一種調(diào)諧質(zhì)量阻尼器減振控制裝置的制造方法
【專利摘要】一種調(diào)諧質(zhì)量阻尼器減振控制裝置，包括支承架、質(zhì)量塊和阻尼元件；所述質(zhì)量塊外周與支承架之間均布安裝有拉伸彈簧，所述拉伸彈簧水平設(shè)置，其一端與支承架連接，另一端與質(zhì)量塊連接，所述阻尼元件設(shè)置在質(zhì)量塊底部與支承架底板之間；所述質(zhì)量塊由多塊鋼板組成，整體結(jié)構(gòu)形狀為立方體或?yàn)閳A柱體，質(zhì)量塊為立方體時(shí)，拉伸彈簧均布在質(zhì)量塊的4個(gè)側(cè)面，質(zhì)量塊為圓柱體時(shí)，拉伸彈簧等角度均布在質(zhì)量塊的圓周側(cè)面。該控制裝置設(shè)計(jì)科學(xué)、操作使用方便，成本低，經(jīng)濟(jì)性好，減振靈敏度極高，可對(duì)水平萬(wàn)向（任意方向）的振動(dòng)控制，同時(shí)適用于低頻、中頻和高頻狀態(tài)，且可通過(guò)調(diào)整拉伸彈簧的剛度、或質(zhì)量塊的重量或調(diào)整擺繩的擺長(zhǎng)調(diào)節(jié)頻率范圍。
【專利說(shuō)明】
-種調(diào)諧質(zhì)量阻尼器減振控制裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本實(shí)用新型設(shè)及一種建筑結(jié)構(gòu)、橋梁、輸電塔、石油液化反應(yīng)塔及儲(chǔ)罐等高聳輕柔 結(jié)構(gòu)在低頻狀態(tài)下的抗風(fēng)減振裝置，尤其設(shè)及一種可對(duì)水平萬(wàn)向（任意方向）的振動(dòng)控制的 調(diào)諧質(zhì)量阻尼器減振控制裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 工程結(jié)構(gòu)在地震、風(fēng)激勵(lì)、人為等因素作用下會(huì)產(chǎn)生有害的振動(dòng)，使人感覺到恐慌 或不舒服，而且嚴(yán)重影響結(jié)構(gòu)的耐久性;應(yīng)用調(diào)諧質(zhì)量阻尼器能有效的控制結(jié)構(gòu)振動(dòng)，達(dá)到 較好的減振作用，且已在許多工程實(shí)際應(yīng)用中被證實(shí)。
[0003] 調(diào)諧質(zhì)量阻尼器(Tuned Mass Damper,簡(jiǎn)稱TMD)，主要由質(zhì)量塊、耗散結(jié)構(gòu)振動(dòng)能 量的阻尼元件、調(diào)諧頻率的彈性元件等組件構(gòu)成，阻尼元件一般采用粘滯流體阻尼器、電滿 流阻尼等，彈性元件主要有彈黃、單擺；目前工程結(jié)構(gòu)的水平方向采用TMD技術(shù)進(jìn)行振動(dòng)控 制時(shí)，大多只能實(shí)現(xiàn)單向減振，如：
[0004] (1)采用彈黃作為彈性元件時(shí)，彈黃一端連接質(zhì)量塊，另一端固定在支撐架，質(zhì)量 塊必須有支承導(dǎo)向系統(tǒng)，目前常用的導(dǎo)向系統(tǒng)是直線軸承，而直線軸承的導(dǎo)向是單方向的， 因此TMD只能進(jìn)行單個(gè)方向的減振；
[0005] (2)采用懸臂梁鋼板作為彈性及支承元件時(shí)，TMD也是只能進(jìn)行單個(gè)方向的減振；
[0006] (3)采用單擺作為彈性元件時(shí)，雖然TMD能實(shí)現(xiàn)水平任意方向減振，但只能在低頻 狀態(tài)下（如0.7HzW下)使用，其原因?yàn)?單擺的頻率i* = ，頻率隨擺長(zhǎng)L的減 小而增大，當(dāng)單擺長(zhǎng)度為500mm時(shí)，TMD的頻率為0.7Hz，同時(shí)考慮到單擺簡(jiǎn)諧振動(dòng)原理(擺幅 <5°)質(zhì)量塊的水平振幅為約43mm，TMD質(zhì)量塊的設(shè)計(jì)行程一般要求>50mm，因此，大于 0.7化的單擺已經(jīng)不能滿足TM的受計(jì)行程的需求；
