鲁 正，吕西林，闫维明

(1.同济大学 土木工程防灾国家重点实验室，上海 200092;2.北京工业大学 工程抗震与结构诊治北京市重点实验室，北京 100124)

颗粒阻尼(Particle Damping)技术利用在振动体中有限封闭空间内填充的微小颗粒间摩擦与冲击作用消耗系统振动能量，具有耐久性好、可靠度高、对温度变化不敏感(在颗粒金属熔点以下均可正常使用，钨粉能承受近2 000℃高温)，易用于恶劣环境等优点。颗粒阻尼器为附加质量式被动阻尼器，可增加结构阻尼。该技术在机械和航空航天领域应用较多，但其减振机理未被很好解释。本文对颗粒阻尼技术的起源、发展及研究现状简要评述，重点探讨其在土木工程领域应用的发展趋势。

1 颗粒阻尼技术起源及发展应用

颗粒阻尼为Pagat［1］在研究涡轮机叶片减振问题时发明的冲击减振器(Impact Damper)。该单颗粒冲击阻尼器碰撞时会产生较大噪音与冲击力，对设计参数(如颗粒恢复系数，外界激励强度等)变化敏感。故此后的研究用许多等质量小颗粒代替单一固体质量块，因而产生了颗粒阻尼器。据单元内颗粒数目的不同，传统颗粒阻尼器可分四类，即单单元单颗粒冲击阻尼器 (Impact Damper)［2］、多单元单颗粒冲击阻尼器(Multi-unit Impact Damper)［3］、单单元多颗粒阻尼器(Particle Damper，或称非阻塞性颗粒阻尼器，Non-obstructive Particle Damper)［4-5］及多单元多颗粒阻尼器(Multi-unit Particle Damper)［6］(图 1)。此外，有很多颗粒阻尼器变体，如克服方向依赖性的梁式冲击阻尼器(Beam-like Impact Damper)［7］;用软质包袋将颗粒包裹的“豆包”阻尼器(Bean Bag Impact Damper)［8-9］、用软质材料覆盖容器壁形成缓冲冲击阻尼器(Buffered Impact Damper)［10-11］;带活塞的颗粒阻尼器(Piston-based Particle Damper)［12］;带颗粒减振剂的碰撞阻尼器［13］以及颗粒碰撞阻尼动力吸振器［14-15］等。……