[實用新型]一種調頻液柱阻尼裝置

有效

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• 申請日: 2020-04-28
• 公開（公告）號: CN212295143U
• 公開（公告）日: 2021-01-05
• 發(fā)明（設計）人: 黃斌聰;何運成;傅繼陽;劉愛榮
• 申請（專利權）人: 廣州大學
• 主分類號: E04B1/98
• 分類號: E04B1/98;E04H9/02
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 胡輝

本實用新型公開了一種調頻液柱阻尼裝置，其包括底管道和兩個側管道，兩個側管道與底管道構成用于盛裝阻尼液體的U型結構。側管道中布置有發(fā)電管道，發(fā)電管道及底管道中分別布置有雙晶懸臂振動組件，雙晶懸臂振動組件包括多個雙晶懸臂振動片，底管道中各雙晶懸臂振動片沿底管道長度方向布置，發(fā)電管道內部的各雙晶懸臂振動片交錯布置。雙晶懸臂振動片布置有壓電材料，發(fā)電管道的底部側壁成型有多個透水孔。受到外激勵時，該裝置中的阻尼液體振蕩吸收部分外激勵能量，阻尼液體帶動各雙晶懸臂振動片振動，雙晶懸臂振動片將振動能轉化為電能。該裝置結合耗散振動和能量采集功能，本實用新型可廣泛應用于建筑結構振動控制技術領域。

技術領域

本實用新型涉及建筑結構振動控制技術領域，特別涉及一種調頻液柱阻尼裝置。

背景技術

現有高層建筑中，為了減輕風振及偶發(fā)地震對主體結構的破壞，常利用TLD(調頻液體阻尼器)裝置來吸能。TLD裝置一般由固定在需要控制的目標結構物上的水箱及水箱中的液體組成，其基本原理是利用水箱中的液體在晃蕩中產生的動側壓力來提供減振力。TLCD(調頻液體柱狀阻尼器)是TLD的一個分支，這種阻尼器是利用U形管中液體的晃動對結構的振動施加控制力，通過在U形管中設置的特定隔板增加液體運動的阻尼吸收結構振動能量，達到減振目的。這種阻尼器使用簡單、安裝方便、易于調頻、成本低，是大型土木結構具有很大發(fā)展前景的一種被動控制裝置。不管是TLD還是TLCD，其原理都是利用二次系統吸收主體結構的振動能量并耗散掉，但是若能將這些能量轉化為電能等可利用的能源，則能促進建筑結構振動能源的二次利用。

實用新型內容

為解決上述技術問題中的至少之一，設計具有能量采集功能的調頻液柱阻尼器，本實用新型提供一種調頻液柱阻尼裝置，所采用的技術方案如下：

本實用新型所提供的調頻液柱阻尼裝置包括底管道和兩個側管道，兩個所述側管道分別與所述底管道連通，兩個所述側管道與所述底管道構成用于盛裝阻尼液體的U型結構，所述側管道中布置有發(fā)電管道，所述底管道和所述發(fā)電管道的內壁分別布置有雙晶懸臂振動組件，所述雙晶懸臂振動組件包括多個雙晶懸臂振動片，所述底管道中各所述雙晶懸臂振動片沿所述底管道長度方向布置，所述雙晶懸臂振動片布置有壓電材料，所述發(fā)電管道的底部側壁成型有多個透水孔。

進一步，所述發(fā)電管道與對應的所述側管道同軸布置。

進一步，所述壓電材料包括壓電陶瓷和/或壓電片。

進一步，所述壓電材料涂有防水材料。

進一步，兩個所述側管道與所述底管道構成的U型結構中裝有阻尼液體。

進一步，所述阻尼液體的液面低于所述發(fā)電管道的頂端。

進一步，所述透水孔的數量為四個，其中相對的兩個所述透水孔的中心連線與所述底管道的長度方向平行，另外兩個所述透水孔的中心連線與所述底管道的長度方向垂直。

進一步，所述發(fā)電管道內部的各所述雙晶懸臂振動片交錯布置，形成彎折的水流路徑。

進一步，所述發(fā)電管道中各所述雙晶懸臂振動片在所述發(fā)電管道底部的投影部分有部分重疊。

進一步，所述底管道中的各雙晶懸臂振動片的尺寸、質量、剛度不完全相同，所述發(fā)電管道中的各雙晶懸臂振動片的尺寸、質量、剛度不完全相同。

有益效果：受到外激勵時，該裝置中的阻尼液體產生振蕩吸收部分外激勵能量，阻尼液體帶動各雙晶懸臂振動片振動，雙晶懸臂振動片將振動能轉化為電能。該裝置結合耗散振動和能量采集功能，既能夠吸收結構物遭外激勵時產生的振動能，又能充分利用吸收的能量將其轉化為電能。本實用新型可廣泛應用于建筑結構振動控制技術領域。

附圖說明

圖1為該裝置的結構示意圖；

圖2為底管道的斷面示意圖；