[0007] 實(shí)際情況是，工程結(jié)構(gòu)在地震、風(fēng)激勵(lì)、人為等因素作用下產(chǎn)生有害的振動(dòng)是隨機(jī) 的，并非單向，振動(dòng)的頻率也不僅僅為低頻，因而現(xiàn)有的調(diào)諧質(zhì)量阻尼器減振控制裝置很難 滿足要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[000引本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是，針對(duì)現(xiàn)有水平減振TMD技術(shù)在結(jié)構(gòu)振動(dòng)控制中 存在的不能實(shí)現(xiàn)任意方向（萬(wàn)向）減振、或雖能實(shí)現(xiàn)任意方向減振但只適用低頻減振等問(wèn) 題，提供一種水平萬(wàn)向調(diào)諧質(zhì)量阻尼器減振控制裝置，W克服上述已有技術(shù)所存在的不足。
[0009] 本實(shí)用新型采取的技術(shù)方案是:一種調(diào)諧質(zhì)量阻尼器減振控制裝置，包括支承架、 通過(guò)擺繩懸掛在支承架下的質(zhì)量塊和阻尼元件；
[0010] 所述質(zhì)量塊外周與支承架之間均布安裝有拉伸彈黃，所述拉伸彈黃水平設(shè)置，其 一端與支承架連接，另一端與質(zhì)量塊連接，所述阻尼元件設(shè)置在質(zhì)量塊底部與支承架底板 之間；
[0011] 所述質(zhì)量塊由多塊鋼板組成，整體結(jié)構(gòu)形狀為立方體或?yàn)閳A柱體，質(zhì)量塊為立方 體時(shí)，拉伸彈黃均布在質(zhì)量塊的4個(gè)側(cè)面，質(zhì)量塊為圓柱體時(shí)，拉伸彈黃等角度均布在質(zhì)量 塊的圓周側(cè)面。
[0012] 其進(jìn)一步的技術(shù)方案是:所述的拉伸彈黃數(shù)量或?yàn)?個(gè)、或?yàn)?的η倍，η的取值為2- 10之間的任意整數(shù)。
[0013] 更進(jìn)一步：
[0014] 所述的擺繩或?yàn)殇摻z繩、或?yàn)楦邚?qiáng)度纖維繩，擺繩的數(shù)量為Ν根，Ν的取值為1-4之 間的任意整數(shù)。
[0015] 所述支承架上安裝有擺長(zhǎng)調(diào)節(jié)部件，所述擺長(zhǎng)調(diào)節(jié)部件為一方形框架，框架四角 與支承架立柱滑動(dòng)連接并設(shè)有定位螺栓，其中框設(shè)有鎖緊擺繩的鎖緊機(jī)構(gòu)。
[0016] 所述阻尼元件或?yàn)檎硿黧w阻尼器、或?yàn)殡姖M流阻尼系統(tǒng)。
[0017] 由于采用上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型之一種調(diào)諧質(zhì)量阻尼器減振控制裝置具有如 下有益效果：
[0018] 1.本實(shí)用新型之一種調(diào)諧質(zhì)量阻尼器減振控制裝置采用單擺與彈黃相結(jié)合的方 式，無(wú)需設(shè)置支承導(dǎo)向系統(tǒng)，避免使用直線軸承，從而可克服采用導(dǎo)向軸承式TMD和懸臂梁 式TMD只能針對(duì)單個(gè)方向進(jìn)行減振的缺點(diǎn)；使調(diào)諧質(zhì)量阻尼器減振控制裝置具備可對(duì)水平 萬(wàn)向（任意方向）的振動(dòng)控制的功能，同時(shí)可在低頻、中頻、還是高頻的狀態(tài)下使用，克服擺 式TMD只適用低頻結(jié)構(gòu)減振的缺點(diǎn)；
