CN113152707A - 多边形质量连续可调阻尼器 - Google Patents
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Abstract
本发明介绍了一种多边形质量连续可调阻尼器,该阻尼器包括：配重箱、钢管、环形抱箍、阻尼器和钢丝绳；环形抱箍包括第一环形抱箍和第二环形抱箍；主体结构在环形抱箍中间；钢管的两端固定在相邻的所述配重箱上；第二环形抱箍的外周设置有第一阻尼器连接件，配重箱朝向环形抱箍的一侧设置有第二阻尼器连接件，阻尼器的两端与第一阻尼器连接件、第二阻尼器连接件连接；第一环形抱箍的周围设置有第一牛腿；配重箱的外部设置有第二牛腿；钢丝绳的两端分别与第一牛腿和第二牛腿连接。该发明采用抱箍式连接，系统安装过程无需与主体机构焊接，安装工艺简单，装配要求低，极大的降低了制造、安装及维护成本，实现了最优的协调质量阻尼器控制。
Description
技术领域
本发明涉及调谐质量阻尼器技术领域，具体地说是一种多边形质量连续可调阻尼器。
背景技术
随着经济建设的快速发展，一些重要的公共设施不仅投资大，而且受风、地震、海浪等多种自然灾害影响，结构的安全风险也较大。因此，对其在环境荷载作用下的振动性能以及响应控制的研究是十分必要的。近年来，迅速发展的调质调谐减震控制技术由于其无需对结构采取传统的加强措施，且减震效果明显，易于实施，已作为一种全新的抗震对策，日益受到学术界、工程界的广泛重视，并在国内外工程中得到应用。调谐质量阻尼器作为被动减震的有效手段，多用于高层建筑、高耸结构等的减震控制中。
调谐质量阻尼器是由质块、弹簧与阻尼系统组成，即将其振动频率调整至主结构频率附近，改变结构共振特性，以达到减震作用。将调谐质量阻尼器装入结构的目的是减少在外力作用下基本机构构建的消能要求值，在该情况下，这种减小是通过将结构振动的一些能量传递给以最简单的形式固定或连接在主要结构的辅助质量--弹簧--阻尼筒系统构成的调谐质量阻尼器来完成的。
考虑到建筑结构振动方向的不确定性，传统的调谐质量阻尼器系统的适用范围有限、可调节性有限、安装维护成本高。
如中国专利CN201220221749.5公开了一种调谐质量阻尼器系统，该系统包括钢结构平台、水平调谐质量阻尼器机构和垂直调谐质量阻尼器机构，所述水平调谐质量阻尼器机构通过螺栓连接在平台下方，所述的垂直调谐质量阻尼器机构通过螺栓连接在平台上方。当结构发生振动时，其调谐质量阻尼器系统与主结构受控振型谐振，自动开启，像吸振器一样将结构的垂直、水平振动吸收到自身，吸收主结构受控振型的振动能量，从而达到抑制受控结构振动的效果。
上述结构对一直结构振动起到了一定的效果，但对建筑结构振动方向的不确定性，使用仍然存在一定的限制，适用范围有限，同时不方便调节，维护成本较高。
因此，提供一种能抑制受控结构振动，且方便调节，维护成本较低的调谐质量阻尼器，具有十分重要的意义。
发明内容
有鉴于此，本申请的目的在于提供一种多边形连续质量连续可调阻尼器，以有效抑制受控结构振动，且方便调节，维护成本较低。
为了达到上述目的，本申请提供如下技术方案。
一种多边形质量连续可调阻尼器，包括配重箱、钢管、环形抱箍、阻尼器、钢丝绳；所述环形抱箍包括第一环形抱箍和第二环形抱箍；环形抱箍中间设置有主体结构；
所述钢管的两端分别固定在所述相邻配重箱上；
所述钢丝绳的两端分别固定在所述第一环形抱箍和配重箱上；
所述阻尼器的两端分别固定在所述第二环形抱箍和配重箱上。
优选地，所述配重箱的数量为多个，配重箱均匀分布在环形抱箍周围，以配重箱为顶点，钢管为边，组成一个正多边形，其中心与第二环形抱箍中心重合。
优选地，所述第一环形抱箍的周围设置有第一牛腿，所述配重箱的外部设置有第二牛腿，所述钢丝绳的两端分别与第一牛腿和第二牛腿固定连接。
