根据力学特点、设计行程确定混合结构粘滞阻尼器安装顺序 问题：关于消能器的安装，JGJ297-2013《建筑消能减震技术规程》8.3.3规定：钢结构消能部件和主体结构构件总体安装顺序宜采用平行安装法；8.3.4规定：现浇混凝土结构消能部件和主体结构构件总体安装顺序宜采用后装法。对于混合结构消能器的安装，是采用平行安装法还是后装法呢？兹以春之眼主塔粘滞消能器为例，通过分析粘滞阻尼器力学特点及行程设计予以明确。不当之处，愿有兴趣的同仁指正。
根据力学特点、设计行程确定混合结构粘滞阻尼器安装顺序
问题：关于消能器的安装，JGJ297-2013《建筑消能减震技术规程》8.3.3规定：钢结构消能部件和主体结构构件总体安装顺序宜采用平行安装法；8.3.4规定：现浇混凝土结构消能部件和主体结构构件总体安装顺序宜采用后装法。对于混合结构消能器的安装，是采用平行安装法还是后装法呢？兹以春之眼主塔粘滞消能器为例，通过分析粘滞阻尼器力学特点及行程设计予以明确。不当之处，愿有兴趣的同仁指正。
一、工程概况：春之眼主塔为钢管混凝土巨型支撑外框加钢板剪力墙核心筒混合结构，77层（裙楼9层），高407m，3对巨柱，每对2根五边形钢管混凝土柱，从8层至51层，每3层每对巨柱间各装1个型号FVD4000/±30-10000-0.3的粘滞阻尼器，共45个，阻尼器最大出力4000KN，行程±30mm，阻尼系数10000KN（s/m）,速度指数0.3，与垂直线夹角15°；52层、63层每层在悬臂桁架端部各装12个型号FVD4750/±80-7000-0.3的粘滞阻尼器，共24个，阻尼器最大出力4750KN，行程±80mm，阻尼系数7000KN（s/m）,速度指数0.3。设计阻尼器参数表、阻尼器安装示意图如下：
二、粘滞阻尼器力学特点分析
粘滞阻尼器为速度相关型阻尼，根据设计参数，其输出的阻尼力F与变形或位移产生的速度v的函数关系如下：
FVD4000/±30-10000-0.3粘滞阻尼器：F=10000v0.3
FVD4750/±80-7000-0.3粘滞阻尼器： F=10000v0.3
结构施工期间，巨柱缓慢陆续加载，相应的巨柱变形和位移速度很小，可视为零，则沾滞阻尼器输出的阻尼力为零，粘滞阻尼器承受的反作用力也为零。即施工过程中巨柱荷载的增加对粘滞阻尼器的阻尼力和受力无影响。采用平行安装法，对粘滞阻尼器无影响。
三、粘滞阻尼器设计行程有关因素分析
1、巨柱竖向位移差分析
（1）主塔基础概况：桩筏基础。旋挖桩，桩径1000mm，有效桩长76.1m，C50，筏板厚5500mm，C55。筏板顶面巨柱形心间距8014.4mm，桩筏基础图如下：
（2）巨柱竖向位移差及相应的阻尼器轴线位移分析（以8至51层FVD4000/±30-10000-0.3粘滞阻尼器为例）
《高层建筑筏形基础与箱形基础技术规范》JGJ6-2011中6.2.6条规定：带裙房的高层建筑下大面积筏形基础，其主楼下筏板整体挠曲变形不大于0.5%。由于挠曲变形很小，曲率半径很大，可近似按直线考虑，则每对巨柱中2根巨柱形心的沉降差不应超过8014.4x0.5%，即不超过4mm。
《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008表5.5.4建筑桩基沉降变形允许值规定：对于高度超过100m的高层建筑，采用整体倾斜作为沉降变形允许值，整体倾斜不超过0.002。按整体倾斜限值，每对巨柱形心的沉降差不得超过8014.4x0.002=16mm。
由于每对巨柱中的2根巨柱荷载基本一致，其竖向压缩基本一致，故不考虑竖向压缩产生的差异沉降。
考虑上述三方面因素，忽略巨柱竖向压缩产生的竖向位移差，将筏板整体挠曲变形和主塔整体倾斜限值按最不利组合进行叠加，则每对巨柱中的2根巨柱竖向位移差不应超过20mm。阻尼器轴线方向位移=20/cos15=21mm
2、阻尼器构件尺寸偏差分析（以8至51层FVD4000/±30-10000-0.3粘滞阻尼器为例）
《建筑消能减震技术规程》JGJ297—2013中5.3.1条规定：粘滞消能器各构件尺寸允许偏差应为产品设计值的±2%，粘滞阻尼器长度按安装定位尺寸2350mm（如下图），则其偏差应为±47mm。
四、阻尼器设计行程与安装顺序分析：巨柱竖向位移差产生的阻尼器轴线方向位移不超过21mm，粘滞消能器各构件尺寸偏差不超过±47mm，阻尼器极限位移按设计位移的1.5倍即±45mm,如果用阻尼器的设计行程能满足3方面的要求，则阻尼器行程范围应在±113mm。如果采用调整阻尼器与主体结构连接件的方式来解决构件尺寸偏差，则阻尼器行程范围应在±68mm。档阻尼器的行程满足上述要求时，粘滞阻尼器与和主体结构构件总体安装顺序可采用平行安装法。否则，应采用后装法。
杨清文
2020-4-2
