0   引言

2015年5 月19 日,笔者参加了CTBUH( 世界高层都市建筑学会)组织的在美国芝加哥举行的世界高层结构阻尼器技术研讨会,会议成员为来自世界上近40 个公司和研究机构的专家,他们介绍和讨论了世界阻尼器在高层结构上的应用情况和工程情况,并对相关问题进行了讨论并交换看法。

在会议中,笔者也针对国内目前在高层应用阻尼技术的一些问题以及几个非常典型的高层结构,同相关专家进行了讨论。经过交流,笔者对一些以往在工作和研究中重点关心的几个问题,有了一些初步的印 象和看法,由于时间仓促,在此先大致谈一下主要的结论和看法,很多专题还需要进一步研究写文章讨论。

1      液体黏滞阻尼器得到广泛应用和发展

在会议上,几位专家介绍了世界各地几个直接设置阻尼器工程应用案例,其中包括我国目前正在建设的重庆来福士连廊工程,见表1。重庆来福士广场大型阻尼器工程由我国上海Arup公司设计,并作为主旨演讲案例在会议上进行了讨论和研究。可以说,除日本工程外,会议上所讨论的项目笔者之前都介绍和讨论过,这些工程案例将成为阻尼器技术的重点研究方向,再次验证了笔者多次阐述的观点:液体粘滞阻尼器将成为高层结构的重要改进和标志,世界进入了阻尼器的新纪元论断的正确。

2   其他各类减震设备的应用情况

利用水箱水的振动减少风振的TLD或TSD,成为会议上的一大亮点,这种花钱不多,容易且有成效的措施得到了世界工程界的广泛实际应用,这一水箱阻尼器利用的新方向在我国还属于少数几个,可能成为我们的另一个发展方向。

在我国成为阻尼器主体的UBB和阻尼墙（VWD）在会上几乎被完全忽略。笔者曾好奇的问过几个专家,他们说加州有个别工程有采用这种装置,但因BRB自身的缺点和不足,并没有得到更多的应用。而笔者认为会议上关于该类产品涉及较少的原因与没有日本和中国专家参会有关。

世界最新阻尼器工程和5.19 CTBUH阻尼器

     研讨会上的发言               表1

    出乎笔者预料的情况是,有几个专家介绍了粘弹性阻尼器及工程,但多是已经众所周知的工程,新的并不多。笔者询问了一下做这个方向研究的专家关于粘弹性阻尼器的生产工厂,他介绍说还是应用3M公司的产品。

    29 个专家的工程和理论简介, 笔者在此都原封不动地介绍给大家,希望国内同胞从中悟出阻尼器的正确研究发展方向。

3   高层抗风以及伸臂桁架阻尼器

关于高层采用阻尼器进行抗风的问题,笔者同好几位专家进行了交谈。首先, 关于高层结构抗风计算,公认的事实是200m,50 层以上的建筑都应该是抗风控制, 特别是周期接近6z的建筑, 一定是抗风控制。我国若没有计算风荷载的时程分析,则对一个高层建筑是抗风还是抗震控制的判定不免会经常出错, 如2012年分析广州越秀地产一个150m左右的住宅建筑时,原设计认为该建筑是抗震控制,但笔者做了抗风分析后发现该建筑应是抗风控制。我国高规也明确规定150m以上的高层建筑都要考虑风荷载下的舒适度。

200m以上的超高层更是都会遇到大风的袭击,至少都应该做风时程分析。实际上,像这样高的楼层晃动也很大,不考虑抗风会留下潜在隐患。考虑到大风荷载的作用,这种建筑所采用的阻尼器在国际上均 为大功率的金属密封阻尼器。关于这点,参会的泰勒公司的专家对笔者的问题做了明确表态,普通抗震阻尼器承受不了风荷载的长期作用,阻尼器在大风作用 下很容易发热,会导致不能满足功率要求的阻尼器因漏油破坏。

    最近,随着对伸臂桁架阻尼器的介绍和讨论,它显然已经成为世界阻尼器应用发展的重要发展方向。带着我国在应用伸臂阻尼器遇到的问题,笔者特意与这种新型减震结构的创始人——Arup公司的 Rob Smith 进行了讨论。对于笔者提出的一些问题( 主要的问题是伸臂桁架阻尼器是否适于抗震),会后他还专门来信进行了回复。

我国有三个建筑都设计了伸臂阻尼器,遗憾的是这三个建筑均没有采用或没有决定是否参与这种世界最先进的大功率的金属密封阻尼器。表中列出的是到目前为止已经完成的伸臂阻尼器工程概况:(另: 旧金山一个也使用了金属密封的大支撑阻尼器)。

4   阻尼器的测试

笔者和泰勒公司三位阻尼器专家进行了讨论,笔者提出的问题是:我国阻尼器规范的编制者(特别是桥梁规范)认为不必受泰勒公司阻尼器的约束,国内可以有更先进的阻尼器,集中在两点上:

(1) 阻尼器不工作时起始内压可以是“ 0 ”,而不像泰勒公司阻尼器一定要有很高的起始内压。泰勒公司专家解释说国内厂家若能完成全部阻尼器的本构关系试验,低温和多频率的测试,特别是检验阻尼器是否可以迅速启动的低速测试,就看出问题,也就不难得到和泰勒一样的结论。

(2) 阻尼器的速度指数,我国规范允许采用0.1、0.2 等这类低于0.3 的小速度指数。而对于欧洲采用阀门的阻尼器生产厂家可以制造这类低速度指数的阻尼器,但是泰勒公司仅做0.2以上到2的速度指数的阻尼器。同样,如果做完了上述三种试验的完整试验,就可以有清楚的结果。

世界已经安装使用的伸臂阻尼器工程    表2  

注：FIP为意大利公司；TDI为美国泰勒公司；MB为金属密封阻尼器

      会议结束后,会议组织者将综合世界阻尼器发展的全部成果并安排法国投资者的全部投资项目,并最终形成关于阻尼器在高层结构上应用的建议书,高层学会( CTBUH) 将出版易于工程师掌握和推广的高层结构阻尼应用技术的设计方法和规程,目前暂定为:阻尼为高层建筑上带来的舒适和安全的技术研究（A Studyon the Damping Teshnologiez Available for Tall Buildingz: Comfortand  Safety) ,可以预见阻尼器在高层建筑上的应用发展和前景。

会后,我公司为高层学会提供并编辑整理了六个安装阻尼器的高层建筑工程案例:1) 北京银泰中心;2) 北京盘古大观;3 ) 天津国贸中心;4 ) 武汉保利大厦;5) 新疆阿图什建筑;6) 重庆朝天门来福士大厦。

10 月26 日,高层学会又在纽约召开了第二次研讨会,会上进一步明确了编写的阻尼器设计指导的主要内容和作者分配。