摘 要：本文通過設(shè)計對比試驗，分析設(shè)置黏帶阻尼器與未設(shè)置黏帶阻尼器的抗震性能差異，試驗結(jié)果顯示，PCFV模型能抵抗的荷載峰值比PCF模型多28%左右。同時PCFV模型的滯回曲線更加飽滿，說明PCFV模型的塑性變形能力更強，抗震性能和耗能能力更好，并且PCFV模型的剛度強于PCF模型。試驗結(jié)果表明設(shè)置黏滯阻尼器能有效增強結(jié)構(gòu)的抗震性能和耗能能力。本文對黏滯阻尼器在多層框架建筑中的施工要點進行總結(jié)，從施工準備、預埋件安裝、耳板安裝、阻尼器安裝等方面，從技術(shù)與質(zhì)量控制上進行剖析，為結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計和施工提供理論支持和實踐指導。

關(guān)鍵詞：黏滯阻尼器；多層框架；變頻正弦波

中圖分類號：TU 352 " 文獻標志碼：A

本文將圍繞黏帶阻尼器在多層框架建筑中的應用進行研究，以青白江某小學項目為背景，重點研究配置黏滯阻尼器對裝配式框架結(jié)構(gòu)抗震性能的影響以及黏滯阻尼器的施工要點等，旨在為多層框架建筑的抗震設(shè)計和施工提供理論支持和實踐指導。

1 黏滯阻尼器抗震性能試驗

1.1 試驗模型

為簡化試驗，本次試驗不以整個框架結(jié)構(gòu)為試驗模型，以兩榀單層單跨的框架為模型，其中，梁柱均為裝配式鋼筋混凝土，下端與左端均固定連接。模型設(shè)置兩組進行對比，一組無黏滯阻尼器（PCF）和一組設(shè)置黏滯阻尼器（PCFV）。兩組模型構(gòu)件的設(shè)計參數(shù)均相同，柱截面尺寸為350mm×350mm，梁高350mm，梁寬200mm。梁、柱鋼筋均為三級帶肋鋼筋，柱鋼筋為8根直徑22mm的鋼筋，箍筋直徑為8mm，間距100mm，梁預制部分上面為2根12mm的鋼筋，下面為2根18的鋼筋，箍筋直徑為8mm，加密區(qū)間距為75mm，非加密區(qū)間距為100mm，梁現(xiàn)澆部分在上方放置2根18mm鋼筋。柱凈跨為3.9m，層高2.1m，混凝土等級均為C40。黏滯阻尼器參數(shù)見表1，試驗模型如圖1所示。

1.2 加載方案

由于黏滯阻尼器是一種速度相關(guān)型阻尼器，其阻尼力隨速度的變化而調(diào)整[1]。因此，在PCF與PCFV試驗模型中，以位移變化控制變頻正弦波的變化，以22階循環(huán)進行變頻加載，加載幅值與頻率的變化會影響水平加載速度值。位移幅值為1mm～78mm，變頻加載頻率按結(jié)構(gòu)頻率的取值分為5組：0.1Hz、0.2Hz、0.3Hz、0.5Hz和1.0 Hz。每種工況下加載循環(huán)次數(shù)為3次，各幅值對應的加載頻率見表2。加載方式為由低到高逐級加載，加載頻率0.1Hz時，能使位移幅值全范圍覆蓋，因此，本次試驗對0.1HZ加載下的試驗結(jié)果進行分析。

1.3 試驗結(jié)果與分析

本次試驗結(jié)果見表3。從表3可知，是否設(shè)置黏滯阻尼器對試驗結(jié)果影響明顯。PCF與PCFV模型分別在1 mm/0.1 Hz、2 mm/0.1 Hz的位移幅值破壞開裂。PCF模型達到正、負荷載峰值時的位移分別為42mm、54mm，PCFV模型達到正、負荷載峰值時的位移分別為54mm、66mm，此后構(gòu)件強度開始下降，并可以看出PCFV模型能抵抗的荷載峰值比PCF模型多28%左右。

為進一步研究兩模型在抗震性能上的差異，本文根據(jù)試驗結(jié)果繪制兩試件的滯回曲線與骨架曲線，如圖2所示。

由圖2（a）可知，PCFV模型的滯回曲線更加飽滿，說明PCFV模型的塑性變形能力更強，抗震性能和耗能能力更好。由圖2（b）可知，在同等加載位移下，PCFV模型對應的荷載值基本高于PCF模型的荷載值，這與表3的荷載峰值結(jié)果類似，表明PCFV模型的剛度強于PCF模型。試驗結(jié)果表明設(shè)置黏滯阻尼器能有效提高結(jié)構(gòu)的抗震性能和耗能能力。

