阻尼器（Der），又稱阻尼板、減震器是指放置在結(jié)構(gòu)系統(tǒng)上的減震器“特殊”組件可以提供運(yùn)動(dòng)阻力并減少運(yùn)動(dòng)能量。一般來(lái)說(shuō)，阻尼器可以抵消建筑物上的外力，使建筑物產(chǎn)生類似的摩擦力、彎曲、剪切和其他形式的變形，以保持結(jié)構(gòu)穩(wěn)定并降低共振振幅。阻尼器基本上由阻尼器外殼組成、阻尼桿和其他零件，一些廣泛使用的阻尼器將有阻尼彈簧、阻尼器油封、阻尼管和其他零件。

阻尼器最初用于航空航天領(lǐng)域、航空、軍工、槍炮、汽車和其他工業(yè)中的減振和耗能。20世紀(jì)70年代后，人們開始逐漸將這些技術(shù)轉(zhuǎn)移到建筑上、橋梁、在鐵路和其他結(jié)構(gòu)工程中。根據(jù)阻尼器的相關(guān)性，可分為位移相關(guān)型阻尼器、速度相關(guān)阻尼器和混合阻尼器。不同的阻尼器具有不同的結(jié)構(gòu)特性和安裝方法。在信息技術(shù)、隨著智能技術(shù)和新材料科學(xué)的快速發(fā)展，多功能復(fù)合阻尼器的創(chuàng)新研發(fā)將成為未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)。

阻尼器作為一種耗能裝置，最初應(yīng)用于航空航天領(lǐng)域、航空、軍工、槍炮、汽車等行業(yè)中的。

1925年，美國(guó)胡代爾公司的拉爾夫  PEO 3356發(fā)明了胡代爾旋轉(zhuǎn)阻尼器20世紀(jì)60年代末至80年代，美國(guó)泰勒公司不斷改進(jìn)液體彈簧的密封技術(shù)，減振器的漏油問(wèn)題得到了很好的解決。

自20世紀(jì)70年代以來(lái)，美國(guó)學(xué)者凱利提出了在結(jié)構(gòu)中安裝軟剛性阻尼器來(lái)抗震的思想。從那時(shí)起，阻尼器的應(yīng)用領(lǐng)域擴(kuò)展到建筑物、橋梁、在鐵路和其他結(jié)構(gòu)工程中。

1980年后，美國(guó)泰勒公司發(fā)明了內(nèi)活塞頭阻尼器，可用于不同的工作頻率和速度、設(shè)計(jì)的本構(gòu)關(guān)系可以在不同的溫度環(huán)境下保持。這種高科技產(chǎn)品需要減震器制造商在產(chǎn)品出廠前提供包括各種環(huán)境在內(nèi)的完整統(tǒng)一的測(cè)試報(bào)告。20世紀(jì)90年代，美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)和土木工程學(xué)會(huì)組織了兩次由第三方制作的大型聯(lián)合對(duì)比試驗(yàn)，并給出了權(quán)威的試驗(yàn)報(bào)告。

從1990年到1993年，液體阻尼技術(shù)通過(guò)大量試驗(yàn)被確認(rèn)用于抗震。長(zhǎng)期的軍事應(yīng)用歷史證明了這項(xiàng)技術(shù)的可靠性。附加試驗(yàn)表明，液體阻尼器也能改善結(jié)構(gòu)在風(fēng)作用下的性能。消能技術(shù)已得到工程界的廣泛認(rèn)可。

2005年，73套世界 北京銀泰中心安裝了美國(guó)最先進(jìn)的泰勒液壓粘滯阻尼器；著名的鄭州國(guó)際會(huì)展中心使用了36套TMD（調(diào)諧 質(zhì)量 阻尼器，調(diào)諧質(zhì)量阻尼器）系統(tǒng)。越來(lái)越多的設(shè)計(jì)人員開始考慮和應(yīng)用消能措施，我國(guó)的相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范和規(guī)程也在不斷完善。阻尼器的應(yīng)用迎來(lái)了發(fā)展的又一個(gè)高潮。

