CN113463789A - 一种用于超高层建筑风振控制的调谐质量阻尼器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于超高层建筑风振控制的调谐质量阻尼器，属于建筑工程技术领域，该用于超高层建筑风振控制的调谐质量阻尼器包括配重块和安装底座，安装底座位于配重块的下方，配重块的下部表面固定连接有安装环，安装环的外侧设置有多组悬挂钢索，多组悬挂钢索与安装环之间设置有悬挂机构，悬挂机构与安装底座之间设置有支撑机构，配重块与安装底座之间设置有连接机构，连接机构与安装底座之间设置有缓冲机构和防撞机构，旨在解决现有技术中的大部分调谐质量阻尼器是通过多个小阻尼器的组合进行支撑与缓冲，小阻尼器的支撑与缓冲效果有限，不能够对配重系统进行高效的缓冲与减振，而且对配重系统的支撑效果不够理想的问题。

Description

一种用于超高层建筑风振控制的调谐质量阻尼器

技术领域

本发明属于建筑工程技术领域，具体涉及一种用于超高层建筑风振控制的调谐质量阻尼器。

背景技术

现今世界上超高层建筑遍地开花。超高层建筑的建造是多个领域高新技术的综合体现，其中建筑物结构之设计最为重要。要确保安全，还必须考虑居住上的舒适性，在遇较大风力时能减小建筑物的摇晃。故此，被誉为"定楼神球"的调谐质量阻尼器广泛应用开来。

目前，高层建筑在通过调谐质量阻尼器进行减振时，通常是通过多个小阻尼器的组合进行支撑与缓冲，小阻尼器的支撑与缓冲效果有限，不能够对配重系统进行高效的缓冲与减振，而且对配重系统的支撑效果不够理想。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于超高层建筑风振控制的调谐质量阻尼器，旨在解决现有技术中的大部分调谐质量阻尼器是通过多个小阻尼器的组合进行支撑与缓冲，小阻尼器的支撑与缓冲效果有限，不能够对配重系统进行高效的缓冲与减振，而且对配重系统的支撑效果不够理想的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种用于超高层建筑风振控制的调谐质量阻尼器，包括配重块和安装底座，所述安装底座位于配重块的下方，所述配重块的下部表面固定连接有安装环，所述安装环的外侧设置有多组悬挂钢索，多组所述悬挂钢索与安装环之间设置有悬挂机构，所述悬挂机构与安装底座之间设置有支撑机构，所述配重块与安装底座之间设置有连接机构，所述连接机构与安装底座之间设置有缓冲机构和防撞机构。

作为本发明一种优选的方案，所述悬挂机构包括悬挂圈，所述悬挂圈固定连接于多组悬挂钢索的下端，所述悬挂圈位于安装环的下侧，所述配重块位于悬挂圈的内侧，所述悬挂圈的上端固定连接有多个插接块，所述安装环的圆周表面固定连接有多个安装壳，且多个插接块分别插接于多个安装壳内，多个所述插接块与多个安装壳之间螺纹连接有多个连接螺栓。

作为本发明一种优选的方案，每组所述悬挂钢索的数量设置为三个，每组三个所述悬挂钢索之间固定连接有多个固定箍。

作为本发明一种优选的方案，所述支撑机构包括多组内支撑杆，多组所述内支撑杆的上端均活动铰接于悬挂圈的下端，且每组内支撑杆为两个，所述安装底座的上端活动铰接有多组滑筒，且每组滑筒为两个，多组所述内支撑杆分别滑动插接于多组滑筒内，多组所述滑筒内均固定连接有第一弹簧，且多组第一弹簧分别与多组内支撑杆相对应。

作为本发明一种优选的方案，所述连接机构包括圆形滑槽，所述圆形滑槽开凿于安装底座的上下两端之间，所述圆形滑槽内滑动连接有工字转盘，所述工字转盘的上端固定连接有连接筒，所述连接筒内滑动连接有连接杆，所述连接杆的上端固定连接有球形套，且球形套位于连接筒的上方，所述配重块的下侧固定连接有球形转块，所述球形转块活动连接于球形套内。

作为本发明一种优选的方案，所述缓冲机构包括多个固定管，多个所述固定管固定连接于安装底座的上端，多个所述固定管相靠近的一端均滑动插接有滑杆，多个所述固定管内均固定连接有第二弹簧，且多个第二弹簧分别与多个滑杆相对应，多个所述滑杆相靠近的一端均固定连接有弧形板，多个所述弧形板分别与工字转盘相接触。

作为本发明一种优选的方案，所述防撞机构包括防撞圈，所述防撞圈滑动连接于工字转盘的上下内壁之间，所述工字转盘的圆周表面中部转动连接有转环，所述转环位于防撞圈的内侧，所述转环与防撞圈之间固定连接有第三弹簧。

