2024调谐质量阻尼器技术条件

调谐质量阻尼器技术条件范围本文件规定了调谐质量阻尼器的术语和定义，分类、规格、标记，一般要求，要求，试验方法、检验规则、标志、包装、运输和贮存。本文件适用于建筑、市政、交通、电力、通讯、通信等工程中使用的调谐质量阻尼器。规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T191包装储运图示标志GB∕T700碳素结构钢GB/T1239冷卷圆柱螺旋弹簧技术条件GB/T2059铜及铜合金带材GB/T3077合金结构钢GB/T3452液压气动用O型橡胶密封圈GB/T10708往复运动橡胶密封圈结构尺寸系列GB/T13560烧结钕铁硼永磁材料GB/T23934热卷圆柱螺旋压缩弹簧技术条件GB50205钢结构工程施工质量验收标准HG/T2363硅油运动粘度试验方法HG/T2366二甲基硅油JG/T209建筑消能阻尼器术语和定义下列术语和定义适用于本文件。调谐质量阻尼器tunedmassdamper（TMD）结构特定位置安装的与主体结构或构件振动频率接近的附加质量系统。有效质量effectivemass调谐质量阻尼器发挥调谐频率作用所对应的质量。调谐频率tuningfrequency对应有效质量部分阻尼器结构的自振频率。阻尼比dampingratio实际的阻尼与临界阻尼的比值。设计位移designallowabledisplacement在正常工作条件下，质量块由平衡位置可伸出或可缩进的目标位移值，阻尼器在该值范围内应保证正常工作，可分为竖向设计位移和水平设计位移。极限位移ultimatedisplacement质量块由平衡位置可伸出或可缩进的最大位移值，可分为竖向极限位移和水平极限位移。空气阻尼器型调谐质量阻尼器airdampertypetunedmassdamper采用空气阻尼器作为减振装置，以空气作为阻尼介质，利用空气阻尼效应来吸收和减小结构振动的调谐质量阻尼器。3.8黏滞阻尼器型调谐质量阻尼器viscousdampertypetunedmassdamper采用黏滞阻尼器作为减振装置，以黏滞材料作为阻尼介质，利用黏滞阻尼器的剪切效应来吸收和减小结构振动的调谐质量阻尼器。3.9电涡流阻尼器型调谐质量阻尼器eddycurrenttypetunedmassdamper利用电涡流型阻尼器作为减振装置，利用电涡流的剪切效应来吸收和减小结构振动能量的调谐质量阻尼器。分类、规格与标记分类调谐质量阻尼器示意图见图1。无附加阻尼器型b)有附加阻尼器型标引序号说明：1——质量块；2——弹簧；3——阻尼器；4——连接板；5——导杆。图1调谐质量阻尼器示意图调谐质量阻尼器可分为有附加阻尼器型和无附加阻尼器型，无附加阻尼器型代号为N，有附加阻尼器型按阻尼器类型可分为：空气阻尼器型，代号为A；黏滞阻尼器型，代号为F；电涡流阻尼器型，代号为E。规格调谐质量阻尼器可按照使用需求进行定制化设计及生产，也可按附录A选用标准化产品。标记调谐质量阻尼器的标记应由产品名称代号、调谐质量阻尼器类型代号、有效质量、调谐频率、阻尼比、极限位移组成。调谐频率调谐频率（Hz)—×××极限位移（mm）阻尼比（%）有效质量（kg）调谐质量阻尼器类型代号产品名称代号：TMD示例1：调谐质量阻尼器，黏滞阻尼器型，有效质量为1000kg，调谐频率为2.10Hz，阻尼比为8%，极限位移为±30mm。标记为：TMD-F-1000×2.10×8×30示例2：调谐质量阻尼器，电涡流阻尼器型，有效质量为500kg，调谐频率为2.50Hz，阻尼比为10%，极限位移为±35mm。标记为：TMD-E-500×2.50×10×35示例3：调谐质量阻尼器，无附加阻尼器型，有效质量为500kg，调谐频率为2.50Hz，阻尼比为6%，极限位移为±35mm。