[發明專利]一種液體阻尼調諧質量阻尼器

有效

• 申請號: 201910579150.5
• 申請日: 2019-06-28
• 公開（公告）號: CN110453799B
• 公開（公告）日: 2021-07-20
• 發明（設計）人: 穆安樂;胡俊燦;聶磊;王鵬;王丹
• 申請（專利權）人: 西安理工大學
• 主分類號: E04B1/98
• 分類號: E04B1/98
• 代理公司: 西安弘理專利事務所 61214
• 代理人: 杜娟

本發明提供了一種液體阻尼調諧質量阻尼器，該減振裝置主要由滑軌、彈簧、儲液箱、矩形金屬擺塊組成，用液體阻尼可取代傳統TMD(調諧質量阻尼器)中液壓粘滯阻尼，適用于高聳建筑、海洋鉆井平臺、風力機等結構，結構簡單、易安裝、經濟環保。用儲液箱中的液體和矩形金屬擺塊形成的簡易裝置代替造價昂貴的阻尼器。采用非線性彈簧，減振頻帶寬。無需外部能源，針對現有的調諧質量阻尼器對振動頻率敏感、成本高等問題，提出一種非線性剛度液體阻尼TMD，彈簧系統部分采用非線性彈簧，頻帶變寬，阻尼系統部分采用液體阻尼，減小安裝空間、極大降低成本、既經濟又環保。

技術領域

本發明屬于結構振動控制技術領域，具體涉及一種液體阻尼調諧質量阻尼器。

背景技術

隨著建筑物高度增高、海洋鉆井平臺數量增多這些工程結構在外載荷激勵下易產生振動，尤其在強風、強浪等極端載荷作用下會導致結構性能劣化、喪失穩定性而發生破壞甚至倒塌。所以需要更簡單經濟安全的減振裝置。

調諧質量阻尼器主要由質量塊系統、彈簧系統與阻尼系統組成,由于其結構簡單、造價低廉在大型結構抗風、抗震中被廣泛采用。阻尼器的抑振效果對結構的振動頻率十分敏感,只有當接近共振頻率時減振效果明顯。現有的阻尼器主要采用固定剛度的彈簧系統,其特征頻率基本保持不變,而現實中結構的特征頻率和荷載的頻率受環境氣候等諸多因素的影響時刻變化,容易偏離的頻率的敏感區,導致其抑振效果不佳。

例如，專利號2010520088569.8，一種簡易液體阻尼TMD的發明專利，利用儲液容器內的金屬擺塊隨主結構振動而擺動產生阻尼力，實現減振。雖然結構簡單、經濟環保，但是存在吸振帶寬較窄的問題，專利號201710523153.8，組合式單擺式調諧質量阻尼器結構系統及施工方法的發明專利，結合水箱和單擺式空心鋼球，計算機監測結構響應，利用落水管調整水箱和鋼球的液體體積，該裝置需要16個阻尼器，其中油壓粘滯阻尼費用昂貴且該裝置安裝空間大。

主動控制需要外部能源、可靠性差、作動器質量較大、附加配置多，導致應用受到限制，被動調諧質量阻尼器中液壓阻尼、粘滯阻尼存在漏油隱患，維護成本高，且對振動頻率十分敏感。

發明內容

本發明的目的是提供一種液體阻尼調諧質量阻尼器，解決了現有技術中存在的粘滯阻尼存在漏油隱患的問題。

本發明采用的方案為，一種液體阻尼調諧質量阻尼器，包括底板，底板上設置有直線滑軌，底板兩端設置有側板，側板之間設置有儲液箱，儲液箱兩側通過線性彈簧與側板相連接，在與線性彈簧垂直的方向，儲液箱的外壁通過非線性彈簧與固定的支座相連接，儲液箱底部固接有滑塊，滑塊可沿直線滑軌滑動，儲液箱內部設置有溶液，儲液箱內壁設置有橫桿，橫桿通過鋼繩連接有矩形金屬擺塊。

本發明的特點還在于：

矩形金屬擺塊自然下垂沒于溶液中。

直線滑軌通過螺釘固定在底板上。

滑塊兩側設置有限位塊。

橫桿固接在儲液箱的頂部中央的位置。

鋼繩的長度應使矩形金屬擺塊不觸碰到儲液箱內壁為佳。

矩形金屬擺塊開有若干通孔，通孔由矩形金屬擺塊中心面向擺板壁面半徑逐漸變大。

線性彈簧是螺旋彈簧，線性彈簧的數量設置有多個。

本發明的有益效果為：