本課題研究較大幅度提高混凝土阻尼并同時(shí)改善混凝土性能的途徑、機(jī)理和效果，發(fā)展高阻尼減振結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)無控制裝置的結(jié)構(gòu)自減振目標(biāo)。.通過微觀試驗(yàn)，研究纖維、高阻尼聚合物乳液及其表面改性技術(shù)增強(qiáng)混凝土材料阻尼和改善混凝土性能的機(jī)理；研制開發(fā)三點(diǎn)彎曲大尺寸梁式材料阻尼測試裝置，突破混凝土材料阻尼準(zhǔn)確定量測試的瓶頸；通過阻尼增強(qiáng)混凝土的實(shí)際阻尼測試，研究纖維、高阻尼聚合物乳液等復(fù)合阻尼增強(qiáng)材料及其表面改性技術(shù)增強(qiáng)混凝土阻尼的效果，還通過物理力學(xué)試驗(yàn)，研究阻尼增強(qiáng)材料對混凝土及其配筋構(gòu)件抗沖擊、早期收縮、抗?jié)B、抗凍等性能影響或改善的效果；建立阻尼增強(qiáng)混凝土的本構(gòu)關(guān)系，提出由材料本構(gòu)關(guān)系出發(fā)建立多高層混凝土結(jié)構(gòu)阻尼矩陣、分析預(yù)測混凝土結(jié)構(gòu)振型阻尼比與減振效果的方法，進(jìn)行阻尼增強(qiáng)混凝土框架結(jié)構(gòu)的振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)，驗(yàn)證結(jié)構(gòu)減振效果和分析方法。力爭建立高阻尼自減振混凝土結(jié)構(gòu)的混凝土材料阻尼改性、設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)方法。

阻尼一般可以分為3 類：系統(tǒng)阻尼、結(jié)構(gòu)阻尼以及材料阻尼。系統(tǒng)阻尼是在系統(tǒng)中設(shè)置專用阻尼減振器，如減振彈簧、沖擊阻尼器等。結(jié)構(gòu)阻尼是在系統(tǒng)的某一振動(dòng)結(jié)構(gòu)上附加材料或形成附加結(jié)構(gòu)，增加自身的阻尼能力。材料阻尼是材料本身所具有的阻尼特性，它代表了依靠材料本身的阻尼特性消耗機(jī)械振動(dòng)能的能力。與其它兩種阻尼相比，材料阻尼是最基本的阻尼形式 ，存在于各種材料之中。 探究材料內(nèi)部的微觀機(jī)理，尋求具有高阻尼的材料；在阻尼材料也有著大量的研究，比如像金屬橡膠這樣的各向異性材料、熱熔型阻尼材料、粘滯阻尼材料、各種復(fù)合阻尼材料等。總的來說阻尼材料分為粘彈性阻尼材料、高阻尼合金以及復(fù)合阻尼材料三種，這些阻尼材料在很多領(lǐng)域都發(fā)揮著重要作用。研究材料的阻尼行為，開發(fā)具有較高阻尼性能的結(jié)構(gòu)材料，對于解決由振動(dòng)造成的問題具有十分重要的意義。對結(jié)構(gòu)件的材料阻尼特性進(jìn)行定量的測量及計(jì)算，能夠?yàn)闄C(jī)械設(shè)備的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和生產(chǎn)提供十分重要的參考依據(jù)，因此材料阻尼特性測量是減振降噪技術(shù)中重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。