[0019] 2、本實(shí)用新型之一種調(diào)諧質(zhì)量阻尼器減振控制裝置，采用單擺與彈黃相結(jié)合的方 式，拉伸彈黃數(shù)量可調(diào)，質(zhì)量塊由多塊鋼板組成，支承架上安裝有擺長(zhǎng)調(diào)節(jié)部件，頻率的大 小可通過(guò)調(diào)整拉伸彈黃的剛度(調(diào)整拉伸彈黃的數(shù)量）、或調(diào)整質(zhì)量塊的重量(調(diào)整鋼板的 數(shù)量）、或調(diào)整擺繩的擺長(zhǎng)進(jìn)行調(diào)節(jié)，頻率調(diào)節(jié)范圍達(dá)到O.lHz~10化，從而可滿足復(fù)雜環(huán)境 下的減振要求；
[0020] 3、本實(shí)用新型之一種調(diào)諧質(zhì)量阻尼器減振控制裝置由于沒有任何導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，故沒 有摩擦阻尼，產(chǎn)品的減振靈敏度極高；
[0021] 4.本實(shí)用新型之一種調(diào)諧質(zhì)量阻尼器減振控制裝置設(shè)計(jì)科學(xué)、操作使用方便，成 本低，經(jīng)濟(jì)性好。
[0022] 下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型之一種調(diào)諧質(zhì)量阻尼器減振控制裝置的技 術(shù)特征作進(jìn)一步的說(shuō)明。
【附圖說(shuō)明】
[0023] 圖1~圖3為實(shí)施例一之一種調(diào)諧質(zhì)量阻尼器減振控制裝置結(jié)構(gòu)示意圖：
[0024] 圖1為圖2之A-A剖視圖，圖2為俯視圖，圖3為(去掉支承架橫梁和擺長(zhǎng)調(diào)節(jié)部件)俯 視圖；
[0025] 圖4~圖5為實(shí)施例二之一種調(diào)諧質(zhì)量阻尼器減振控制裝置結(jié)構(gòu)示意圖：
[0026] 圖4為圖5之A-A剖視圖，圖5為俯視圖；
[0027] 圖6~圖7為實(shí)施例Ξ之一種調(diào)諧質(zhì)量阻尼器減振控制裝置結(jié)構(gòu)示意圖：
[002引圖6為圖7之A-A剖視圖，圖7為俯視圖；
[0029] 圖8~圖9為實(shí)施例四之一種調(diào)諧質(zhì)量阻尼器減振控制裝置結(jié)構(gòu)示意圖：
[0030] 圖8為圖9之A-A剖視圖，圖9為俯視圖；
[0031] 圖中；
[0032] 1-支承架，11-支承架橫梁，2-拉伸彈黃，3-質(zhì)量塊，4-擺繩，5-阻尼元件， 6-擺長(zhǎng)調(diào)節(jié)部件，61-鎖緊機(jī)構(gòu)。
【具體實(shí)施方式】
[00削實(shí)施例一
[0034] -種調(diào)諧質(zhì)量阻尼器減振控制裝置，包括支承架1、質(zhì)量塊3和阻尼元件5，質(zhì)量塊 通過(guò)擺繩4懸掛在支承架下，擺繩一端連接質(zhì)量塊，另一端連接支承架橫梁11;所述質(zhì)量塊3 外周與支承架之間均布安裝有拉伸彈黃2,所述拉伸彈黃水平設(shè)置，其一端與支承架連接 (可連接支承架的立柱或邊框），另一端與質(zhì)量塊連接，所述阻尼元件設(shè)置在質(zhì)量塊底部與 支承架底板之間；所述質(zhì)量塊由多塊鋼板組成(可增減塊數(shù)W調(diào)整頻率），整體結(jié)構(gòu)形狀為 立方體，4根拉伸彈黃均布在質(zhì)量塊的4個(gè)側(cè)面，所述的擺繩為四根鋼絲繩。
[0035] 所述支承架為方形支承架，支承架上安裝有擺長(zhǎng)調(diào)節(jié)部件6，所述擺長(zhǎng)調(diào)節(jié)部件為 一方形框架，框架四角與支承架立柱滑動(dòng)連接并設(shè)有定位螺栓，其中框設(shè)有鎖緊擺繩的鎖 緊機(jī)構(gòu)61;所述支承架為方形。
