[發明專利]一種具有空氣彈簧和阻尼顆粒的質量調諧式減振多擺

有效

• 申請號: 201710072719.X
• 申請日: 2017-02-10
• 公開（公告）號: CN106894535B
• 公開（公告）日: 2019-08-09
• 發明（設計）人: 何浩祥;許洪剛;王瑋;范少勇
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 主分類號: E04B1/98
• 分類號: E04B1/98;E04H9/02
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司 11203
• 代理人: 沈波

1.一種具有空氣彈簧和阻尼顆粒的質量調諧式減振多擺，其特征在于：該減振多擺包括：剛性吊桿(1)、調諧質量球(2)、空氣彈簧(3)、錨固螺栓(4)、頂部鉸支座(5)、預留填充孔(6)、阻尼顆粒(7)；剛性吊桿(1)通過頂部鉸支座(5)與結構頂板相連接，調諧質量球(2)通過剛性吊桿(1)相間連接，調諧質量球(2)與剛性吊桿(1)之間的連接方式為鉸接，調諧質量球(2)與空氣彈簧(3)通過錨固螺栓(4)相連接，空氣彈簧(3)通過錨固螺栓(4)與結構墻體相連接，阻尼顆粒(7)通過預留填充孔(6)填入調諧質量球(2)，整個裝置通過頂部鉸支座(5)固定于結構頂層樓板下方；該減振多擺置于結構頂層，通過合理地設置調諧質量球(2)的質量和各段剛性吊桿(1)長度、空氣彈簧(3)剛度以及阻尼顆粒(7)的整體阻尼，使質量調諧式減振多擺的多個自振周期與結構的多階周期相等或接近，從而實現對結構多振型的調諧減振控制，降低結構動力響應。

2.根據權利要求1所述的一種具有空氣彈簧和阻尼顆粒的質量調諧式減振多擺，其特征在于：調諧質量球(2)的個數至少為兩個，直徑不能超過安裝樓層高度的1/4，調諧質量球(2)的總質量不小于為建筑結構總質量1.5％，通過適當增減阻尼顆粒(7)進行微調。

3.根據權利要求1所述的一種具有空氣彈簧和阻尼顆粒的質量調諧式減振多擺，其特征在于：剛性吊桿(1)的總長度不能超過所安裝樓層高度的1/3，每根剛性吊桿的長度不能小于所安裝的樓層高度的1/10。

4.根據權利要求1所述的一種具有空氣彈簧和阻尼顆粒的質量調諧式減振多擺，其特征在于：空氣彈簧(3)在兩個正交方向安裝；空氣彈簧(3)是一種非金屬彈性元件，該非金屬彈性元件由有簾線的橡膠囊和充入其內腔的壓縮空氣組成；空氣彈簧(3)包括內襯(11)、外殼(8)、簾線(9)及加強橡膠層(10)的四層結構，內襯(11)是空氣彈簧(3)的最里層，外殼(8)是空氣彈簧的最外層，簾線(9)與加強橡膠層(10)結合在一起位于內襯(11)和外殼(8)之間；空氣彈簧(3)的平面直徑不小于調諧質量球(2)直徑的20％。

5.根據權利要求1所述的一種具有空氣彈簧和阻尼顆粒的質量調諧式減振多擺，其特征在于：空氣彈簧(3)的剛度根據實際需求通過調整氣室的容積和有效面積來進行改變，且通過調控空氣彈簧(3)的剛度確保具有空氣彈簧和阻尼顆粒的質量調諧式減振多擺的前幾階頻率與結構對應的前幾階頻率相一致或接近。

6.根據權利要求1所述的一種具有空氣彈簧和阻尼顆粒的質量調諧式減振多擺，其特征在于：阻尼顆粒(7)由不同材料和直徑的顆粒球混合組成，顆粒球的材料包括混凝土、碳鋼顆粒和鉛粒，顆粒球的直徑范圍為2mm-50mm。

7.根據權利要求1所述的一種具有空氣彈簧和阻尼顆粒的質量調諧式減振多擺，其特征在于：阻尼顆粒(7)的總質量不小于建筑結構總質量的0.5％，填充率不小于調諧質量球(2)體積的5％；在安裝時通過預留填充孔(6)將阻尼顆粒(7)填入調諧質量球(2)內，在結構發生振動時阻尼顆粒將發生碰撞和運動，從而產生耗能能力和阻尼效果。