2008年，中國(guó)人民首次將渦流技術(shù)應(yīng)用于風(fēng)阻尼器，并完成了上海中心的建設(shè)，其中阻尼器位于126層大樓的頂部，距離地面584米，重1000噸“渦流安裝調(diào)諧質(zhì)量阻尼器”這項(xiàng)技術(shù)得到了應(yīng)用。

2010年在國(guó)內(nèi)首次進(jìn)行阻尼器試驗(yàn)，由廣州大學(xué)抗震實(shí)驗(yàn)室對(duì)昆明機(jī)場(chǎng)的阻尼器進(jìn)行試驗(yàn)此后，在中國(guó)進(jìn)行了基本的阻尼器試驗(yàn)。

2019年，陳金林帶領(lǐng)的團(tuán)隊(duì)開發(fā)了世界 首款新型磁阻尼技術(shù)。

2022年6月28日至7月1日，美國(guó)地震工程會(huì)議在美國(guó)鹽湖城舉行會(huì)議的主題是“重新思考風(fēng)險(xiǎn)和彈性”Reimagine the rik of   and the elaticity of  ），集中體現(xiàn)了近四年來(lái)世界各國(guó)學(xué)者在地震工程領(lǐng)域的最新研究成果。在抗震設(shè)計(jì)概念中“延性”到“韌性”在中國(guó)的轉(zhuǎn)型中，通過(guò)耗能技術(shù)提高結(jié)構(gòu)抗震韌性的方法和策略已成為研究熱點(diǎn)。

阻尼器是結(jié)構(gòu)消能減振的附件從能量的角度來(lái)看，阻尼器可以通過(guò)增加結(jié)構(gòu)的阻尼來(lái)集中輸入能量，從而避免和減少主體結(jié)構(gòu)的損傷，從而達(dá)到減振的目的。這是一種“柔性耗能”的原理。一般來(lái)說(shuō)，阻尼器可以抵消建筑物上的外力，使建筑物產(chǎn)生類似的摩擦力、彎曲、剪切和其他形式的變形，以保持結(jié)構(gòu)穩(wěn)定并降低共振振幅。

阻尼材料

阻尼材料是一種將機(jī)械振動(dòng)能轉(zhuǎn)化為熱能并耗散掉的材料它主要用于噪聲和振動(dòng)控制。一般來(lái)說(shuō)，阻尼材料可以根據(jù)不同的材料特性分為粘彈性阻尼材料、高阻尼合金、復(fù)合材料和摩擦阻尼材料等類型。選擇合適的阻尼材料，可以使阻尼器抵消建筑物上的外力，使建筑物產(chǎn)生類似的摩擦力、彎曲、剪切和其他形式的變形，以保持結(jié)構(gòu)穩(wěn)定并降低共振振幅。

阻尼結(jié)構(gòu)

雖然阻尼器的種類很多，但在結(jié)構(gòu)上有相似之處，基本都是由阻尼器外殼組成、阻尼桿和其他零件，一些廣泛使用的阻尼器將有阻尼彈簧、阻尼器油封、阻尼管和其他零件。阻尼器殼體是阻尼器的主要部分，由內(nèi)筒和外筒組成阻尼彈簧可以帶走振動(dòng)能量和緩沖能量。

