[發明專利]超高層建筑限制側移阻尼裝置

有效

• 申請號: 201811320439.7
• 申請日: 2018-11-07
• 公開（公告）號: CN109537968B
• 公開（公告）日: 2022-10-18
• 發明（設計）人: 王宏
• 申請（專利權）人: 上海思納建筑規劃設計股份有限公司
• 主分類號: E04H9/02
• 分類號: E04H9/02;E04B1/98
• 代理公司: 上海滬慧律師事務所 31311
• 代理人: 朱九皋

1.一種超高層建筑限制側移的阻尼裝置,其特征在于:包括安裝在超高層建筑屋面或設備層樓面的剛架(1)、大容積水箱(2)、吊索（3）、反力施加阻擺牽引索（4）、計算機控制器（5）、伺服電機變速輸出裝置（6）、粘滯阻尼墊（7）、耗能阻尼器（8）、供水軟管（9）、加速度傳感器（10）,其中, 所述粘滯阻尼墊(7)安裝在所述大容積水箱（2）的兩側;所述吊索(3)用于將所述大容積水箱懸吊在所述剛架上;所述的反力施加阻擺牽引索（4）與所述大容積水箱（2）側壁連接，用于牽引該大容積水箱（2）產生人為的特定水平擺動; 所述耗能阻尼器(8)安裝在所述大容積水箱（2）底部，用于反向牽制大容積水箱（2）的擺動；所述的粘滯阻尼墊（7）上設有壓力傳感器；

所述的計算機控制器（5）連接加速度傳感器（10）、壓力傳感器等元件，接收相應信號后，經運算分析，對伺服電機變速輸出裝置（6）發出信號，可實現三級控制；

第一級控制為：在風荷載較小或小震作用下，超高層建筑頂部側移微小，懸吊的大容積水箱（2）擺動相應很小，壓力傳感器未被觸及,無信號輸入計算機控制器（5），加速度傳感器（10）信號微小，經運算分析，不會指令伺服電機變速輸出裝置（6）啟動，此時僅水箱底部的耗能阻尼器（8）工作，限制建筑的側移；

第二級控制為：當風荷載達到一定程度或發生中震時，懸吊的大容積水箱（2）擺動加大，但壓力傳感器未被觸及，加速度傳感器（10）信號中等，經計算機運算分析，指令伺服電機變速輸出裝置（6）啟動，并通過伺服電機變速輸出裝置輸出一定的牽引力，通過反力施加阻擺牽引索（4）牽引大容積水箱（2）產生特定的擺動，降低主體結構的側移；

第三級控制為：在強風或大震作用下，懸吊的大容積水箱（2）擺動劇烈，壓力傳感器被觸及，將壓力信號輸入計算機控制器（5），同時加速度傳感器（10）信號強，經計算機運算分析，指令伺服電機變速輸出裝置（6）啟動，并通過伺服電機變速輸出裝置輸出較高的牽引力，由反力施加阻擺牽引索牽引水箱產生特定的較強擺動，限制主體結構的側移;

在前述三級控制下，大容積水箱底部的耗能阻尼器（8）始終處于工作狀態，限制并配合被牽引的大容積水箱特定的擺動。

2.根據權利要求1所述的超高層建筑限制側移的阻尼裝置，其特征在于:所述耗能阻尼器(8)包括缸體(16)、撐桿(15)、活塞(11)、高粘度粘滯體(12)及彈塑性變形元件(14)，所述缸體（16）內裝高粘度粘滯體（12），缸體兩端設置彈塑性變形元件（14）;撐桿（15）與大容積水箱（2）箱底連接，缸體（16）與主體結構連接，撐桿（15）端部設置活塞（11）。

3.根據權利要求2所述的超高層建筑限制側移的阻尼裝置，其特征在于:所述活塞(11)初始位置在缸體（16）正中，且活塞(11)上沿環向均勻成組相對設置數排斜向細孔，供高粘度粘滯體(12)流通。

4.根據權利要求3所述的超高層建筑限制側移的阻尼裝置，其特征在于:所述缸體（16）內的活塞(11)兩側設置帶限位環的濾網，用于防止彈塑性變形元件(14)在缸體內游移堵住活塞上的斜向細孔，影響高粘度粘滯體(12)正常流過活塞(11)。

5.根據權利要求1或2或4所述的超高層建筑限制側移的阻尼裝置，其特征在于：粘滯阻尼墊(7)由若干橡膠球囊(17)彼此粘結成所需寬度，每個橡膠球囊內充高粘度粘滯體(12)，并設置適量的充氣小橡膠球。

6.根據權利要求5所述的超高層建筑限制側移的阻尼裝置，其特征在于:所述部分橡膠球囊外表面粘貼壓力傳感器。

7.根據權利要求5所述的超高層建筑限制側移的阻尼裝置，其特征在于:所述橡膠球囊(17)的直徑在120-180mm之間。

8.根據權利要求1或2或4或6或7所述的超高層建筑限制側移的阻尼裝置，其特征在于:所述加速度傳感器(10)設置在所述大容積水箱（2）的一側,不同方向均設置。