[0036] 所述阻尼元件為粘滯流體阻尼器。
[0037] 實(shí)施例二
[0038] -種調(diào)諧質(zhì)量阻尼器減振控制裝置，其結(jié)構(gòu)與實(shí)施例一基本相同，包括支承架1、 質(zhì)量塊3和阻尼元件5，質(zhì)量塊通過(guò)擺繩4懸掛在支承架下;所述質(zhì)量塊3外周與支承架之間 均布安裝有拉伸彈黃2，所述拉伸彈黃水平設(shè)置，其一端與支承架連接，另一端與質(zhì)量塊連 接，所述阻尼元件設(shè)置在質(zhì)量塊底部與支承架底板之間;所述質(zhì)量塊由多塊鋼板組成，整體 結(jié)構(gòu)形狀為立方體，所述的擺繩為四根鋼絲繩，所述支承架為方形支承架，支承架上安裝有 擺長(zhǎng)調(diào)節(jié)部件6，所述擺長(zhǎng)調(diào)節(jié)部件為一方形框架，框架四角與支承架立柱滑動(dòng)連接并設(shè)有 定位螺栓，其中框設(shè)有鎖緊擺繩的鎖緊機(jī)構(gòu)61，所述阻尼系統(tǒng)或?yàn)檎硿黧w阻尼器。
[0039] 所不同的是：水平設(shè)置的拉伸彈黃有8根，質(zhì)量塊的4個(gè)側(cè)面每側(cè)均布2根拉伸彈 黃。
[0040] 實(shí)施例立
[0041] -種調(diào)諧質(zhì)量阻尼器減振控制裝置，其結(jié)構(gòu)與實(shí)施例一基本相同，包括支承架1、 質(zhì)量塊3和阻尼元件5，質(zhì)量塊通過(guò)擺繩4懸掛在支承架下;所述質(zhì)量塊3外周與支承架之間 均布安裝有拉伸彈黃2，所述拉伸彈黃水平設(shè)置，其一端與支承架連接，另一端與質(zhì)量塊連 接，所述阻尼元件設(shè)置在質(zhì)量塊底部與支承架底板之間;所述質(zhì)量塊由多塊鋼板組成，所述 的擺繩為4根鋼絲繩，支承架上安裝有擺長(zhǎng)調(diào)節(jié)部件6，所述擺長(zhǎng)調(diào)節(jié)部件為一方形框架，框 架四角與支承架立柱滑動(dòng)連接并設(shè)有定位螺栓，其中框設(shè)有鎖緊擺繩的鎖緊機(jī)構(gòu)61，所述 阻尼元件為粘滯流體阻尼器。
[0042] 所不同的是:所述質(zhì)量塊整體結(jié)構(gòu)形狀為圓柱形，4根拉伸彈黃均布在質(zhì)量塊的圓 周側(cè)面；
[0043] 此實(shí)施例中，所述支承架為圓形，也可在方形支承架腰部設(shè)圓形邊框W提供拉伸 彈黃的連接點(diǎn)。
[0044] 實(shí)施例四
[0045] -種調(diào)諧質(zhì)量阻尼器減振控制裝置，其結(jié)構(gòu)與實(shí)施例Ξ基本相同，包括支承架1、 質(zhì)量塊3和阻尼元件5，質(zhì)量塊通過(guò)擺繩4懸掛在支承架下;所述質(zhì)量塊3外周與支承架之間 均布安裝有拉伸彈黃2，所述拉伸彈黃水平設(shè)置，其一端與支承架連接，另一端與質(zhì)量塊連 接，所述阻尼元件設(shè)置在質(zhì)量塊底部與支承架底板之間;所述質(zhì)量塊由多塊鋼板組成，質(zhì)量 塊整體結(jié)構(gòu)形狀為圓柱形，所述的擺繩為4根鋼絲繩，支承架上安裝有擺長(zhǎng)調(diào)節(jié)部件6,所述 擺長(zhǎng)調(diào)節(jié)部件為一方形框架，框架四角與支承架立柱滑動(dòng)連接并設(shè)有定位螺栓，其中框設(shè) 有鎖緊擺繩的鎖緊機(jī)構(gòu)61，所述阻尼元件為粘滯流體阻尼器;所述質(zhì)量塊整體結(jié)構(gòu)形狀為 圓柱形;所述支承架為圓形。
[0046] 所不同的是:水平設(shè)置的拉伸彈黃有8根，均布在質(zhì)量塊的圓周側(cè)面。