最常用的材料阻尼測試方法，是參照國標(biāo)《GBT18258-2000 阻尼材料 阻尼性能測試方法》等阻尼測試標(biāo)準(zhǔn)，將被測材料制作成標(biāo)準(zhǔn)試樣，通過激振器等激勵(lì)手段，激發(fā)試樣的阻尼振動(dòng)，獲得其共振響應(yīng)信號(hào)，經(jīng)過數(shù)據(jù)處理計(jì)算出材料阻尼比。材料阻尼測試問題可以歸結(jié)為系統(tǒng)辨識(shí)問題，包括系統(tǒng)、激勵(lì)和響應(yīng)三個(gè)部分。在材料阻尼測試的問題中，系統(tǒng)即是材料阻尼試樣本身，它的阻尼特性參數(shù)就是需要識(shí)別的系統(tǒng)參數(shù)。系統(tǒng)的激勵(lì)信號(hào)由我們給定，通常是瞬態(tài)的沖擊信號(hào)、或者持續(xù)激勵(lì)的掃頻信號(hào)，激勵(lì)信號(hào)可以通過信號(hào)采集直接獲得。系統(tǒng)的響應(yīng)信號(hào)就是材料阻尼試樣在被激勵(lì)之后的振動(dòng)信號(hào)，需要使用儀器進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)處理 。

阻尼就是使自由振動(dòng)衰減的各種摩擦和其他阻礙作用。阻尼比在土木、機(jī)械、航天等領(lǐng)域是結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)的一個(gè)重要概念，指阻尼系數(shù)與臨界阻尼系數(shù)之比，表達(dá)結(jié)構(gòu)體標(biāo)準(zhǔn)化的阻尼大小。阻尼比是無單位量綱，表示了結(jié)構(gòu)在受激振后振動(dòng)的衰減形式。可分為等于1，等于0,大于1，0~1之間4種，阻尼比=0即不考慮阻尼系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)常見的阻尼比都在0~1之間 .

主要針對土木、機(jī)械、航天等領(lǐng)域的阻尼比定義來講解。阻尼比用于表達(dá)結(jié)構(gòu)阻尼的大小，是結(jié)構(gòu)的動(dòng)力特性之一，是描述結(jié)構(gòu)在振動(dòng)過程中某種能量耗散的術(shù)語，引起結(jié)構(gòu)能量耗散的因素（或稱之為影響結(jié)構(gòu)阻尼比的因素）很多，主要有：（1）材料阻尼、這是能量耗散的主要原因；（2）周圍介質(zhì)對振動(dòng)的阻尼；（3）節(jié)點(diǎn)、支座聯(lián)接處的阻尼；（4）通過支座基礎(chǔ)散失一部分能量 。

對結(jié)構(gòu)基本處于彈性狀態(tài)的的情況，各國都根據(jù)本國的實(shí)測數(shù)據(jù)并參考別國的資料，按結(jié)構(gòu)類型和材料分類給出了供一般分析采用的所謂典型阻尼比的值。綜合各國情況，鋼結(jié)構(gòu)的阻尼比一般在0.01－0.02之間（單層鋼結(jié)構(gòu)廠房可取0.05），鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的阻尼比一般在0.03－0.08之間，對于鋼-混凝土結(jié)構(gòu)則根據(jù)鋼和混凝土對結(jié)構(gòu)整體剛度的貢獻(xiàn)率取為0.025－0.035 。

以上的典型阻尼比的值即為結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)在等效秥滯模態(tài)阻尼中，采用的阻尼比的值。該阻尼比即為各階振型的阻尼比的值。另外，對于一些常見的材料的損耗因子（對于材料，常稱之為損耗因子，一般可以通過特定關(guān)系轉(zhuǎn)換為阻尼比），可以參考如下數(shù)值：鋼、鐵：1E-4~6E-4，鋁：1E-4；銅：2E-3；粘彈性材料：0.2~5；軟木塞：0.13~0.17；混凝土：0.015~0.05，等等 。

在電學(xué)中，差不多就是響應(yīng)時(shí)間的意思。 在機(jī)械物理學(xué)中，系統(tǒng)的能量的減小——阻尼振動(dòng)不都是因“阻力”引起的，就機(jī)械振動(dòng)而言，一種是因摩擦阻力生熱，使系統(tǒng)的機(jī)械能減小，轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，這種阻尼叫摩擦阻尼；另一種是系統(tǒng)引起周圍質(zhì)點(diǎn)的震動(dòng)，使系統(tǒng)的能量逐漸向四周輻射出去，變?yōu)椴ǖ哪芰浚@種阻尼叫輻射阻尼。 摩擦需要穩(wěn)定的時(shí)間！