2 黏滯阻尼器安裝施工工藝流程

黏滯阻尼器安裝施工重點是預埋件精確定位及阻尼器安裝控制[2]。其施工工藝流程可分為8個階段，分別為施工準備、測量放線、預埋件安裝、預埋件驗收、墻體澆筑、耳板安裝、阻尼器安裝、調(diào)試驗收。具體施工流程如圖3所示。

3 關(guān)鍵施工工藝要點

3.1 施工準備

在構(gòu)件與阻尼器送達現(xiàn)場后，應仔細核對所接收構(gòu)件的數(shù)量、編號是否匹配，并檢查構(gòu)件的完整性，保證其相互配套。同時，在運輸過程中，須根據(jù)阻尼器及鋼結(jié)構(gòu)的獨特形狀，采取恰當?shù)慕壴c固定措施。這樣既能保護構(gòu)件的涂層免受損傷，也能保證阻尼器、鋼結(jié)構(gòu)及其零件在整個運輸途中保持完好，不會發(fā)生變形、損壞或遺失。

鋼構(gòu)件與阻尼器利用現(xiàn)場土建時設(shè)置的塔吊進行垂直運輸。其余材料通過樓梯搬運的形式進行人工運輸，因為使用塔吊的工種較多，所以運輸頻繁，施工期間應協(xié)調(diào)好塔吊的作業(yè)區(qū)間，保證運輸作業(yè)順利進行。

3.2 測量放線

應根據(jù)設(shè)計文件與建筑每層的平面布置情況確定阻尼器與鋼結(jié)構(gòu)在各層的分布位置。首先，測量安裝點的相關(guān)尺寸，并與產(chǎn)品及構(gòu)件等尺寸進行比對，其次，記錄安裝點的實測尺寸與產(chǎn)品及構(gòu)件之間的誤差，最后，根據(jù)現(xiàn)場實測情況確定安裝尺寸和安裝點。安裝時采用鋼直尺、水平儀、紅外線等工具，對安裝點進行劃線和定位。

3.3 預埋件安裝

根據(jù)設(shè)計文件以及每層平面布置圖確定阻尼器及鋼結(jié)構(gòu)各層分布位置后進行預埋件的安裝作業(yè)[3]。在現(xiàn)場鋼筋加工房制作預埋件，預埋件示意圖如圖4所示。

預埋件須安置在混凝土墻體內(nèi)，位置可按實際情況適當調(diào)整，保證與阻尼器安裝尺寸吻合，防止預埋件出現(xiàn)歪斜等不良現(xiàn)象。在施工過程中，利用水平儀對預埋鋼板上表面的水平度進行檢測，并按檢測結(jié)果對預埋件進行找平與校直操作。預埋件安裝精度要求為標高偏差在±2mm、水平位置偏差在±5mm，滿足安裝精度要求后，與現(xiàn)場主筋進行點焊固定，防止因現(xiàn)場施工擾動導致預埋件移位或產(chǎn)生誤差。

在安裝黏滯阻尼器預埋件的過程中，需要注意以下幾個方面：應考慮安全因素，施工人員必須嚴格遵守安全操作規(guī)程，佩戴適當?shù)膫€人防護裝備，并保證工作區(qū)域的安全警示標識清晰可見。環(huán)境因素（例如溫度和濕度）對預埋件安裝質(zhì)量的影響不容忽視，在安裝過程中應采取相應的措施來減少這些影響。此外，要對安裝過程中的重要數(shù)據(jù)和關(guān)鍵節(jié)點（例如預埋件的安裝位置、固定方式以及與其他結(jié)構(gòu)的連接方式等）進行詳細記錄。這些記錄不僅有助于后續(xù)的施工和驗收工作，還可以為維護和改造提供寶貴的參考信息。

3.4 耳板安裝

首先，使用鋼絲刷和清潔劑徹底清理耳板預埋件上的混凝土漿、銹斑和其他雜物。保證預埋件表面光潔度達到規(guī)范要求，從而保證焊接質(zhì)量和阻尼器的安裝精度。其次，根據(jù)施工圖紙的定位要求，使用卷尺精確標定阻尼器的安裝位置，確定耳板及限位夾板的豎向與水平中心線，并據(jù)此劃定其邊線[4]，應將定位誤差控制在±1mm。最后，利用定向葫蘆將耳板提升至預定位置，保證耳板及限位夾板的外邊線與所劃定的邊線完全重合，并使用定位夾具或臨時支撐將耳板精確定位在預埋件上，使耳板與預埋件的貼合度達到85%以上，減少焊接變形。

