[發明專利]一種用于高層建筑位移控制的分布式調諧質量裝置及方法

在審

• 申請號: 202310040629.8
• 申請日: 2023-01-12
• 公開（公告）號: CN116025078A
• 公開（公告）日: 2023-04-28
• 發明（設計）人: 趙鳴;藍戊己;孫傳孟;覃浩;閆澍
• 申請（專利權）人: 上海科鳴建筑工程技術有限公司
• 主分類號: E04B1/98
• 分類號: E04B1/98;E04H9/02
• 代理公司: 上海恒慧知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 31317
• 代理人: 祖志翔

一種用于高層建筑位移控制的分布式調諧質量裝置及方法，包含多個分布式固定連接于高層建筑的各樓層框架上的調諧質量組件，每一調諧質量組件包括分布式調諧質量板、剛性桿、擺桿和可控閉鎖裝置；剛性桿分別固定于樓層框架兩內側的上部，分布式調諧質量板的兩側部分別與擺桿的下端進行鉸接，該擺桿的上端分別鉸接于剛性桿的下端，從而將分布式調諧質量板懸掛于樓層框架上，兩個可控閉鎖裝置分別固定于樓層框架兩側的內部且可脫離地分別與分布式調諧質量板的兩側部連接；需要時，可控閉鎖裝置對調諧質量組件進行解鎖啟動，分布式調諧質量板進入自由擺動狀態，從而實現高層建筑的振動位移控制。本發明制造安裝方便，布置靈活，減振效果好，適用于建筑結構受力不同階段的振動控制。

技術領域

本發明涉及高層建筑的災害風險防范，特別涉及一種用于高層建筑位移控制的分布式調諧質量裝置及方法，屬于建筑技術領域。

背景技術

高層建筑因高度及質量很大，其在強風和地震的作用下會發生較大的位移，如何減小高層建筑在此類災害情況下的位移，成為成功建造高層建筑的重要問題。目前，可采用的減少高層建筑位移的方法有多種，如良好的建筑結構體系以及良好的建筑風動力外形等。

采用結構控制的方法如加設阻尼的方法，在高層建筑中目前有較多的案例，如TMD(Tunned?Mass?Damping)法、磁流變阻尼器、阻尼墻等，其中TMD方法在上海中心、臺北101大樓等高層建筑上得到了成功的應用。

TMD方法是將一個巨大質量的重物懸掛于高層建筑的內部，用于緩沖和減少由地震或強風引起的建筑的變形位移。然而TMD方法存在有如下缺點：

1)由于調諧質量只設置有一個或若干個，因而作為該調諧質量的重物所需的質量就十分巨大，體積也非常龐大，這不僅需要在高層建筑中占據單獨的巨大空間，而且給裝置的制造、安裝、調試和維護帶來了極大的困難。

2)如果只采用一個單一的調諧質量，則僅能對單一頻率進行控制，當結構頻率改變時即會失去減震功能。

發明內容

本發明的目的在于，克服現有技術的缺陷，提供一種用于高層建筑位移控制的分布式調諧質量裝置及方法，沿高度方向在建筑的各樓層上在可能的房間內分布式設置多個小質量的調諧質量，實現高層建筑的振動位移控制，達到制造容易、安裝方便、布置靈活、減少占用空間和平時可以利用的目的。

本發明用以解決其技術問題的技術方案如下：

一種用于高層建筑位移控制的分布式調諧質量裝置，安裝于所述高層建筑上，包含多個分布式固定連接于所述高層建筑的各樓層框架上的調諧質量組件，每一調諧質量組件包括一塊分布式調諧質量板、若干根剛性桿和擺桿以及兩個可控閉鎖裝置；所述剛性桿分別固定于所述樓層框架兩內側的上部，所述分布式調諧質量板的兩側部分別與所述擺桿的下端進行鉸接，所述擺桿的上端分別鉸接于所述剛性桿的下端，從而將所述分布式調諧質量板懸掛于所述樓層框架上，兩個所述可控閉鎖裝置分別固定于所述樓層框架兩側的內部且可脫離地分別與所述分布式調諧質量板的兩側部連接；

需要時，所述可控閉鎖裝置對所述調諧質量組件進行解鎖啟動，所述分布式調諧質量板進入自由擺動狀態，從而實現所述高層建筑的振動位移控制。