[其他]抑制結構振動的裝置

無效

• 申請號: 87103224
• 申請日: 1987-04-27
• 公開（公告）號: CN87103224A
• 公開（公告）日: 1988-02-17
• 發明（設計）人: 佐藤孝典
• 申請（專利權）人: 清水建設株式會社
• 主分類號: E04B1/98
• 分類號: E04B1/98;E04H9/02
• 代理公司: 中國專利代理有限公司
• 代理人: 曹永來

本發明涉及一種抑制諸如建筑物和橋梁等結構振動的裝置，振動是由風、地震或其他引起的。

隨著高強度材料的最新發展以及在制造工程和計算機結構分析方面的突飛猛進，高聳的結構變得既輕又韌。這種輕韌的高聳結構的趨勢是自然頻率和振動阻尼因數變小，因此可能因地震或風引起的外力而意外地產生振幅很大的各種振動。這種結構的振動給人們帶來不安，并且有可能使應力超過結構允許的范圍。

因此，本發明的一個目的是提出一種經濟而有效地抑制由風、地震引起結構振動的裝置。

根據這個和其他目的，本發明提出一種抑制結構振動的裝置，它包括一個置于結構中容納抑制結構振動用液體的槽，其所能容納的液體量，使液體在固有周期方面等于結構。

現參照附圖舉例說明本發明。

圖1是具有本發明振動抑制裝置的建筑物的示意前視圖，裝置置于屋頂并以垂直切面表示;

圖2是圖1中振動抑制裝置的放大平面圖;

圖3是圖2中振動抑制裝置的軸向切面圖;

圖4是圖1中具有振動抑制裝置的建筑物的示意模型;

圖5是本發明另一個實施方案的軸向圖;

圖6是圖1中振動抑制裝置改進形式的平面圖;

圖7是圖1中振動抑制裝置另一個改進形式的平面圖;

圖8是圖7中振動抑制裝置的軸向切面;

圖9是圖5中裝置改進形式的軸向切面;

圖10是沿圖9中Ⅹ-Ⅹ線的改進形式的切面圖;

圖11是沿圖13中Ⅺ-Ⅺ線，圖1中裝置另一改進形式的切面圖;

圖12是圖11中裝置在分隔件升起時的軸向切面;

圖13是圖11中裝置在分隔件降下時的軸向切面;

圖14是圖11中加速度探測系統的簡圖;

圖15是具有本發明振動抑制裝置的鋼索吊橋的側視圖;

圖16是圖15中鋼索吊橋具有基本改進部分的平面圖;

圖17是沿圖16中ⅩⅦ-ⅩⅦ線的放大圖;

圖18是裝在圖15中橋的一個塔架頂的裝置的放大垂直切面;

圖19是圖1中裝置另一個改進形式的垂直切面;

圖20是圖1中裝置的又一個改進形式;

圖21是圖20中裝置的平面圖;

圖22是具有圖20中裝置的建筑物模型的示意圖;

圖23是本發明另一實施方案的部分切開的透視圖;

圖24表示圖23中振動抑制裝置裝于建筑物的天花板上;

圖25簡略表示在實驗中用的一個模型;

圖26是在圖25的模型上作比較試驗的曲線圖，它未采用振動抑制水;

圖27是在模型上作試驗的曲線圖，它采用了振動抑制水。

現參考圖1至圖3，根據本發明構成的振動抑制裝置1通過由彈性板與鋼板交替堆疊而成的普通振動隔絕座3最佳地裝在建筑物2的屋頂。振動抑制裝置1包括一個裝在支承座3上面的空心圓柱形槽4，槽4具有一個上開口端5。振動抑制裝置1最好安置在建筑物2的屋頂以有效地抑制由地震，風等引起的振動。槽4也可用來盛裝飲用水或消防水。

所設計的槽4所能容納的液體W量，使液體W在固有周期方面等于建筑物2以抑制建筑物的振動。建筑物2和振動抑制裝置1基本上顯示了與圖4所示振動模型振動特性近似的振動特性。振動模型由代表建筑物2的第一振動系統A和代表槽4內液體W振動模型的第二振動系統B組成，第二振動系統B順次連接第一振動系統A。第一振動系統A包括一個質量為Mo的第一體6A，一個具有彈簧常數Ko并支承第一體6A的第一彈簧7A，以及一個具有阻尼因數ho并與第一彈簧7A平行的第一阻尼器8A。第二振動系統B具在一個質量為Ml的第二體6B，一個具有彈簧常數Kl并支承第二體6B的第二彈簧7B，以及一個具有阻尼因數hl并與第二彈簧7B平行的第二阻尼器8B。

當振動系統A受到施加在體6A上的外力并振動，振動系統B開始以第一振動系統A振動周期的1/4相移振動。第一振動系統A的振動藉振動系統A和B之周期相等得以抑制。振動系統i之周期Ti一般用式（1）表示：

T i = 2 π M iK i]]>

其中Mi是振動系統i的質量，而Ki是彈簧常數。由于建筑物2的周期To由其質量Mo和彈簧常數Ko確定，液體W的周期Tl靠適當地選擇槽4的尺寸和容積以等于周期To。