不同類型的阻尼器在細(xì)節(jié)上具有不同的結(jié)構(gòu)例如，不同類型阻尼器的阻尼桿是不同的，一般可分為單桿式和雙桿式。

減震器根據(jù)不同的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分類。根據(jù)阻尼器的相關(guān)性，可將其分為與位移相關(guān)的阻尼器、速度相關(guān)阻尼器和混合阻尼器根據(jù)其耗能材料可分為金屬阻尼器、黏彈性阻尼器、粘滯阻尼器和智能材料阻尼器按其結(jié)構(gòu)類型可分為液體阻尼器、氣體阻尼器和電磁阻尼器是三種類型。事實(shí)上，不同分類標(biāo)準(zhǔn)劃分的阻尼器類型有所重疊，如金屬阻尼器，既屬于位移相關(guān)阻尼器，也屬于使用金屬耗能材料的阻尼器。其中，不同類型的阻尼器具有不同的構(gòu)造原理例如，位移相關(guān)阻尼器通常由塑性變形性能良好的材料制成，在地震往復(fù)作用下通過(guò)塑性滯回能耗散地震能量，而速度相關(guān)阻尼器通常由粘性或粘彈性材料制成，在地震作用下利用粘性和粘彈性材料的特性耗散地震能量。

按阻尼器相關(guān)性

阻尼器根據(jù)其相關(guān)性分為位移相關(guān)阻尼器、速度相關(guān)阻尼器和混合阻尼器。

位移相關(guān)阻尼器

位移相關(guān)阻尼器是指耗能能力與位移相關(guān)的阻尼器。通常由具有良好塑性變形特性的材料組成，在地震中、在臺(tái)風(fēng)等自然災(zāi)害的往復(fù)作用下，通過(guò)塑性滯回耗能來(lái)耗散能量，如摩擦阻尼器、金屬阻尼器等。

摩擦阻尼器

摩擦阻尼器由摩擦片和金屬?gòu)?fù)合材料通過(guò)施加預(yù)緊力組成，利用滑動(dòng)摩擦做功來(lái)達(dá)到耗能的目的它耗能能力強(qiáng)，負(fù)荷大、頻率對(duì)阻尼器的性能影響很小，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、取材容易、由于其成本較低，常被用于控制結(jié)構(gòu)的近斷層地震反應(yīng)和中高層結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)。根據(jù)摩擦阻尼器的不同結(jié)構(gòu)和耗能機(jī)理，主要分為以下幾類：節(jié)點(diǎn)摩擦阻尼器、板式摩擦阻尼器、圓柱摩擦阻尼器和復(fù)合摩擦阻尼器，其中Pall和Marh于1982年提出的交叉式雙向摩擦阻尼器是摩擦阻尼器中最經(jīng)典的一種，在加拿大得到應(yīng)用、在美國(guó)和印度的許多民用和工業(yè)建筑中。

金屬阻尼器

金屬阻尼器主要由低碳鋼制成、低屈服點(diǎn)鋼鉛等金屬材料，由于金屬具有相對(duì)較好的滯回性能，在滯回變形的彈性階段不吸收能量，當(dāng)受到強(qiáng)烈振動(dòng)時(shí)，金屬阻尼器可以在主體結(jié)構(gòu)發(fā)生塑性變形之前先屈服，從而達(dá)到緩沖和阻尼的目的。20世紀(jì)70年代，kinner和Kelly提出將金屬阻尼器用于減振領(lǐng)域它們通常用于各種類型的建筑結(jié)構(gòu)中金屬阻尼器在實(shí)際工程中的最早應(yīng)用是新西蘭的一座六層政府辦公樓。

速度相關(guān)阻尼器

速度相關(guān)阻尼器是指耗能能力與速度相關(guān)的阻尼器。通常由粘性或粘彈性材料組成，利用粘性和粘彈性材料的特性在地震作用下耗散地震能量。主要分為粘滯阻尼器和粘彈性阻尼器。

粘滯阻尼器

粘滯阻尼器是利用粘性液體的運(yùn)動(dòng)，通過(guò)孔隙或縫隙將流體動(dòng)能轉(zhuǎn)化為熱能，達(dá)到消耗地震能量目的的一種阻尼器。粘滯阻尼器使用的流體介質(zhì)主要是液壓油、有機(jī)硅油、根據(jù)阻尼力產(chǎn)生原理的不同，粘滯阻尼器可分為圓柱形粘滯流體阻尼器、圓柱形粘滯阻尼器和粘滯消能墻。粘滯阻尼器主要用于軍事、機(jī)械工程、空間結(jié)構(gòu)和建筑結(jié)構(gòu)等。

