[實用新型]一種滾動式萬向型水平調諧質量阻尼器

有效

• 申請號: 201820484830.X
• 申請日: 2018-04-03
• 公開（公告）號: CN208202198U
• 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滾動式萬向型水平調諧質量阻尼器，包括豎向環板、支座底板、鋼球托架、阻尼器、彈簧、質量塊基座、質量塊、鋼球、凹坑和建筑結構，所述豎向環板、鋼球托架和水平基座之間固定成整體并固定于建筑結構，所述水平基座遠離建筑結構的一側均勻設置有凹坑，所述凹坑的內部設置有鋼球，所述鋼球遠離凹坑的一側設置有質量塊基座，所述質量塊基座與所述豎向環板之間徑向連接有彈簧和阻尼器；本實用新型質量塊基座通過鋼球與水平基座滑動連接，在運動過程中由于潤滑油作用幾乎不存在摩擦力影響，避免由于摩擦力對結構振動控制造成誤差的問題發生，制造簡單，安裝方便，造價低廉，功能性強。

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，具體涉及一種滾動式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。

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滾動式萬向型水平調諧質量阻尼器，具有全方位調諧減振、制造簡單、價格低廉的特點。

為實現上述目的，本實用新型提供如下技術方案：一種滾動式萬向型水平調諧質量阻尼器，包括豎向環板、支座底板、鋼球托架、阻尼器、彈簧、質量塊基座、質量塊、鋼球、凹坑和建筑結構，所述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和鋼球托架，所述豎向環板與支座底板以及鋼球托架固定成整體結構，所述鋼球托架遠離建筑結構的一側均勻設置有凹坑，所述凹坑內設置有鋼球，所述鋼球遠離凹坑的一側設置有質量塊基座，質量塊基座上置放有質量塊，所述質量塊基座與所述豎向環板之間徑向連接有彈簧和阻尼器。

優選的，所述豎向環板呈圓形或橢圓形，由金屬制成。

優選的，所述鋼球托架呈圓形或橢圓形，由金屬制成，鋼球托架的高度可調節使其上表面保持水平。

優選的，所述鋼球、凹坑和質量塊基座迎鋼球一側均為不銹鋼制成，質量塊的材料和造型不限。

優選的，所述阻尼器和彈簧為成對設置，所述阻尼器和彈簧至少設置有3對，所述阻尼器和彈簧為均勻對稱沿徑向布置，所述阻尼器和彈簧各自的長度大于經計算確定的質量塊振動時水平移動距離。