[實用新型]一種剛度和阻尼一體化的水平全方向調諧質量阻尼器

有效

• 申請號: 201420048125.7
• 申請日: 2014-01-26
• 公開（公告）號: CN203769106U
• 公開（公告）日: 2014-08-13
• 發明（設計）人: 歐進萍;徐懷兵
• 申請（專利權）人: 智性科技南通有限公司
• 主分類號: E04B1/98
• 分類號: E04B1/98;E01D19/04
• 代理公司: 蘇州華博知識產權代理有限公司 32232
• 代理人: 魏亮芳

技術領域

本實用新型涉及一種結構減振與振動控制領域的調諧質量阻尼器，具體涉及一種剛度和阻尼一體化的水平全方向調諧質量阻尼器。

背景技術

調諧質量阻尼器（Tuned?Mass?Damper）是一種經典的減振裝置，?早期被用來減小動力機械所引起的振動，即人們常稱的動力吸振器，20世紀70年代以后開始用于建筑結構的振動控制。現在，調諧質量阻尼器已廣泛應用于機械減振、建筑結構風振和地震響應控制、橋梁結構振動控制和海洋平臺結構振動控制等領域。調諧質量阻尼器主要由剛度元件、阻尼元件、慣性質量、支承連接裝置和限位裝置等組成。調諧質量阻尼器的基本原理是：當它安裝在結構上，并使其固有頻率調整到接近結構的自振頻率時，結構振動引起調諧質量阻尼器發生共振，使調諧質量阻尼器能吸收并耗散結構振動能量，提高結構的等效阻尼，其慣性力又反作用于結構本身，起到減小結構振動反應，提高結構安全性和使用舒適性的目的。

調諧質量阻尼器的常見調頻方式（剛度元件）有彈簧式、普通隔震支座式、吊擺式、弧形軌道擺式等。采用以上方式提供調諧質量阻尼器的剛度時，常需要同時采用機械導軌等輔助裝置，使得機械構造復雜，摩擦力大，使用壽命短，且機械安裝復雜，安裝精度要求高，土木工程中的施工工藝難以滿足其要求。采用吊擺式調諧質量阻尼器往往需要較長的擺長，需要占用很大的結構空間。

調諧質量阻尼器常采用的阻尼元件是粘滯阻尼器。粘滯阻尼器可以較好地耗散系統振動能量，但粘滯阻尼器在使用中往往出現漏油等問題，其疲勞性能難以滿足結構振動控制的耐久性要求。常見的調諧質量阻尼器的剛度元件和阻尼元件分別設置，這也增加了系統安裝的復雜性。

常見的調諧質量阻尼器限位裝置為液壓緩沖器裝置，該裝置與粘滯阻尼器一樣存在漏油等耐久性問題，且安裝所需空間較大。

因此，開發一種剛度元件和阻尼元件一體化、無機械運動部件、結構緊湊、構造簡單、占用空間小、施工方便的調諧質量阻尼器，對于增加結構的附加阻尼，減小結構在動力荷載作用下的振動響應，提高結構安全性和使用舒適性具有重要的實際意義。

實用新型內容

為解決上述技術問題，本實用新型的目的在于提供一種剛度和阻尼一體化的水平全方向調諧質量阻尼器，用于增加建筑、橋梁、海洋平臺、塔架等結構的附加阻尼。?

為達到上述目的，本實用新型的技術方案如下：一種剛度和阻尼一體化的水平全方向調諧質量阻尼器，用于增加建筑、橋梁、海洋平臺、塔架等結構的附加阻尼，包括慣性質量塊、用于支承所述慣性質量塊的粘彈性材料疊層支座，及設于所述慣性質量塊的底部用于對所述慣性質量塊進行限位的限位裝置，所述粘彈性材料疊層支座包括由多層鋼板層和粘彈性材料層間隔層疊連接而成的主體層及分別設置于所述主體層頂端與底端的上連接板和下連接板，所述下連接板與所述結構固定連接，所述上連接板與所述慣性質量塊固定連接；?所述限位裝置包括限位環和設置于所述限位環內的限位臂，所述限位環與所述結構固定連接，所述限位臂與所述慣性質量塊固定連接。

優選的，所述限位臂的外表面上包覆有一層粘彈性材料緩沖層，用于在所述慣性質量塊振動位移較大時避免所述限位臂與所述限位環之間的剛性碰撞。

優選的，所述限位臂的底部與所述結構之間留有間隙，所述限位臂與所述限位環的相對面形狀相匹配。

優選的，所述粘彈性材料疊層支座至少包括一個，至少一個所述粘彈性材料疊層支座設置于所述慣性質量塊的底部。

所述慣性質量塊為分塊增減可調質量塊，所述分塊增減可調質量塊包括單塊或多層或多塊質量塊，所述多層或多塊質量之間緊固連接，所述慣性質量塊還可采用建筑部件或設備作為全部或部分質量。

優選的，所述限位臂與所述慣性質量塊一體成型或分別加工后緊固連接。

采用以上技術方案的有益效果是：粘彈性材料疊層支座的主體由多層鋼板層和粘彈性材料層間隔層疊連接而成，使得粘彈性材料疊層支座可以同時實現剛度元件和阻尼元件的功能，避免了傳統調諧質量阻尼器采用粘滯阻尼器可能導致的疲勞漏油等問題；粘彈性材料疊層支座同時能夠作為上部慣性質量的可靠支承部件，從而解決了傳統調諧質量阻尼器采用導軌等機械部件引起的機械摩擦和機械使用壽命短等問題，減小了安裝空間要求，并降低了調諧質量阻尼器安裝對施工工藝的要求；限位裝置采用粘彈性材料緩沖層，從而解決了傳統調諧質量阻尼器采用液壓緩沖器可能導致的疲勞漏油問題，且限位裝置結構緊湊，減小了傳統調諧質量阻尼器中限位裝置對安裝空間的要求。