陈永祁 总裁/美国纽约州立大学工程抗震博士

北京奇太振控科技发展有限公司

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专家介绍
北京工业大学土木建筑系结构专业1966年毕业,从事建筑结构设计与施工工作。1976年唐山地震后,考入中国建筑科学研究院工程抗震研究所学习,从师龚思礼、刘锡荟,1981年毕业,并获得硕士学位,开始在建研院抗震所工作。1986年出国,在美国纽约州立大学布法罗分校土木建筑系攻读博士学位。指导老师T.T.Soong,研究美国国家地震研究中心地震工程和结构控制的课题。1989年获得工程博士学位。毕业后在美国设计核电站公司(Sargent & lundy)研究和发展部门工作,任高级工程师。

1999年应建研院抗震所原副所长韦承基邀请参加并完成了北京火车站抗震加固改造、阻尼器工程的计算,并首次将美国Taylor公司的液体粘滞阻尼器引到国内结构工程中应用. 2005年回国创办北京奇太振控科技发展有限公司,推广世界最先进的液体粘滞阻尼器和摩擦摆隔震等结构保护系统。
1981-1986年 建研院抗震所
1986-1989年 美国纽约州立大学布法罗分校土木建筑系攻读博士学位
1989-1999年 美国设计核电站公司(Sargent & lundy)研究和发展部 高级工程师
1999-2005年 北京蓝湖机电有限公司 法定代表人兼总裁
2005年至今 北京奇太振控科技发展有限公司 法定代表人兼总裁
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桥梁工程与技术 陈老师好,请问阻尼器种类众多,不同阻尼器之间有什么优缺点?在选用恰当的阻尼器时候,需要考虑桥梁的哪些因素或特性?谢谢

大胯桥梁用的纵向阻尼器,世界公认只有液体粘滞阻尼器适用, 它在温度变化时阻尼器可以基本自由伸缩变形,而在地震、风振时阻尼器可以同时限制它的变形和受力。基于这一优点我们已经完成了51个液体粘滞阻尼器桥梁工程,泰勒公司在世界上共完成167座桥梁工程。

桥梁工程与技术 陈总您好,请问高层中采用阻尼器抗风,即使阻尼器可以动,但是相连的支撑,连接等的刚度是否足以把位移集中到阻尼器上。特别是我国层间位移角限值特别的小。此外,我国是否有实测数据证明其可靠性?谢谢

从SAP2000和ETABS 的计算中可以充分证明阻尼器的抗风作用。也可以准确地计算出我们结构和阻尼器的连接刚度的大小。但请注意,对抗风工程,我们应该使用更适合的阻尼器(较小的内磨阻力, 验证风荷载下的功率),还要保证比抗震更小的连接精度。我们会在即将安装阻尼器的深圳恒裕大厦上作减振阻尼比和舒适度的实际测试(估计今年年底)。欢迎关注。

桥梁工程与技术 陈总好,在阻尼器优化设计之初可以借鉴TMD采用上部结构质量的1~2%的方式估算阻尼力吗?或者快速估算阻尼力有什么经验可依?谢谢

我们没有做过这种研究和试算,阻尼器抗震可以有其它简化计算办法,如用阻尼比来估算, 但因目前数值积分容易实现,很少有人去研究和使用这些简化计算办法。

桥梁工程与技术 陈总您好 请问为啥需要预压力?压力大,火灾下会不会爆炸?谢谢

我们也是逐步了解抗震阻尼器为什么一定要加预压力。 阻尼器耐高温可以到160oC, 但不能在明火下工作。和高压下是否有关系?我不知道,泰勒好像并没有试验过。 关于设置内压问题, 我们将发表文章: 高强外筒、高内压设计 阻尼器在出厂之前,泰勒公司对阻尼器内部预加3000±200Psi以上的初始内压,在内压测试中有时会对阻尼器施加100 兆帕(14500psi)以上的内压。阻尼器在安装运行后内压随着阻尼器的受力、环境温度改变而发生变化。阻尼器在使用了几年后,阻尼器的内压还要保持在允许误差范围内的内部压强。这是判断阻尼器是否能全面满足本构关系、是否漏油、密封是否完好的最重要标志。 对阻尼器腔内施加预载内压后,由于油腔内压的存在就减少了对各种阀门的需求,也避免其他阻尼器对蓄能器的使用,这些不必要、多于零件的减少所带来的是泰勒阻尼器更为可靠。阻尼器在工作中由于内部高压,实现泰勒通过独有的小孔激流调整速度指数的技术,避免采用其他构造的阻尼器通过各种复杂的控制阀来达到特定的速度指数。 对于所有地震的冲击响应,则大幅提高阻尼器响应能力。施加内压的主要作用可以从以下三点看出: 1、抗震要求,在很短的时间内使阻尼器开始工作,避免对抗震不利的阻尼器时间滞后现象。在所有地震分析中并不能完全反应这一实际情况,有时仅仅考虑的主要运动情况,结构中高阶振型的高频反应往往不被考虑或被忽略。类似的情况是,地震中这些高频反应也不能被阀门阻尼器即时反馈,而对于不采用阀门、设有内压的泰勒阻尼器则很好的解决了这一问题。 2、阻尼器的内压实现了阻尼器正确全面的本构关系。特别是在低温和多频率下,阻尼器的本构关系通过内压可实现并满足所有的本构关系要求。 3、设内压的阻尼器是阻尼器材料使用效率紧凑的保证。 4、判断阻尼器是否有泄漏,可以通过测试阻尼器的内压变化来实现。对于第一代和第二代内置阀门的阻尼器产品,则完全没有这一概念,更谈不上测量的问题。图1为在泰勒公司进行的阻尼器三倍静压(15000psi)测试,在达到测试内压后一般需要保持3分钟或一个小时,以验证阻尼器的密封情况。 图2 内压测试 Fig.2 Inner pressure test 我国JT/T926-2014《桥梁用黏滞流体阻尼器》在我国首次提出了要做内压测试,这是个了不起的进步,然而至今为止,还没听说任何一个国内生产的阻尼器出厂前做过内压测试。 目前生产的阻尼器大多数也根本没有注油孔,也都无法观测其内压。这就说明,这种阻尼器的基本本构关系不能得到保证。随着我国对阻尼器进一步深化测试的实现,就越来越能看出施加内压的重要性。国际上规范对内压测试都有明确的要求。目前我国桥梁用黏滞流体阻尼器规程JTT 926—2014中明确提出了阻尼器内压测试,要求黏滞流体阻尼器在1.5倍设计最大压强(Pmax)下,持荷120s,不应出现泄漏、部件损坏等现象。

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