标记为：TMD-N-500×2.50×6×35一般要求设计工作年限调谐质量阻尼器设计工作年限应符合表1的规定。表1调谐质量阻尼器设计工作年限阻尼类型设计工作年限有附加阻尼器型空气阻尼器型30年黏滞阻尼器型电涡流阻尼器型50年无附加阻尼器型50年材料钢材用于制作调谐质量阻尼器的钢材应根据设计需要进行选择，连接板和质量块部分宜选用碳素结构钢，并应符合GB/T700的规定，牌号不应低于Q235；导杆宜选用40Cr，并应符合GB/T3077的规定。阻尼材料在设计工作年限内应满足温度关系稳定，闪点高、不易燃烧，不易挥发，无毒，抗老化性能强等要求。铜板应符合GB/T2059的规定。磁铁应符合GB/T13560的规定。粘滞阻尼液可采用硅油等材料，硅油应符合HG/T2366的规定。密封材料应选择高强度、耐磨、耐老化的材料，并应符合GB/T3452或GB/T10708等的规定。质量块质量块可采用混凝土、钢材、铅块等性能稳定、耐腐蚀的材料。弹簧调谐质量阻尼器的弹簧应根据设计需要和使用环境选择材料，性能应满足GB/T1239或GB/T23934的规定，弹簧循环作用次数不应低于400万次。现场动力特性当工程需要进行现场结构动力测试时，测试方法应符合附录B的规定。要求外观质量表面平整、无机械损伤、无锈蚀、无毛刺，质量块与弹簧组装后外表面应保持平整且无明显倾斜，标记清晰。产品外表面应喷涂防腐、防锈涂层，漆膜材质、厚度、表观质量应符合设计要求及GB50205的相关规定。尺寸调谐质量阻尼器外形尺寸偏差不应超过产品设计值的±3mm。阻尼器力学性能阻尼器的力学性能应符合表2～表4的规定。表2空气阻尼器力学性能项目性能指标极限位移实测值不应小于空气阻尼器设计位移的1.2倍最大阻尼力实测值偏差应在产品指标设计值的±15%以内；实测值偏差的平均值应在产品指标设计值的±10%以内阻尼系数实测值偏差应在产品指标设计值的±15%以内；实测值偏差的平均值应在产品指标设计值的±10%以内疲劳性能最大阻尼力变化率在±15%以内表3黏滞阻尼器力学性能项目性能指标极限位移实测值不应小于黏滞阻尼器设计位移的1.2倍最大阻尼力实测值偏差应在产品指标设计值的±15%以内；实测值偏差的平均值应在产品指标设计值的±10%以内阻尼指数阻尼系数疲劳性能最大阻尼力变化率在±15%以内表4电涡流阻尼器力学性能项目性能指标极限位移实测值不应小于电涡流尼器设计位移的1.2倍最大阻尼力实测值偏差应在产品指标设计值的±15%以内；实测值偏差的平均值应在产品指标设计值的±10%以内阻尼系数疲劳性能最大阻尼力变化率在±15%以内调谐质量阻尼器性能有效质量调谐质量阻尼器有效质量实测偏差应在产品设计值的±1%以内，现场预留有效质量调节范围不宜小于±15%。力学性能调谐质量阻尼器的力学性能应符合表5的规定。表5调谐质量阻尼器的力学性能项目性能指标调谐频率实测值偏差应在产品设计值的±5%以内，且不应超过±0.1Hz阻尼比实测值偏差应在产品设计值的±15%以内，实测值偏差的平均值应在产品设计值的±10%以内极限位移极限位移的实测值不应小于设计位移的1.2倍耐久性循环加载过程中，调谐频率变化应在±5%以内，且不应超过±0.1Hz，阻尼比变化应在±10%以内。试验方法外观质量外观质量可采用目测法进行检查。漆膜厚度可用干漆膜测厚仪检测，每个调谐质量阻尼器检测5处，每处的数值为3个相距50mm测点涂层干漆膜厚度的平均值。尺寸外形尺寸可采用分辨率不低于1mm的直尺或游标卡尺量取2次，计算平均值。阻尼器力学性能阻尼器力学性能试验方法应按JG/T209中相关规定执行。