优选地，所述钢丝绳的两端均设置有外螺纹，所述第一牛腿和第二牛腿上均设置有螺栓孔，所述钢丝绳的两端分别穿过所述螺栓孔，并通过螺母固定。
优选地，所述阻尼器的数量与配重箱数量相同，阻尼器一端均匀分布在第二环形抱箍周围，另一端对应连接在不同的配重箱上。
优选地，所述配重箱设置有排水孔，排水孔可以有效防止因积水造成的质量系统改变及对钢结构造成的腐蚀。
优选地，所述配重箱通过钢管之间销轴连接。
优选地，第一环形抱箍和第二环形抱箍皆为拼接结构，包括2个或2个以上的抱箍环，相邻抱箍环之间通过抱箍拼接螺栓固定连接。
优选地，所述配重箱内安装有质量块，配重箱与第二环形抱箍处于同一水平面。
优选地，所述第二环形抱箍的外圆周设置有第一阻尼器连接件，所述配重箱朝向第二环形抱箍的一侧设置有第二阻尼器连接件，所述阻尼器的两端分别与第一阻尼器连接件、第二阻尼器连接件固定连接。
优选地，所述第一阻尼器连接件和第二阻尼器连接件均包括两片平行对齐的连接板，两片连接板上均设置有对齐的固定孔，所述阻尼器的两端均设置有万向连接接头，万向连接接头与连接板之间采用销轴连接，万向连接接头放置在两片连接板之间，使其与连接件的固定孔相对应，通过销轴连接使得所述阻尼器的两端分别固定在第一阻尼器连接件和第二阻尼器连接件上。
相比于现有技术，本发明技术方案具有以下有益效果：
(1)在结构设计上，采用抱箍式连接，系统安装过程无需与主体机构焊接，安装工艺简单，装配要求低，极大的降低了制造、安装及维护成本。
(2)以配重箱为顶点，钢管为边，组成的等边三角形，其中心与环形抱箍中心重合，能有效地抑制受控结构振动。
(3)质量块的连接方式，导致质量块可以后面再安装，减小拼装时的质量，方便安装。
(4)配置了多个配重箱，可自由调节重量，便于根据实际情况调整，方便调节。
(5)该阻尼器可以实现最优的协调质量阻尼器控制，阻尼器采用维护成本较低，性能稳定的电涡流阻尼器，该阻尼器可以实现阻尼的无极调节，行程范围也比一般的粘滞阻尼器大得多，且相较于传统阻尼器，该阻尼器基本为免维护阻尼器，极大地降低了制作、安装及维护成本。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
图1为本发明提供的多边形质量连续可调阻尼器的正视图；
图2为本发明提供的多边形质量连续可调阻尼器第一层的结构图；
图3为本发明提供的多边形质量连续可调阻尼器的正视图(无钢管)。
附图标记：1、配重箱；2、钢管；3、阻尼器；4、第二环形抱箍；5、第一阻尼器连接件；6、第二阻尼器连接件；7、排水孔；8、第二牛腿；9、钢丝绳； 10、第一牛腿；11、第一环形抱箍；12、主体结构。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。在下面的描述中，提供诸如具体的配置和组件的特定细节仅仅是为了帮助全面理解本申请的实施例。因此，本领域技术人员应该清楚，可以对这里描述的实施例进行各种改变和修改而不脱离本申请的范围和精神。另外，为了清楚和简洁，实施例中省略了对已知功能和构造的描述。
应该理解，说明书通篇中提到的“一个实施例”或“本实施例”意味着与实施例有关的特定特征、结构或特性包括在本申请的至少一个实施例中。因此，在整个说明书各处出现的“一个实施例”或“本实施例”未必一定指相同的实施例。此外，这些特定的特征、结构或特性可以任意适合的方式结合在一个或多个实施例中。
此外，本申请可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身并不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。