黏彈性阻尼器

粘彈性阻尼器是指由粘彈性材料和約束鋼板或內(nèi)外約束鋼筒組成的阻尼器。粘彈性阻尼器主要利用鋼板或圓柱體的錯(cuò)位使粘彈性材料發(fā)生剪切變形并產(chǎn)生阻尼力來(lái)達(dá)到耗能的目的，其耗能特性與阻尼器兩端的速度有關(guān)。

阻尼器

1969年，美國(guó)紐約世界貿(mào)易中心大樓的雙子塔上安裝了粘彈性阻尼器，以抵抗風(fēng)荷載這是粘彈性阻尼器首次用于結(jié)構(gòu)振動(dòng)控制。根據(jù)我國(guó)發(fā)布的標(biāo)準(zhǔn)，粘彈性阻尼器有兩種類型，即平板式粘彈性阻尼器層數(shù)多剪切面積大耗能能力強(qiáng)，可適應(yīng)各種情況下建筑結(jié)構(gòu)的耗能減震，而圓柱形粘彈性阻尼器層數(shù)相對(duì)較少耗能能力較弱，一般適用于對(duì)阻尼器形狀有特殊要求的結(jié)構(gòu)，如大跨度網(wǎng)格結(jié)構(gòu)。

復(fù)合型阻尼器

復(fù)合阻尼器是根據(jù)不同的實(shí)際工程需要，將不同類型的阻尼元件合理組合而成的一種阻尼器。復(fù)合阻尼器可以通過(guò)多個(gè)分支阻尼器來(lái)耗散能量，在同一個(gè)阻尼器中，可以使用許多不同的機(jī)制來(lái)耗散能量。美國(guó)首次采用基礎(chǔ)隔震和粘滯阻尼器聯(lián)合設(shè)計(jì)來(lái)提高建筑物的抗震能力。然后研究人員分別開發(fā)了金屬環(huán)—摩擦復(fù)合阻尼器、鉛粘彈性復(fù)合阻尼器、鋼管鉛芯阻尼器、鉛粘彈性阻尼管阻尼器和其他類型的阻尼器。這種阻尼器比普通的單機(jī)構(gòu)阻尼器具有更大的耗能能力和適應(yīng)性。

根據(jù)阻尼器的能量耗散材料

阻尼器按耗能材料分為金屬阻尼器、黏彈性阻尼器、粘滯阻尼器和智能材料阻尼器。

與傳統(tǒng)抗震方法相比，應(yīng)用阻尼器防風(fēng)抗震具有以下特點(diǎn)：

1.安全性更高。因?yàn)榈卣鹗请S機(jī)的，而傳統(tǒng)的抗震加固方法是基于“設(shè)防烈度”專為標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，因此它可以 在這個(gè)地區(qū)不能抵抗高于設(shè)防烈度的突發(fā)性地震。阻尼器的應(yīng)用可以提供更高的安全性。

2.對(duì)于一些不允許破壞的特殊用途建筑，阻尼器不需要利用結(jié)構(gòu)構(gòu)件本身來(lái)儲(chǔ)存和消耗能量。

3.阻尼器的應(yīng)用降低了工程造價(jià)。

材質(zhì)

阻尼材料根據(jù)材料特性不同可分為粘彈性阻尼材料、高阻尼合金、復(fù)合材料和摩擦阻尼材料等類型。

工藝

制造減震器的主要工藝是焊接、焊后熱處理工藝、粘接工藝等。減振器的焊接過(guò)程是氣體保護(hù)焊和脈沖焊同時(shí)進(jìn)行的過(guò)程，可以提高減振器的疲勞性能。焊后熱處理工藝的主要流程是將鋼板焊接組裝后整體加熱，保溫一段時(shí)間后隨爐冷卻，然后出爐空冷至室溫完全冷卻至室溫后，法蘭和連接板之間的四個(gè)焊縫通過(guò)機(jī)械方法拋光。粘合過(guò)程是對(duì)硫化減震器進(jìn)行修整的過(guò)程。