作为本发明一种优选的方案，多个所述固定管相远离的一端固定连接有安装圈，所述安装圈位于安装底座的外侧。

作为本发明一种优选的方案，所述安装圈与安装底座之间固定连接有多个安装块，多个所述安装块的上端均开凿有安装孔。

作为本发明一种优选的方案，所述工字转盘的下内壁开凿有多个球形槽，多个所述球形槽内均转动连接有滚珠，多个所述滚珠与安装底座的下端相接触。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明中，首先将整个阻尼器安装在高层建筑内，当风荷载使高层建筑发生晃动时，多组悬挂钢索通过悬挂机构使配重块产生晃动，配重块晃动的方向与高层建筑的晃动方向相反，支撑机构在起到对配重块支撑的同时，能够对配重块进行缓冲，使配重块稳定的进行晃动，缩小风荷载对建筑的影响，同时安装底座内的连接机构会根据配重块晃动的方向进行移动，连接机构有效的提高配重块在晃动时的稳定性，从而提高阻尼器的减振效果，另外连接机构与安装底座相连接，连接机构在通过配重块和安装底座进行减振时，缓冲机构与防撞机构对连接机构进行保护，进一步的提高阻尼器的减振效果。

2、本发明中，连接机构不仅能够将风荷载产生的振动通过配重块传递至安装底座进行消减，并且还能够对地震产生的振动进行传递消减，当配重块不发生晃动时，连接机构通过安装底座还能够对配重块进行支撑，提高配重块的稳定性。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明的主视结构示意图；

图2为本发明的立面结构示意图；

图3为本发明的爆炸结构示意图；

图4为本发明的前剖结构示意图；

图5为本发明的右剖结构示意图；

图6为本发明的俯剖结构示意图；

图7为本发明的仰剖结构示意图。

图中：1、配重块；2、安装底座；3、安装环；4、悬挂钢索；5、悬挂圈；501、插接块；502、安装壳；503、连接螺栓；6、固定箍；7、内支撑杆；701、滑筒；702、第一弹簧；8、圆形滑槽；801、工字转盘；802、连接筒；803、连接杆；804、球形套；805、球形转块；9、固定管；901、滑杆；902、第二弹簧；903、弧形板；10、安装圈；11、安装块；12、安装孔；13、防撞圈；131、转环；132、第三弹簧；14、球形槽；15、滚珠。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例

请参阅图1-7，本发明提供以下技术方案：

一种用于超高层建筑风振控制的调谐质量阻尼器，包括配重块1和安装底座2，安装底座2位于配重块1的下方，配重块1的下部表面固定连接有安装环3，安装环3的外侧设置有多组悬挂钢索4，多组悬挂钢索4与安装环3之间设置有悬挂机构，悬挂机构与安装底座2之间设置有支撑机构，配重块1与安装底座2之间设置有连接机构，连接机构与安装底座2之间设置有缓冲机构和防撞机构。

在本发明的具体实施例中，首先将整个阻尼器安装在高层建筑内，当风荷载使高层建筑发生晃动时，多组悬挂钢索4通过悬挂机构使配重块1产生晃动，配重块1晃动的方向与高层建筑的晃动方向相反，支撑机构在起到对配重块1支撑的同时，能够对配重块1进行缓冲，使配重块1稳定的进行晃动，缩小风荷载对建筑的影响，同时安装底座2内的连接机构会根据配重块1晃动的方向进行移动，连接机构有效的提高配重块1在晃动时的稳定性，从而提高阻尼器的减振效果，另外连接机构与安装底座2相连接，连接机构不仅能够将风荷载产生的振动通过配重块1传递至安装底座2进行消减，并且还能够对地震产生的振动进行传递消减，连接机构在通过配重块1和安装底座2进行减振时，缓冲机构与防撞机构对连接机构进行保护，进一步的提高阻尼器的减振效果，当配重块1不发生晃动时，连接机构通过安装底座2还能够对配重块1进行支撑，提高配重块1的稳定性。

具体的，悬挂机构包括悬挂圈5，悬挂圈5固定连接于多组悬挂钢索4的下端，悬挂圈5位于安装环3的下侧，配重块1位于悬挂圈5的内侧，悬挂圈5的上端固定连接有多个插接块501，安装环3的圆周表面固定连接有多个安装壳502，且多个插接块501分别插接于多个安装壳502内，多个插接块501与多个安装壳502之间螺纹连接有多个连接螺栓503。

在本发明的具体实施例中，当阻尼器进行安装时，首先通过悬挂圈5放置于安装环3的下端，使多个插接块501和多个安装壳502对应，然后通过多个连接螺栓503使多个插接块501和多个安装壳502进行固定，使多组悬挂钢索4通过悬挂机构与配重块1进行连接。