當耳板被提升至安裝高度后，通過點焊方式對其進行初步定位，每側(cè)設(shè)置3個固定點。在定位完成后，須仔細核對耳板的中心線及耳環(huán)方向，保證耳板位置準確無誤且未出現(xiàn)翹曲現(xiàn)象，避免對后續(xù)的阻尼器安裝造成不良影響。在確認耳板位置無誤后，使用預緊螺栓或夾具對耳板進行預緊，消除間隙并防止焊接過程中發(fā)生位移。同時，使用調(diào)整工具對耳板的垂直度、水平度和平行度進行精細調(diào)整，保證各項指標均符合設(shè)計要求。

采用對稱焊接或分段焊接的方法，減少焊接應力和變形。首先，焊接耳板與預埋件的主要焊縫，其次，焊接次要焊縫和補強焊縫。將每條焊縫的層間溫度控制150℃以下，防止產(chǎn)生熱裂紋。最后，在焊接完成后，對焊縫進行外觀檢查和內(nèi)部質(zhì)量檢查。外觀檢查應無裂紋、夾渣、氣孔等缺陷，可通過超聲波探傷或X射線檢查內(nèi)部質(zhì)量，保證焊縫質(zhì)量達到二級以上標準。

3.5 阻尼器安裝

采用件銷軸將黏滯阻尼器與上耳板連接牢固，并保證上耳板與銷軸連接后的縫隙公差在0.3mm內(nèi)。采用吊裝設(shè)備將黏滯阻尼器連同上耳板精準放置到預定位置，用銷軸連接固定黏滯阻尼器與下耳板。

使用千斤頂或吊裝設(shè)備對黏滯阻尼器進行水平調(diào)整，并利用水平儀進行精確測量，保證阻尼器處于水平狀態(tài)且無偏扭，需要將角度誤差控制在1°內(nèi)[5]。若存在角度誤差，則通過調(diào)整節(jié)點板來校正，滿足規(guī)范要求后，再點焊固定上耳板與對應預埋件。黏滯阻尼器觀感質(zhì)量檢查見表4。

涂裝保護是阻尼器安裝施工的最后一道工序，目的是為了防止阻尼器及其相關(guān)部件在日后的使用過程中受到腐蝕和銹蝕的影響，從而保證阻尼器的使用壽命和性能。當涂裝保護時，可以使用砂紙、鋼絲刷或化學清洗劑等方法對待保護的部位進行清理，使其表面無油污、銹跡和其他雜質(zhì)。在清理完成后，應對表面進行檢查，保證無遺漏。

涂裝施工時選擇合適的防腐防銹涂料進行涂裝。涂裝時應均勻涂抹，避免出現(xiàn)漏涂、流掛等缺陷。對阻尼器預埋件表面、耳板及焊縫等關(guān)鍵部位應特別注意涂裝的均勻性和完整性。

4 結(jié)論

本文對黏帶阻尼器在多層框架建筑中的應用進行研究，得出以下結(jié)論。1）是否設(shè)置黏滯阻尼器對試驗結(jié)果影響明顯。PCF模型、PCFV模型達到正、負荷載峰值時的位移分別為42mm、54mm/54mm、66mm，此后構(gòu)件強度開始下降，PCFV模型能抵抗的荷載峰值比PCF模型多28%左右。2）PCFV模型的滯回曲線更加飽滿，說明PCFV模型的塑性變形能力更強，抗震性能和耗能能力更好。3）在同等加載位移下，PCFV模型對應的荷載值基本高于PCF模型的荷載值，表明PCFV模型的剛度強于PCF模型。

參考文獻

[1]趙桂蘭.布置黏滯阻尼器對鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)抗震性能的影響研究[D].昆明：昆明理工大學，2020.

[2]繆炳超，劉旭冉，申磊，等.黏滯阻尼器減震技術(shù)應用[J].四川建筑，2023，43（增刊1）：103-106.

[3]艾維，田進明，黃斌杰，等.單支墩隔震支座組合黏滯阻尼器系統(tǒng)精準安裝施工技術(shù)[J].四川建筑，2023，43（增刊1）：118-121.

[4]陳科.高層建筑消能減震技術(shù)應用研究—以某疾控中心應急大樓為例[J].福建建筑，2023（11）：52-57.

[5]薛瀟.黏滯阻尼器在既有框架結(jié)構(gòu)抗震加固中的應用研究[D].淮南：安徽理工大學，2017.