交通運(yùn)輸

（包括航空航天、汽車、船舶等）

在航空航天領(lǐng)域，干摩擦阻尼器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)、減振效果明顯、由于其良好的經(jīng)濟(jì)性，特別是對(duì)溫度變化的不敏感性，在航空發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)件的減振設(shè)計(jì)中一直受到研究人員和設(shè)計(jì)人員的青睞。減振器在汽車領(lǐng)域的應(yīng)用可以使發(fā)動(dòng)機(jī)艙產(chǎn)生振動(dòng)、理想地降低了噪音，提高了乘坐舒適性，并避免了對(duì)周圍環(huán)境的污染。阻尼器在船舶領(lǐng)域的應(yīng)用可以解決船舶多振源系統(tǒng)導(dǎo)致船體結(jié)構(gòu)處于疲勞狀態(tài)的問(wèn)題、縮短船只壽命等問(wèn)題。

工程建筑

（包括軌道交通、橋梁、抗震建筑等）

阻尼器在軌道交通領(lǐng)域的應(yīng)用可以避免列車運(yùn)行產(chǎn)生的振動(dòng)和噪聲對(duì)車內(nèi)乘客的干擾，減少隧道、橋梁、長(zhǎng)期振動(dòng)造成軌道和其他結(jié)構(gòu)的損壞。阻尼器在橋梁領(lǐng)域的應(yīng)用可以減少車輛快速通過(guò)橋梁時(shí)產(chǎn)生的過(guò)大橫向振動(dòng)幅度對(duì)橋梁的破壞，同時(shí)保證人和橋梁的安全生命安全。阻尼器在建筑抗震領(lǐng)域的應(yīng)用，可以降低建筑結(jié)構(gòu)的地震和風(fēng)振響應(yīng)，保護(hù)建筑主體結(jié)構(gòu)和構(gòu)件在強(qiáng)震中不受破壞，確保主體結(jié)構(gòu)的安全。

其他領(lǐng)域

（包括洗衣機(jī)等）

當(dāng)洗衣機(jī)處于脫水工作狀態(tài)時(shí)，噪音比洗滌狀態(tài)時(shí)大得多此外，脫水時(shí)桶內(nèi)衣物分布不均勻?qū)е峦案咚傩D(zhuǎn)時(shí)嚴(yán)重不平衡，有時(shí)會(huì)導(dǎo)致整個(gè)洗衣機(jī)跳躍或平移，從而產(chǎn)生洗衣機(jī)與地面的碰撞聲，達(dá)到洗衣機(jī)振動(dòng)和噪音最嚴(yán)重的狀態(tài)。阻尼器在洗衣機(jī)中的應(yīng)用可以有效解決這種情況。

安裝方式

目前阻尼器的安裝方式主要有四種：斜向型、人字型、剪刀和套索。安裝阻尼器時(shí)，應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性和安裝的方便性、施工難度和占用空間的大小，再根據(jù)不同情況決定安裝方式。

維護(hù)保養(yǎng)

阻尼器通常設(shè)計(jì)為具有超過(guò)30年的使用壽命，并且免維護(hù)。但是，根據(jù)不同的場(chǎng)合和緊急情況，應(yīng)做好以下維護(hù)和管理：安裝一年后進(jìn)行初步檢查；竣工后3年、5年、10年后每10年定期檢查；發(fā)生強(qiáng)烈地震、遇有大風(fēng)和火災(zāi)時(shí)，應(yīng)及時(shí)查看建筑物的受災(zāi)情況。