调谐质量阻尼器性能有效质量试件中有效质量部件如能够单独拆分，可采用称量相对误差不大于1%的称重仪器称量质量；当质量部件过大无法使用称重仪器称量时，可通过量测质量部件几何尺寸的方式，由质量部件的密度和体积换算。试件中有效质量部件如不能单独拆分，可通过试验实测试件沿运动方向的刚度，然后调整试件的位置使其在运动方向上分别处于拉伸和压缩的静平衡位置，并量测拉伸和压缩静平衡位置的位移差，由实测位移差和刚度计算部件的有效质量。试验过程中力和位移的测量相对误差不应大于1%。力学性能调谐质量阻尼器的力学性能试验方法应符合表6的规定。表6调谐质量阻尼器的力学性能试验方法项目试验方法调谐频率按附录C执行阻尼比极限位移对试件进行沿运动方向的拉伸和压缩静力加载，当加载过程中试件发生破坏、连接失效、遇到限位装置等情况时终止试验，以终止试验时的位移为极限位移值。当加载位移超过1.2倍设计位移时可提前终止试验耐久性当阻尼器用于人行或设备等振动作用时，按附录C方法以1mm为加载幅值分次对组件进行加载，加载总次数应符合5.2.5规定，每次加载循环次数不少于10万次，两次加载间隔不超过12h。试验完成后再对组件按照按附录C方法进行试验，计算疲劳试验后试件的调谐频率和阻尼比。当阻尼器用于风振作用时，对试件按附录C方法以0.1u0为加载幅值对组件进行3次加载，每次加载循环次数不少于2万次，两次加载间隔不超过24h，累计加载次数不少于6万次，取第3个和每次第19999个循环的数据绘制力-位移曲线。检验规则检验分类产品检验分出厂检验和型式检验。每批次产品均应进行出厂检验。厂家提供工程应用的调谐质量阻尼器应具有型式检验报告。型式检验应由具有相应检验资质的质量监督检验机构进行。有下列情况之一时，应进行型式检验：新产品鉴定或老产品转厂生产时；正式生产后，如结构、材料、制作工艺有较大改变，可能影响产品性能时；正常生产时，每五年检验一次；停产一年以上恢复生产时；出厂检验结果与上次型式检验有较大差异时；国家质量监督机构提出型式检验要求或使用方根据合同规定提出要求时，应进行型式检验。检验项目调谐质量阻尼器的出厂检验和型式检验项目应符合表7的规定，并应附每批次进料材质证明。表7检验项目序号检验项目出厂检验型式检验要求试验方法外观质量√√6.17.1尺寸外形尺寸√√6.27.2阻尼器力学性能空气阻尼器╳√6.37.3黏滞阻尼器电涡流阻尼器调谐质量阻尼器性能有效质量√√.1力学性能调谐频率√√.2阻尼比√√极限位移√√耐久性疲劳性能╳√.3注：“√”——进行检验；“╳”——不进行检验。抽样及判定规则出厂检验出厂检验时，原材料合格材质单应齐全，调谐质量阻尼器应全数检验，检验项目应全部合格方可出厂。型式检验每种构造形式的产品型式检验试件数量不应少于3组。检验项目应全部合格，否则型式检验判为不合格。标志、包装、运输和贮存标志每个出厂产品应具有清晰永久的标志，其内容应包括：a）生产厂名称和商标；b）产品型号；c）产品生产信息（生产日期、序列号或生产编号）。包装每件产品应采用可靠包装或按合同要求包装，便于运输安全并能防止运输中的损坏。每件产品在包装前应设置晃动限位装置，避免止运输和安装过程中阻尼器自身晃动。包装箱外部明显位置应有标志，有关标志的图示符号应符合GB/T191的规定。外包装或相关资料中应当明确产品的堆放方式，如最大叠放层数和堆放面等。包装发货的每箱产品应具备下列文件：产品使用说明书；产品合格证；装箱单。运输运输过程中应注意防雨、防潮和防晒，不应与有腐蚀性的化学品混运接触，并不应磕碰、超高码放。贮存产品应贮存在干燥、通风、无腐蚀性气体且远离热源的场所。