本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，单独存在B，同时存在A 和B三种情况，本文中术语“/和”是描述另一种关联对象关系，表示可以存在两种关系，例如，A/和B，可以表示：单独存在A，单独存在A和B两种情况，另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”关系。
本文中术语“至少一种”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和B的至少一种，可以表示：单独存在A，同时存在A 和B，单独存在B这三种情况。
还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含。
实施例1
请参考图1，图1为多边形质量连续可调阻尼器的正视图，其展示了多边形质量连续可调阻尼器包括配重箱1、钢管2、环形抱箍、阻尼器3；所述环形抱箍包括第一环形抱箍11和第二环形抱箍4；主体结构12设置在环形抱箍中间；
所述钢管2的两端分别固定在所述相邻配重箱1上；
所述阻尼器3的两端分别固定在所述第二环形抱箍4和配重箱1上。
请参考图2，图2为多边形质量连续可调阻尼器第一层的结构图，所述配重箱1的数量为多个，配重箱1均匀分布在第二环形抱箍4周围，以配重箱1为顶点，钢管2为边，组成一个正多边形，其中心与第二环形抱箍4中心重合。
进一步的，所述配重箱1通过钢管2之间销轴连接。
进一步的，所述阻尼器3的数量与配重箱1数量相同，阻尼器3一端均匀分布在第二环形抱箍4周围，另一端对应连接在不同的配重箱1上。
进一步的，配重箱1设置有排水孔7，排水孔7可以有效防止因积水造成的质量系统改变及对钢结构造成的腐蚀。
进一步的，第二环形抱箍4为拼接结构，包括2个抱箍环，相邻抱箍环之间通过抱箍拼接螺栓固定连接。
可替代的，所述抱箍环的数量不限于2个，也可以为2个以上，相邻的抱箍环之间通过抱箍环拼接螺栓固定连接。
进一步的，第二环形抱箍4的外圆周设置有第一阻尼器连接件5，所述配重箱1朝向第二环形抱箍4的一侧设置有第二阻尼器连接件6，所述阻尼器3的两端分别与第一阻尼器连接件5、第二阻尼器连接件6固定连接。
进一步的，第一阻尼器连接件5和第二阻尼器连接件6均包括两片平行对齐的连接板，两片连接板上均设置有对齐的固定孔，所述阻尼器3的两端均设置有万向连接接头，万向连接接头与连接板之间采用销轴连接，万向连接接头放置在两片连接板之间，使其与连接件的固定孔相对应，通过销轴连接使得所述阻尼器 3的两端分别固定在第一阻尼器连接件5和第二阻尼器连接件6上。
进一步的，质量块可以在所有结构拼接完成后，安装在配重箱1内，与第二环形抱箍4处于同一水平面。
实施例2
请参考图3，图3为多边形质量连续可调阻尼器的正视图(无钢管)，其展示了所述钢丝绳的两端分别固定在所述第一环形抱箍11和配重箱1上；
第一环形11抱箍的周围设置有第一牛腿10，配重箱1的外部设置有第二牛腿8，所述钢丝绳9的两端分别与第一牛腿10和第二牛腿8固定连接。
进一步的，钢丝绳9的两端均设置有外螺纹，第一牛腿10和第二牛腿8上均设置有螺栓孔，钢丝绳9的两端分别穿过所述螺栓孔，并通过螺母固定。
进一步的，第一环形抱箍4为拼接结构，包括2个抱箍环，相邻抱箍环之间通过抱箍拼接螺栓固定连接。
可替代的，所述抱箍环的数量不限于2个，也可以为2个以上，相邻的抱箍环之间通过抱箍环拼接螺栓固定连接。
上述多边形质量连续可调阻尼器在较小质量的作用下，能够有效控制对称结构在不同方向上的振动。在结构设计上，采用抱箍式连接，系统安装过程无需与主体结构焊接，安装工艺简单，装配要求低，极大地降低了制造、安装及维护成本。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，其并非因此限制本发明的保护范围，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，通过常规的替代或者能够实现相同的功能在不脱离本发明的原理和精神的情况下对这些实施例进行变化、修改、替换、整合和参数变更均落入本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种多边形质量连续可调阻尼器，其特征在于，包括配重箱(1)、钢管(2)、环形抱箍、阻尼器(3)、钢丝绳(9)；所述环形抱箍包括第一环形抱箍(11)和第二环形抱箍(4)；环形抱箍中间设置有主体结构(12)；
