[實用新型]一種兩層式磁懸浮萬向型水平調諧質量阻尼器

有效

• 申請號: 201820484568.9
• 申請日: 2018-04-04
• 公開（公告）號: CN208202197U
• 公開（公告）日: 2018-12-07
• 發明（設計）人: 黃夏羿;閔志華;夏昌;王新娣
• 申請（專利權）人: 上海建顧減震科技有限公司;上海動研建筑科技發展有限公司
• 主分類號: E04B1/98
• 分類號: E04B1/98;E04H9/02
• 代理公司: 北京挺立專利事務所(普通合伙) 11265
• 代理人: 葉盛

本實用新型公開了一種兩層式磁懸浮萬向型水平調諧質量阻尼器，包括上層建筑結構、下層建筑結構、拉桿和磁懸浮基座等，下層建筑結構上設置有支座底板，支座底板上設置有豎向環板，豎向環板圍合的中間位置設置有質量塊，質量塊與所述豎向環板之間徑向連接有彈簧和阻尼器，上層建筑結構上設置有磁懸浮基座，磁懸浮基座包括下永磁鐵和上永磁鐵，下永磁鐵與上永磁鐵相對面磁性相同，并分設有凹凸的公母頭，質量塊與上永磁鐵之間通過拉桿固定連接。本實用新型解決了外部激勵較小情況下TMD不能啟動，不能發揮作用的問題；可根據受控結構不同方向不同的振動頻率，調整相應方向TMD振動頻率，達到全方位調諧減振的最佳效果。

技術領域

本實用新型屬于土木工程結構的水平振動控制裝置技術領域，具體涉及一種兩層式磁懸浮萬向型水平調諧質量阻尼器。

背景技術

結構振動調諧質量阻尼(TMD)控制裝置作為一種動力吸振器，于高層和高聳結構、大跨度與輕柔結構在風、地震與人行荷載等激勵下的動力響應控制方面有著廣泛的應用前景。這種裝置對結構的振動有明顯的控制效果，且對建筑功能的影響較小，僅占用極少的建筑面積，便于安裝、維修和更換。

TMD由質量塊、彈性元件、阻尼元件三大組件組成，最大的部件為慣性質量。慣性質量在主結構上的支撐方式是TMD裝置的一個關鍵技術，它需保證慣性質量與主結構振型諧振中有確定的自振周期和阻尼。TMD系統的慣性質量可以采用多段擺、倒擺、液壓支撐系統、疊層橡膠墊等懸掛或支撐：

采用懸掛體系的單級擺式懸掛和多級擺式懸掛，懸掛裝置需占用較多的豎向空間；

采用疊層橡膠墊支撐體系，當外界激勵較小時，TMD無法振動，無法發揮作用；

常見的采用軌道支撐的體系，則要求軌道有足夠的剛度，在支撐慣性質量時不能有較大的變形，不因慣性質量滑動造成過大的阻力。此外，軌道支撐的TMD一般均存在不可避免的摩擦，摩擦對TMD存在著不利影響：1、當外界激勵較小，即結構處于微小振動時，TMD運動質量塊的慣性力有可能會小于其靜摩擦力，從而使TMD處于鎖定狀態，TMD也就暫時喪失了吸能減振的功能；2、當受控結構受到地震等帶有沖擊性質的荷載作用時，過大的摩擦會顯著延緩TMD的啟動時間，從而導致控制效果的下降。

TMD控制策略為應用子結構與主結構的被控制振型共振達到動力吸振的目的，控制裝置最優振動頻率應調諧為主結構被控制振型的自振頻率。實際工程中的絕大部分建、構筑物都不是質量、剛度完全對稱的，也就是每個方向的振動頻率是不同的。對結構產生不利作用的外部激勵方向也不是確定唯一的。因此，有必要對結構不同方向采用不同振動頻率的TMD，以達到調諧減振的最佳效果。

磁懸浮具有結構體之間無機械接觸，無摩擦的優點。磁懸浮軸承等技術已成功的運用于航天、航海、鐵路運輸、風能發電等領域，利用磁懸浮技術使TMD質量塊脫離其下基座，可最大限度的降低摩擦的不利影響。

實用新型內容

為解決上述背景技術中提出的問題。本實用新型提供了一種兩層式磁懸浮萬向型水平調諧質量阻尼器，具有外部激勵較小情況下TMD能夠啟動、全方位調諧減振、功能性強的特點。

為實現上述目的，本實用新型提供如下技術方案：一種兩層式磁懸浮萬向型水平調諧質量阻尼器，包括上層建筑結構、下層建筑結構、拉桿和磁懸浮基座等，所述下層建筑結構上設置有支座底板，所述支座底板上設置有豎向環板，所述豎向環板和支座底板為一體化結構，所述豎向環板圍合的中間位置設置有質量塊，所述質量塊與所述豎向環板之間徑向連接有彈簧和阻尼器，所述上層建筑結構上設置有磁懸浮基座，所述磁懸浮基座包括下永磁鐵和上永磁鐵，其中，所述下永磁鐵的上方設置有上永磁鐵，所述下永磁鐵與上永磁鐵相對面磁性相同，并分設有凹凸的公母頭，所述質量塊與上永磁鐵之間通過拉桿固定連接。

優選的，所述豎向環板由金屬制成，呈圓形或橢圓形。

優選的，所述下層建筑結構與質量塊之間保持一定間隙。