金属粘滞阻尼器结构如何设计，以及确定参数

粘滞阻尼减震结构实用设计方法的具体设计内容主要包括：确定附加阻尼比；确定粘滞阻尼器设计参数和型式，以及阻尼器的数量和安装位置；计算附设阻尼器的减震结构在多遇地震作用下的结构响应；复核减震结构实际的附加阻尼比；进行弹塑性动力分析，罕遇地震作用下验算结构位移，承载力不足的构件进行相应调整；按时程平均值进行配筋设计，与SATWE程序的配筋结果进行对比包络；最后完成与阻尼器相连的连接构件和消能构件的设计。

确定粘滞阻尼器

确定粘滞阻尼器包括：确定金属粘滞阻尼器设计参数、型式，确定阻尼器的数量和布置位置。

确定阻尼器型式

阻尼器的安装型式多种多样，相同的阻尼器如果安装型式不同，则阻尼器发挥的效用不同。

对角斜撑式的阻尼器，由于其位移是层间位移的cos8倍，位移有所折减，速度自然也随之折减，而对于速度相关型的粘滞阻尼器的效用当然就被降低了；而对于上下肘型斜撑阻尼器，其位移会比层间位移大，但是由于构造复杂，施工难度大，而不适用于普遍工程；还有K型斜撑阻尼器，其位移和层间位移相同，其效用被充分利用，但构造仍属复杂。

因此综合而言，既要充分利用阻尼器，又要构造简单，施工方便，所以本文选用了一种新的阻尼器安装型式，即悬臂墙式，如图4-1所示，这种安装形式下，阻尼器位移与楼层层间位移相同，速度直接相等于结构层间速度，而且施工方便，可与梁柱同时浇筑而成，此型式平衡了施工和设计双重效果，因此本文一律采用此种方式设计和分析。

确定阻尼器设计参数

粘滞阻尼器参数设计主要涉及两个：阻尼系数C和阻尼指数a。根据第2章的讨论可知，阻尼系数C一定的情况下，阻尼指数a越小，阻尼器越容易被激励，耗能足够大，出力却足够小；阻尼指数a一定的情况下，阻尼系数C值越大，则阻尼器出力吨数越大，耗能增大的情况下，对与之相连的结构消能部件的要求也越高。

根据阻尼器生产工艺可知：阻尼指数a越小，耗能越充分，生产工艺越难，技术含量越高，当然造价也越高；阻尼系数C值越大，出力吨位越大，造价也相应增大，而且对结构要求也越高。因此在确定阻尼参数时，要根据结构工程的特点来确定。一般而言，阻尼系数根据结构特点和工程造价确定，而阻尼指数a应尽量小，即在保证耗能足够大的情况下，出力吨数足够小，这样既保证了结构附加阻尼比，又不会对结构造成太大的额外受力负担。本文所述的实际工程均采用a=0.15的阻尼器，此参数下的阻尼器，能在耗能和造价上相对平衡。

确定阻尼器数量 

如何确定阻尼器的数量，即如何确定每层楼阻尼器的数量。根据第2章，阻尼器的设计理论和分配理论，当确定了附加阻尼比a，选定阻尼指数a后，只要计算出阻尼器的总阻尼系数值，再用此值除以采用的阻尼系数C，就可以确定阻尼器的数量。前述内容中，提供了五种方法计算总阻尼系数值，即平均分配法、层间剪力分配法、剪力应变能全楼层分配法、剪力应变能有效楼层分配法和简化序列搜寻法。此五种方法中，平均分配法计算最为简单，但也最保守；而其他四种方法计算较为复杂，而结果却相对精确，但是由于计算结果精确，导致不同楼层间阻尼器数量常常变化多端，因此也不受建筑方和实际工程师的偏爱。所以综合五种方法，本文提出采用组合法来确定阻尼器数量。 由于减震结构相对新颖，减震结构试验相对不足，且未有大的地震考验数据，所以基于保守设计，本文采用平均分配法计算全楼总的阻尼系数值，再采用有效楼层分配法进行重分配。这样既可保证结构偏于安全的考虑，又可以减少布置阻尼器的楼层，给建筑设计提供方便且相对灵活的建筑功能设计空间。

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