具体的，每组悬挂钢索4的数量设置为三个，每组三个悬挂钢索4之间固定连接有多个固定箍6。

在本发明的具体实施例中，通过多个固定箍6可以使每组的悬挂钢索4进行紧密的使用，使多个悬挂钢索4对配重块1的悬挂更加稳定。

具体的，支撑机构包括多组内支撑杆7，多组内支撑杆7的上端均活动铰接于悬挂圈5的下端，且每组内支撑杆7为两个，安装底座2的上端活动铰接有多组滑筒701，且每组滑筒701为两个，多组内支撑杆7分别滑动插接于多组滑筒701内，多组滑筒701内均固定连接有第一弹簧702，且多组第一弹簧702分别与多组内支撑杆7相对应。

在本发明的具体实施例中，通过多组内支撑杆7和多组滑筒701之间的多个第一弹簧702对配重块1进行支撑，支撑机构在对配重块1进行支撑的同时还能够对其进行缓冲。

具体的，连接机构包括圆形滑槽8，圆形滑槽8开凿于安装底座2的上下两端之间，圆形滑槽8内滑动连接有工字转盘801，工字转盘801的上端固定连接有连接筒802，连接筒802内滑动连接有连接杆803，连接杆803的上端固定连接有球形套804，且球形套804位于连接筒802的上方，配重块1的下侧固定连接有球形转块805，球形转块805活动连接于球形套804内。

在本发明的具体实施例中，当配重块1发生晃动时，配重块1通过球形转块805带动球形套804进行移动，球形套804通过连接杆803与连接筒802之间的滑动连接使工字转盘801在圆形滑槽8内进行晃动，工字转盘801在圆形滑槽8内晃动，提高配重块1在晃动时的稳定性。

具体的，缓冲机构包括多个固定管9，多个固定管9固定连接于安装底座2的上端，多个固定管9相靠近的一端均滑动插接有滑杆901，多个固定管9内均固定连接有第二弹簧902，且多个第二弹簧902分别与多个滑杆901相对应，多个滑杆901相靠近的一端均固定连接有弧形板903，多个弧形板903分别与工字转盘801相接触。

在本发明的具体实施例中，当工字转盘801发生晃动时，工字转盘801会与弧形板903相接触，多个弧形板903通过多个固定管9内的第二弹簧902将力作用在滑杆901上，多个弧形板903对工字转盘801进行减振与缓冲，工字转盘801则对配重块1进行减振与缓冲，保证配重块1的稳定。

具体的，防撞机构包括防撞圈13，防撞圈13滑动连接于工字转盘801的上下内壁之间，工字转盘801的圆周表面中部转动连接有转环131，转环131位于防撞圈13的内侧，转环131与防撞圈13之间固定连接有第三弹簧132。

在本发明的具体实施例中，当工字转盘801在圆形滑槽8内晃动时，工字转盘801内部的防撞圈13会与圆形滑槽8相接触，通过转环131和防撞圈13之间的多个第三弹簧132能够避免工字转盘801与圆形滑槽8的内侧发生撞击，另外多个第三弹簧132能够与缓冲机构进行配合，提高工字转盘801的稳定性。

具体的，多个固定管9相远离的一端固定连接有安装圈10，安装圈10位于安装底座2的外侧，安装圈10与安装底座2之间固定连接有多个安装块11，多个安装块11的上端均开凿有安装孔12。

在本发明的具体实施例中，通过安装圈10和多个安装块11上的安装孔12使安装底座2方便进行安装。

具体的，工字转盘801的下内壁开凿有多个球形槽14，多个球形槽14内均转动连接有滚珠15，多个滚珠15与安装底座2的下端相接触。

在本发明的具体实施例中，多个滚珠15与安装底座2的下端接触，当工字转盘801发生移动时，多个球形槽14内的滚珠15能够减少工字转盘801与安装底座2之间的摩擦力，能够防止工字转盘801影响配重块1的晃动。

本发明的工作原理及使用流程：首先将整个阻尼器安装在高层建筑内，当风荷载使高层建筑发生晃动时，多组悬挂钢索4通过悬挂机构使配重块1产生晃动，配重块1晃动的方向与高层建筑的晃动方向相反，支撑机构在起到对配重块1支撑的同时，能够对配重块1进行缓冲，使配重块1稳定的进行晃动，缩小风荷载对建筑的影响，同时安装底座2内的连接机构会根据配重块1晃动的方向进行移动，连接机构有效的提高配重块1在晃动时的稳定性，从而提高阻尼器的减振效果，另外连接机构与安装底座2相连接，连接机构在通过配重块1和安装底座2进行减振时，缓冲机构与防撞机构对连接机构进行保护，进一步的提高阻尼器的减振效果，连接机构不仅能够将风荷载产生的振动通过配重块1传递至安装底座2进行消减，并且还能够对地震产生的振动进行传递消减，当配重块1不发生晃动时，连接机构通过安装底座2还能够对配重块1进行支撑，提高配重块1的稳定性。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于超高层建筑风振控制的调谐质量阻尼器，包括配重块(1)和安装底座(2)，其特征在于：所述安装底座(2)位于配重块(1)的下方，所述配重块(1)的下部表面固定连接有安装环(3)，所述安装环(3)的外侧设置有多组悬挂钢索(4)，多组所述悬挂钢索(4)与安装环(3)之间设置有悬挂机构，所述悬挂机构与安装底座(2)之间设置有支撑机构，所述配重块(1)与安装底座(2)之间设置有连接机构，所述连接机构与安装底座(2)之间设置有缓冲机构和防撞机构。