所述钢管(2)的两端分别固定在相邻所述配重箱(1)上；
所述钢丝绳(9)的两端分别固定在所述第一环形抱箍(11)和配重箱(1)上；
所述阻尼器(3)的两端分别固定在所述第二环形抱箍(4)和配重箱(1)上。
2.根据权利要求1所述的多边形质量连续可调阻尼器，其特征在于，所述配重箱(1)的数量为多个，配重箱(1)均匀分布在环形抱箍(4)周围，以配重箱(1)为顶点，钢管(2)为边，组成一个正多边形，其中心与第二环形抱箍(4)中心重合；所述配重箱(1)通过钢管(2)之间销轴连接。
3.根据权利要求1所述的多边形质量连续可调阻尼器，其特征在于，所述阻尼器(3)的数量与配重箱(1)的数量相同，阻尼器(3)一端均匀分布在环形抱箍(4)周围，另一端对应连接在不同的配重箱(1)上。
4.根据权利要求1所述的多边形质量连续可调阻尼器，其特征在于，所述第一环形抱箍(11)的周围设置有第一牛腿(10)，所述配重箱(1)的外部设置有第二牛腿(8)，所述钢丝绳(9)的两端分别与第一牛腿(10)和第二牛腿(8)固定连接。
5.根据权利要求1所述的多边形质量连续可调阻尼器，其特征在于，所述钢丝绳(9)的两端均设置有外螺纹，所述第一牛腿(10)和第二牛腿(8)上均设置有螺栓孔，所述钢丝绳(9)的两端分别穿过所述螺栓孔，并通过螺母固定。
6.根据权利要求1所述的多边形质量连续可调阻尼器，其特征在于，所述配重箱(1)设置有排水孔(7)，排水孔(7)可以有效防止因积水造成的质量系统改变及对钢结构造成的腐蚀。
7.根据权利要求1所述的多边形质量连续可调阻尼器，其特征在于，第一环形抱箍(11)和第二环形抱箍(4)皆为拼接结构，包括2个或2个以上的抱箍环，相邻抱箍环之间通过抱箍拼接螺栓固定连接。
8.根据权利要求1所述的多边形质量连续可调阻尼器，其特征在于，所述配重箱(1)内安装有质量块，配重箱(1)与第二环形抱箍(4)处于同一水平面。
9.根据权利要求1所述的多边形质量连续可调阻尼器，其特征在于，所述第二环形抱箍(4)的外圆周设置有第一阻尼器连接件(5)，所述配重箱(1)朝向第二环形抱箍(4)的一侧设置有第二阻尼器连接件(6)，所述阻尼器(3)的两端分别与第一阻尼器连接件(5)、第二阻尼器连接件(6)固定连接。
10.根据权利要求9所述的多边形质量连续可调阻尼器，其特征在于，第一阻尼器连接件(5)和第二阻尼器连接件(6)均包括两片平行对齐的连接板，两片连接板上均设置有对齐的固定孔，所述阻尼器(3)的两端均设置有万向连接接头，万向连接接头与连接板之间采用销轴连接，万向连接接头放置在两片连接板之间，使其与连接件的固定孔相对应，通过销轴连接使得所述阻尼器(3)的两端分别固定在第一阻尼器连接件(5)和第二阻尼器连接件(6)上。
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| CN113738587A (zh) * | 2021-09-23 | 2021-12-03 | 国电联合动力技术有限公司 | 塔筒组件及风力发电机组 |
| CN114687279A (zh) * | 2022-04-01 | 2022-07-01 | 浙江工业大学 | 基于环形tmd的高架桥减振系统 |
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