[發明專利]控制建筑結構三維平動及水平扭轉的調諧質量阻尼器及其制作方法

無效

• 申請號: 201010136256.7
• 申請日: 2010-03-26
• 公開（公告）號: CN101812879A
• 公開（公告）日: 2010-08-25
• 發明（設計）人: 何浩祥;閆維明;陳彥江;李勇
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 主分類號: E04B1/98
• 分類號: E04B1/98
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司 11203
• 代理人: 張慧

1.一種控制建筑結構三維平動及水平扭轉的調諧質量阻尼器，其特征在于：包括沿建筑結構 兩水平軸線方向運動的調諧質量塊(1)、與調諧質量塊(1)相連的水平粘滯阻尼器(2)、安 裝于調諧質量塊(1)底部的萬向滾動球鉸(3)、與水平粘滯阻尼器(2)相連的限位擋板(4)、 水平隔板(5)、扭轉質量塊(6)、扭轉杠桿(7)、抗扭轉軸(8)、抗扭固定軸(9)、扭轉阻 尼彈簧(10)及安裝于水平隔板(5)底部的豎向粘滯阻尼器(11)；其中，所述的調諧質量 塊(1)沿建筑結構兩水平軸線方向分別布置，每個方向至少一塊，且布置在建筑結構質心附 近，所述調諧質量塊(1)通過具有適當剛度的水平粘滯阻尼器(2)與限位擋板(4)相連， 保證調諧質量塊(1)能夠快速往復振動，調諧質量塊(1)通過萬向滾動球鉸(3)安裝在水 平隔板(5)上，確保調諧質量塊(1)能夠水平滑動并能夠繞扭轉杠桿(7)進行平面內轉動； 所述的扭轉質量塊(6)通過扭轉杠桿(7)與調諧質量塊(1)及抗扭轉軸(8)和抗扭固定 軸(9)相連，形成的整體機構能夠在水平面內自由轉動；扭轉質量塊(6)通過萬向滾動球 鉸(3)與建筑結構樓板連接，保證扭轉杠桿(7)在正常狀態下保持水平；抗扭轉軸(8)和 抗扭固定軸(9)之間的扭轉阻尼彈簧(10)能夠提供適當的阻尼以提高整體機構的扭轉耗能 能力；所述水平隔板(5)通過豎向粘滯阻尼器(11)與樓板表面固接，確保水平隔板(5) 保持水平，所述豎向粘滯阻尼器(11)具有適當的剛度以使調諧質量塊(1)能夠進行豎向小 幅振動。

2.根據權利要求1所述的一種控制建筑結構三維平動及水平扭轉的調諧質量阻尼器，其特征 在于：所述萬向滾動球鉸(3)與建筑結構樓板和水平隔板(5)的接觸面上均涂有潤滑劑。

3.根據權利要求1或2所述的一種控制建筑結構三維平動及水平扭轉的調諧質量阻尼器的制 作方法，其特征在于：制作步驟如下：

1)首先，根據實際建筑結構的平面尺寸、基本周期、估算的質量、轉動慣量和剛度選取 最優的調諧質量及阻尼比，從而確定控制建筑結構三維平動及水平扭轉的調諧質量阻尼器在 不同方向的調諧質量和抗扭慣性矩，之后確定水平粘滯阻尼器(2)和豎向粘滯阻尼器(11) 的剛度和阻尼系數、扭轉阻尼彈簧(10)的阻尼系數，以及調諧質量塊(1)、限位擋板(4)、 扭轉質量塊(6)及扭轉杠桿(7)各部件的尺寸；

2)其次，根據設計方案，加工制作各個部件，在需要安裝的位置將處于底層的豎向粘滯 阻尼器(11)的一端與建筑結構固接，另一端與水平隔板(5)連接，并保證水平隔板(5) 在正常狀態下為水平布置，將萬向滾動球鉸(3)安裝在調諧質量塊(1)底部并平放于水平 隔板(5)上，將水平粘滯阻尼器(2)的一端與限位擋板(4)固接，另一端與調諧質量塊(1) 連接，并確保水平粘滯阻尼器(2)為水平布置；

3)之后，將萬向滾動球鉸(3)安裝在扭轉質量塊(6)底部并平放于建筑結構上面，將 扭轉杠桿(7)分別與扭轉質量塊(6)和調諧質量塊(1)相連，保證扭轉杠桿(7)的中軸 線為直線；

4)按照以上步驟1)-步驟3)，當兩水平軸線方向的部件均初步安裝后，將抗扭轉軸(8)、 抗扭固定軸(9)及扭轉阻尼彈簧(10)安裝在建筑結構上，將扭轉杠桿(7)與抗扭轉軸(8) 固接，最后，根據設計方案微調各部件的位置，并在萬向滾動球鉸(3)上均勻噴涂機械潤滑 劑。