[實用新型]諧調(diào)液體阻尼器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201820503987.2
• 申請日: 2018-04-10
• 公開（公告）號: CN208396052U
• 公開（公告）日: 2019-01-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 曹文懷;黃維信
• 申請（專利權(quán)）人: 黃維信
• 主分類號: E04B1/98
• 分類號: E04B1/98;E04H9/02
• 代理公司: 北京泰吉知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11355
• 代理人: 張雅軍;史瞳

一種諧調(diào)液體阻尼器，適于裝設(shè)在一結(jié)構(gòu)物并且用于提供該結(jié)構(gòu)物一減震效能，該諧調(diào)液體阻尼器包含槽體、至少一減震件及液體。該槽體包括底壁及自該底壁周緣向上延伸的圍壁，該底壁及該圍壁界定出內(nèi)部空間。該減震件設(shè)置于該內(nèi)部空間內(nèi)，并具有彼此連通的多個孔洞，使得該減震件具有等向滲透性，并且所述孔洞的體積與該減震件的總體積的比值被定義為孔隙比γ，γ是大于等于0.2且小于1。該液體盛裝于該內(nèi)部空間，且該內(nèi)部空間的至少一部分未被該液體填充，該液體在該槽體受力運動時會流動于所述孔洞間，以產(chǎn)生消能作用。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種諧調(diào)液體阻尼器，特別是涉及一種具有等向滲透性之多孔減震件的諧調(diào)液體阻尼器。

背景技術(shù)

發(fā)展先進之結(jié)構(gòu)減震技術(shù)，乃是現(xiàn)今土木、機械及海洋工程領(lǐng)域的重要課題。傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)物減震裝置種類繁多，例如諧調(diào)質(zhì)量阻尼器(Tuned Mass Damper)、諧調(diào)液體阻尼器(Tuned Liquid Damper)及改良式諧調(diào)液體阻尼器等，分別介紹如下：

圖1例示一裝設(shè)有一諧調(diào)質(zhì)量阻尼器的一平面鋼架(代表結(jié)構(gòu)物)，該平面鋼架由梁51及柱52所構(gòu)成，為減少該平面鋼架受外力作用而產(chǎn)生的震動量，乃在梁上裝置諧調(diào)質(zhì)量阻尼器，其由質(zhì)量塊53、彈簧54、阻尼55、及滾輪56所構(gòu)成。諧調(diào)質(zhì)量阻尼器的減震原理，是利用共振時產(chǎn)生與結(jié)構(gòu)物運動反向的慣性力，來減少結(jié)構(gòu)物震動，并利用本身所具有的阻尼55消耗外來能量。當質(zhì)量阻尼器之自然頻率與結(jié)構(gòu)物的自然頻率的比值達到諧調(diào)頻率比(tuned-frequency ratio)及質(zhì)量阻尼器之阻尼比達到最佳阻尼比(optimal dampingratio)時，此質(zhì)量阻尼器稱為諧調(diào)質(zhì)量阻尼器(Tuned Mass Damper)，其具有最佳的減震效能。

圖2例示一裝設(shè)有一諧調(diào)液體阻尼器的平面鋼架(代表結(jié)構(gòu)物)，該諧調(diào)液體阻尼器由水槽58及槽內(nèi)液體57所構(gòu)成，結(jié)構(gòu)簡單，一般建筑物之儲水槽若經(jīng)過適當設(shè)計，即可成為諧調(diào)液體阻尼器，其是利用液體受到外力作用時，因沖激而產(chǎn)生與結(jié)構(gòu)物運動反向的力量，來減少結(jié)構(gòu)物的震動。傳統(tǒng)諧調(diào)液體阻尼器的最大缺陷是阻尼比過小，主要依賴液體57的黏滯性提供消耗能量的機制，因此無論如何設(shè)計，其實際減震效能皆遠比其它種類的被動式消能阻尼器來的差。后續(xù)一種改良式諧調(diào)液體阻尼器是在水槽內(nèi)安裝若干柵欄或檔板，但其阻尼比依然無法達到預期。另外，CN103590503A案揭示的諧調(diào)液體阻尼器揭示可透過設(shè)置海綿來改良阻尼效果并且防止液體濺出，但其阻尼比無法符合實務(wù)需求，且其未有任何關(guān)于如何調(diào)控諧調(diào)頻率比的揭示。

整體而言，現(xiàn)有已知的諧調(diào)液體阻尼器均難以被簡易地設(shè)計及調(diào)控來達成所需的阻尼比及自然頻率。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡單且能被簡易地調(diào)控來達成所需阻尼比及自然頻率的諧調(diào)液體阻尼器。

本實用新型諧調(diào)液體阻尼器適于裝設(shè)在結(jié)構(gòu)物并且用于提供該結(jié)構(gòu)物減震效能，該諧調(diào)液體阻尼器包含槽體、至少一減震件及液體，該槽體包括底壁及自該底壁周緣向上延伸的圍壁，該底壁及該圍壁界定出內(nèi)部空間；該減震件設(shè)置于該內(nèi)部空間內(nèi)，并具有彼此連通的多個孔洞，使得該減震件具有等向滲透性，并且所述孔洞的體積與該減震件的總體積的比值被定義為孔隙比γ(porosityγ)，γ是大于等于0.2且小于1；該液體盛裝于該內(nèi)部空間，且該內(nèi)部空間的至少一部分未被該液體填充，該液體在該槽體受力運動時會流動于所述孔洞間，以產(chǎn)生消能作用。

在一些實施態(tài)樣中，該孔隙比γ是大于等于0.4且小于0.8。

在一些實施態(tài)樣中，該減震件充填該內(nèi)部空間的全部或部分。本文中「該減震件充填該內(nèi)部空間的全部」是指，該減震件的尺寸及形狀是使得其骨架的外表面實質(zhì)地貼齊該圍壁及底壁，且該減震件的骨架的高度不低于該圍壁的頂緣。

在一些實施態(tài)樣中，該減震件設(shè)置于該底壁的頂面上，并由該頂面向上延伸。