（资料性）建议标准化产品规格型号及性能参数调谐质量阻尼器标准化产品可按表A.1选用。表A.1标准化产品规格型号及性能参数调谐质量阻尼器型号有效质量kg调谐频率Hz阻尼比%外观尺寸mmLbhTMD-X-250×Y×Z×U2501.0~3.06~8650650400TMD-X-500×Y×Z×U5001.0~3.06~8650650450TMD-X-750×Y×Z×U7501.0~3.06~8750750450TMD-X-1000×Y×Z×U10001.0~3.06~8750750500TMD-X-1500×Y×Z×U15001.0~3.06~810001000500TMD-X-2000×Y×Z×U20001.0~3.06~810001000550TMD-X-2500×Y×Z×U25001.0~3.06~812001200550TMD-X-3000×Y×Z×U30001.0~3.06~812001200620注：“X”为阻尼器类型代号，“Y”为调谐频率，“Z”为阻尼比，范围为6%~8%，“U”为设计位移（mm），可结合项目需要确定。

（规范性）现场结构动力特性测试方法一般要求现场结构的动力特性测试应根据测试目的选择下列方法：测试结构的基本振型或自振频率时，宜选用环境振动法进行测试；测试楼盖等平面结构的竖向振动时，宜采用脉冲激励法；测试结构阻尼比时，宜采用冲击激励法。结构动力测试设备和测试仪器应符合下列规定：a）当采用稳态正弦激振的方法进行测试时，宜采用旋转惯性机械起振机，也可采用液压伺服激振器，使用频率范围宜为0.5Hz～30Hz，频率分辨率不应大于0.01Hz；b）对加速度仪、速度仪或位移仪的选取，可根据实际需要测试的动参数和振型阶数进行，必要时还可选择相应的配套仪表；c）仪器的频率范围应包括被测结构的预估最高和最低阶频率；d）测试仪器的最大可测范围应根据被测结构振动的强烈程度来选定；e）测试仪器的分辨率应根据被测结构的最小振动幅值来选定；f）传感器的横向灵敏度应小于0.05；g）在进行瞬态过程测试时，测试仪器的可使用频率范围应比稳定测试时大一个数量级；h）传感器应具备机械强度高、安装调节方便、体积重量小而便于携带，防水、防电磁干扰等性能；i）记录仪器或数据采集分析系统、电平输入及频率范围，应与测试仪器的输出相匹配。测试要求环境振动法测试应符合下列规定：a）当测量振型和频率时，测试记录时间不应少于5min；当测试阻尼时，测试记录时间不应少于30min；b）当需要多次测试时，每次测试中应至少保留一个共同的参考点。冲击振动法测试应符合下列规定：a）采用合适的重物进行自由落体冲击，冲击动能应与测试区域相适应；b）在冲击点应采取缓冲措施，防止楼面开裂；c）应进行不少于两次以上重复测试。正常使用状态下进行竖向振动舒适度测试应符合下列规定：a）应在规定的正常使用状态下进行测试；b）对特定的行走、跑动或节奏运动状态，组织人员按设计要求的状态进行模拟。测试楼盖竖向振动舒适度时，宜在正常使用环境或模拟正常使用环境进行测试。测试人致振动时，应根据设计或规范要求模拟活动使用条件进行测试。数据处理时域数据处理应符合下列规定：a）对记录的测试数据应进行零点漂移、记录波形和记录长度的检验；b）被测试结构的自振周期，可在记录曲线上比较规则的波形段内取有限个周期的平均值；c）被测试结构的阻尼比，可按自由衰减曲线求取；在采用稳态正弦波激振时，可根据实测的共振曲线采用半功率点法求取；d）被测试结构各测点的幅值，应用记录信号幅值除以测试系统的增益，并按此求得振型。频域数据处理应符合下列规定：a）采样间隔应符合采样定理的要求；b）对频域中的数据应采用滤波、零均值化方法进行处理；c）被测试结构的自振频率，可采用自谱分析或傅里叶谱分析方法求取；d）被测试结构的阻尼比，宜采用自相关函数分析、曲线拟合法或半功率点法确定；e）对于复杂结构的测试数据，宜采用谱分析、相关分析或传递函数分析等方法进行分析。测试数据处理后应根据