物质材料研究机构（NIMS）与相关企业携手合作，成功研发了一种新型支撑式减振器，该减振器采用了Fe-Mn-Si抗疲劳合金。这种合金的抗疲劳性能是现有钢材的十倍之高。该新型减振器已投入使用，具体应用地点为爱知县国际展览中心（位于爱知县常滑市），该展览中心于2019年8月30日正式对外开放。
图1：爱知县国际展览中心
图2：西栋展厅中使用减振器的位置
此次研发的减振器旨在应对长期及持续的地震振动，为此对2014年应用于“JP塔名古屋”的剪切板式减振器进行了优化升级，将其改进为支撑式结构。这一成果得益于我们确立了Fe-Mn-Si抗疲劳合金大型构件的大规模生产技术，以及Fe-Mn-Si抗疲劳合金与钢材的异种金属焊接技术。借助新增的通用型支撑式减振器，减振器的配置种类得以扩充，这使得其能够更加灵活地适应从一般建筑到超高层建筑在内的各类空间布局需求。
这项新合金不仅具备卓越的抗疲劳性能，其韧性和抗腐蚀能力同样令人瞩目。不仅限于本次的减振器研发，它还将在建筑行业之外，被考虑用于土木工程及其他工业领域。
图3：支撑式减振器的安装情况
该减振器的核心材料选用了Fe-Mn-Si抗疲劳合金，这种合金由NIMS研发，以铁为基，并添加了高比例的锰和硅。此外，连接主体结构并传递力量的芯材边缘部分，其接合处也使用了NIMS针对该合金特别研发的，用于与钢材焊接的异种材料焊丝。鉴于焊接过程中金属的化学成分及组织结构会发生变化，我们优化了焊接参数，这样才能确保与钢材实现稳固的结合，进而通过焊接技术制造出具有良好减振性能的构件。
在制造这种抗疲劳合金的过程中，Awaji公司通过调整加工和热处理参数，成功运用连续铸造技术（熔融量达60吨/炉）以及常规的不锈钢轧制设备进行生产。相较于之前的制造工艺，该方法显著提升了轧制材料的宽度、厚度和长度钢材抗疲劳性，从而实现了大规模的委托生产。此外钢材抗疲劳性，公司还建立了合金与钢材焊接施工的管理技术，并制造了用于减振器的核心材料。
爱知县国际展览中心西栋所使用的该减振器，其所在展厅无柱设计，并配备了若干会议室，特殊架构以100米的大跨距支撑着巨大的重量。鉴于其建设位置靠近日本南海海沟地震假定的震源，考虑到可能面临包括余震在内的多次大振幅、长时间震动的情况，为确保地震后业务的连续性，必须显著增强其抗震性能的储备。
因此，鉴于外围部分对于大跨度钢架建筑结构的重要性，特别选用了16根该新型减振器。这些减振器通过圆形钢管和填充砂浆来防止支撑芯材的弯曲，芯材使用的Fe-Mn-Si抗疲劳合金，该部件长度约为6米，能够承受的最大荷载大约是……。
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