ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ ｄａｍｐｉｎｇ ｒａｔｉｏｓ ｆｒｏｍ ｎｏｎｌｉｎｅａｒ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ ｏｆ ｅｎｅｒｇｙ ｄｉｓｓｉｐａｔｉｏｎ ，
ａｎｄ ｏｔｈｅｒ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｉｎ ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ ｄｅｓｉｇｎ ，ｓｕｃｈ ａｓ ｓｈｅａｒ ｒａｔｉｏ ｏｆ ｆｒａｍｅ ，ａｒｅ ｓｔｕｄｉｅｄ ．
Ｔｈｅｎ ｔｉｍｅ‐ｈｉｓｔｏｒｙ ａｎａｌｙｓｅｓ ｄｕｅ ｔｏ ｓｔｒｏｎｇ ｇｒｏｕｎｄ ｍｏｔｉｏｎ ａｒｅ ｃｏｎｄｕｃｔｅｄ ｆｏｒ ａ ｓｉｎｇｌｅ ｄｅｇｒｅｅ ｏｆ ｆｒｅｅ‐
ｄｏｍ ｓｙｓｔｅｍ ｉｎｓｔａｌｌｅｄ ｗｉｔｈ ｍｅｔａｌｌｉｃ ｙｉｅｌｄ ｄａｍｐｅｒｓ ａｎｄ ｖｉｓｃｏｕｓ ｄａｍｐｅｒｓ ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｍｅ‐
ｔａｌｌｉｃ ｙｉｅｌｄ ｄａｍｐｅｒ ｃｏｕｌｄ ｃｈａｎｇｅ ｔｈｅ ｄｙｎａｍｉｃ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ ｏｆ ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ ｓｙｓｔｅｍ ｉｎ ａ ｃｅｒｔａｉｎ ｅｘｔｅｎｔ
ａｎｄ ｒｅｍａｒｋａｂｌｙ ｒｅｄｕｃｅ ｔｈｅ ｔｏｔａｌ ｉｎｐｕｔ ｅｎｅｒｇｙ ａｎｄ ｄｕｃｔｉｌｉｔｙ ｄｅｍａｎｄｓ ．Ｉｔ’ｓ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｏｆ ｅｎｅｒｇｙ
ｄｉｓｓｉｐａｔｉｏｎ ｉｓ ｇｒｅａｔｌｙ ｂｅｔｔｅｒ ｔｈａｎ ｔｈａｔ ｏｆ ｖｉｓｃｏｕｓ ｄａｍｐｅｒｓ ｗｈｅｎ ｔｈｅｉｒ ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ ｄａｍｐｉｎｇ ｒａｔｉｏｓ ａｒｅ
ｅｑｕａｌ ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ ：ｖｉｓｃｏｕｓ ｄａｍｐｅｒ ；ｍｅｔａｌｌｉｃ ｙｉｅｌｄ ｄａｍｐｅｒ ；ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ ｄａｍｐｉｎｇ ｒａｔｉｏ ；ｔｉｍｅ‐ｈｉｓｔｏｒｙ ａｎａｌｙ‐
ｓｉｓ ；ｅｎｅｒｇｙ ｄｉｓｓｉｐａｔｉｏｎ
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