2.根据权利要求1所述的一种用于超高层建筑风振控制的调谐质量阻尼器，其特征在于：所述悬挂机构包括悬挂圈(5)，所述悬挂圈(5)固定连接于多组悬挂钢索(4)的下端，所述悬挂圈(5)位于安装环(3)的下侧，所述配重块(1)位于悬挂圈(5)的内侧，所述悬挂圈(5)的上端固定连接有多个插接块(501)，所述安装环(3)的圆周表面固定连接有多个安装壳(502)，且多个插接块(501)分别插接于多个安装壳(502)内，多个所述插接块(501)与多个安装壳(502)之间螺纹连接有多个连接螺栓(503)。

3.根据权利要求2所述的一种用于超高层建筑风振控制的调谐质量阻尼器，其特征在于：每组所述悬挂钢索(4)的数量设置为三个，每组三个所述悬挂钢索(4)之间固定连接有多个固定箍(6)。

4.根据权利要求3所述的一种用于超高层建筑风振控制的调谐质量阻尼器，其特征在于：所述支撑机构包括多组内支撑杆(7)，多组所述内支撑杆(7)的上端均活动铰接于悬挂圈(5)的下端，且每组内支撑杆(7)为两个，所述安装底座(2)的上端活动铰接有多组滑筒(701)，且每组滑筒(701)为两个，多组所述内支撑杆(7)分别滑动插接于多组滑筒(701)内，多组所述滑筒(701)内均固定连接有第一弹簧(702)，且多组第一弹簧(702)分别与多组内支撑杆(7)相对应。

5.根据权利要求4所述的一种用于超高层建筑风振控制的调谐质量阻尼器，其特征在于：所述连接机构包括圆形滑槽(8)，所述圆形滑槽(8)开凿于安装底座(2)的上下两端之间，所述圆形滑槽(8)内滑动连接有工字转盘(801)，所述工字转盘(801)的上端固定连接有连接筒(802)，所述连接筒(802)内滑动连接有连接杆(803)，所述连接杆(803)的上端固定连接有球形套(804)，且球形套(804)位于连接筒(802)的上方，所述配重块(1)的下侧固定连接有球形转块(805)，所述球形转块(805)活动连接于球形套(804)内。

6.根据权利要求5所述的一种用于超高层建筑风振控制的调谐质量阻尼器，其特征在于：所述缓冲机构包括多个固定管(9)，多个所述固定管(9)固定连接于安装底座(2)的上端，多个所述固定管(9)相靠近的一端均滑动插接有滑杆(901)，多个所述固定管(9)内均固定连接有第二弹簧(902)，且多个第二弹簧(902)分别与多个滑杆(901)相对应，多个所述滑杆(901)相靠近的一端均固定连接有弧形板(903)，多个所述弧形板(903)分别与工字转盘(801)相接触。

7.根据权利要求6所述的一种用于超高层建筑风振控制的调谐质量阻尼器，其特征在于：所述防撞机构包括防撞圈(13)，所述防撞圈(13)滑动连接于工字转盘(801)的上下内壁之间，所述工字转盘(801)的圆周表面中部转动连接有转环(131)，所述转环(131)位于防撞圈(13)的内侧，所述转环(131)与防撞圈(13)之间固定连接有第三弹簧(132)。

8.根据权利要求7所述的一种用于超高层建筑风振控制的调谐质量阻尼器，其特征在于：多个所述固定管(9)相远离的一端固定连接有安装圈(10)，所述安装圈(10)位于安装底座(2)的外侧。

9.根据权利要求8所述的一种用于超高层建筑风振控制的调谐质量阻尼器，其特征在于：所述安装圈(10)与安装底座(2)之间固定连接有多个安装块(11)，多个所述安装块(11)的上端均开凿有安装孔(12)。

10.根据权利要求9所述的一种用于超高层建筑风振控制的调谐质量阻尼器，其特征在于：所述工字转盘(801)的下内壁开凿有多个球形槽(14)，多个所述球形槽(14)内均转动连接有滚珠(15)，多个所述滚珠(15)与安装底座(2)的下端相接触。

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