[0047] W上實(shí)施例為本實(shí)用新型較佳的實(shí)施方案之一，作為變換：
[0048] 1.所述水平設(shè)置的拉伸彈黃數(shù)量可為4的η倍，η的取值為2-10之間的任意整數(shù)；
[0049] 2.所述擺繩可為高強(qiáng)度纖維繩，擺繩的數(shù)量一般為咐良，Ν的取值為1-4之間的任意 整數(shù)；
[0050] 3.所述阻尼元件可為電滿流阻尼系統(tǒng)。
[0化1] 安裝要點(diǎn)：
[0052] 所述的支承架具有足夠的剛度，質(zhì)量塊簡(jiǎn)諧振動(dòng)時(shí)支承架不發(fā)生變形;拉伸彈黃 安裝時(shí)有一定的預(yù)拉伸量。
[0053] 質(zhì)量塊通過(guò)擺繩懸掛在支承架上后，可沿水平任意方向擺動(dòng)，頻率的大小可通過(guò) 調(diào)整拉伸彈黃的剛度(調(diào)節(jié)安裝的數(shù)量）、或調(diào)整質(zhì)量塊的重量(調(diào)節(jié)鋼板塊數(shù)）、或調(diào)整擺 繩的長(zhǎng)度進(jìn)行調(diào)節(jié)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種調(diào)諧質(zhì)量阻尼器減振控制裝置，包括支承架（1)、通過(guò)擺繩(4)懸掛在支承架下 的質(zhì)量塊(3)和阻尼元件(5);其特征在于： 所述質(zhì)量塊(3)外周與支承架之間均布安裝有拉伸彈簧(2)，所述拉伸彈簧水平設(shè)置， 其一端與支承架連接，另一端與質(zhì)量塊連接，所述阻尼元件設(shè)置在質(zhì)量塊底部與支承架底 板之間； 所述質(zhì)量塊由多塊鋼板組成，整體結(jié)構(gòu)形狀為立方體或?yàn)閳A柱體，質(zhì)量塊為立方體時(shí)， 拉伸彈簧均布在質(zhì)量塊的4個(gè)側(cè)面，質(zhì)量塊為圓柱體時(shí)，拉伸彈簧等角度均布在質(zhì)量塊的圓 周側(cè)面。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種調(diào)諧質(zhì)量阻尼器減振控制裝置，其特征在于： 所述的拉伸彈簧數(shù)量或?yàn)?個(gè)、或?yàn)?的η倍，η的取值為2-10之間的任意整數(shù)。3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種調(diào)諧質(zhì)量阻尼器減振控制裝置，其特征在于： 所述的擺繩或?yàn)殇摻z繩、或?yàn)楦邚?qiáng)度纖維繩，擺繩的數(shù)量為Ν根，Ν的取值為1-4之間的 任意整數(shù)。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種調(diào)諧質(zhì)量阻尼器減振控制裝置，其特征在于： 所述支承架上安裝有擺長(zhǎng)調(diào)節(jié)部件(6)，所述擺長(zhǎng)調(diào)節(jié)部件為一方形框架，框架四角與 支承架立柱滑動(dòng)連接并設(shè)有定位螺栓，其中框設(shè)有鎖緊擺繩的鎖緊機(jī)構(gòu)(61)。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種調(diào)諧質(zhì)量阻尼器減振控制裝置，其特征在于： 所述阻尼元件或?yàn)檎硿黧w阻尼器、或?yàn)殡姕u流阻尼系統(tǒng)。
【文檔編號(hào)】E01D19/00GK205604511SQ201620386903
【公開日】2016年9月28日
【申請(qǐng)日】2016年5月3日
【發(fā)明人】蒙華昌, 褚盼, 資道銘, 何家榮, 韋謀超, 楊超, 蒙春, 李世軍
【申請(qǐng)人】柳州東方工程橡膠制品有限公司