CN202595935U - 一种抗风调谐质量阻尼器tmd系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种抗风调谐质量阻尼器TMD系统，该系统包括钢结构平台、水平TMD机构和垂直TMD机构，所述水平TMD机构通过螺栓连接在平台下方，所述的垂直TMD机构通过螺栓连接在平台上方。当结构发生振动时，其TMD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,通过优化可以达到满足美国、加拿大和中国相关规范对建筑舒适度的要求。

Description

一种抗风调谐质量阻尼器TMD系统

技术领域

本实用新型涉及应用于建筑物的防振动系统，具体的是一种抗风的调谐质量阻尼器TMD系统。

背景技术

有些建筑如赛马场、高层建筑等地处海边或沙漠一带，经常出现大风席卷或沙尘暴的天气，风荷载成为建筑结构水平方向的主要荷载。建筑结构顶部的水平和垂直加速度均超过了美国、加拿大或中国的舒适度要求。人们会感觉到结构的摆动，长时间感觉不舒服，会产生眩晕的感觉。需要作减振处理。如果单纯的采取传统办法增大结构构件截面、提高结构侧向和水平刚度办法已经十分困难，也不经济。普通抗震阻尼器，很难在连续工作中将质量块的振动能量转化成热量并释放掉，积累的热量可能会引起由有机材料制造的密封装置的破坏而引起漏油。TMD系统中使用的阻尼器是个对振动功率要求很高的特殊产品，处理不好很容易漏油破坏。对TMD系统来说，它的选用最为重要，设计者需准确计算其功率并保证在风荷载下连续工作中不破坏。平时无风的情况下，结构几乎保持静止，两种TMD均不会产生任何振动和摆动，对原结构没有任何副作用。但在大风天气来临，屋顶悬挑结构产生的垂直、水平振动，将会因TMD的工作大大减少。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种能够既经济又有效对强风导致建筑结构的振动进行控制的调谐质量阻尼器TMD系统。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种抗风调谐质量阻尼器TMD系统，包括钢结构平台、水平TMD机构和垂直TMD机构，所述水平TMD机构连接在所述钢结构平台下方，所述的垂直TMD机构连接在所述钢结构平台上方。

本实用新型采用上述技术方案的技术效果是：当结构发生振动时，其调谐质量阻尼器TMD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,经过优化可以满足美国、加拿大和中国相关规范对建筑舒适度的要求。

进一步，所述水平TMD机构包括超强钢缆、第一质量块、第一抗风液体粘滞阻尼器和缓冲器，所述超强钢缆顶端与所述钢结构平台连接，且该超强钢缆底端与所述第一质量块连接；所述第一质量块通过所述的超强钢缆悬挂在所述钢结构平台下方；所述的第一抗风液体粘滞阻尼器设在所述第一质量块侧部，所述的缓冲器为两个，所述两个独立的缓冲器分别设在所述第一质量块的相对应两侧。

采用进一步方案的有益效果是：通过精确计算和实际测试最终受控的结构尺寸，确定了水平TMD的工作频率；通过缓冲器限制质量块的摆动范围，预防质量块出现运动位移过大的危险情况，同时也起到保护阻尼器的作用；阻尼器可有效控制受控结构水平方向的振动，悬吊水平TMD频率调节采用调节钢索长度的办法。

进一步，所述第一抗风液体粘滞阻尼器与水平面之间的角度为锐角。

采用进一步方案的有益效果是:水平TMD可以控制质量块水平方向的运动。

进一步，所述的垂直TMD机构包括第二质量块、弹簧、第二抗风液体粘滞阻尼器、导向轴，所述的弹簧至少为一个，且每个弹簧设在所述第二质量块下侧且竖直设立，所述每个弹簧与第二质量块连接；所述每个第二抗风液体粘滞阻尼器竖直设置在所述的第二质量块侧部；所述的第二抗风液体粘滞阻尼器的一端与所述第二质量块顶部相连，且其另一端与所述钢结构平台连接；所述的导向轴上设有纵向轴承，该导向轴竖直穿过所述质量块的中心，且该导向轴的下端与钢结构平台相连。

采用进一步的方案的技术效果是：在上述的弹簧参数及质量块大小通过精确计算和实际测试得到，并确定了垂直TMD的工作频率。为了使竖向TMD系统正常工作，需设置保证质量块垂直运动的低摩擦导向轴引导系统，限制质量块其它方向的运动并确保质量块的振动路径为垂直方向；竖向TMD的频率可调节采用增减质量的办法，从而达到有效控制受控结构竖直振动的效果。

附图说明

图1为本实用新型水平TMD机构俯视图；

图2为本实用新型水平TMD机构主视图；

图3为本实用新型垂直TMD机构主视图

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、缓冲器，2、第一抗风液体粘滞阻尼器，3、承重架，4、第一质量块，5、摆锁下部连接支座，6、弹簧，7、第二抗风液体粘滞阻尼器，8、阻尼器连接支座，9、第二质量块，10、阻尼器连接顶板，11、导向轴，12、连接底板。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

本实用新型是一种抗风调谐质量阻尼器TMD系统，包括钢结构平台、水平TMD机构和垂直TMD机构，二者通过钢结构平台连接。

如图1所示，所述的水平TMD机构，包括缓冲器1、第一抗风液体粘滞阻尼器2、第一质量块4、超强钢索和承重架3；所述的缓冲器1为两个，分别位于第一质量块4的相对应的两侧，每个缓冲器的远离所述第一质量块4的一端与连接横板连接，所述的连接横板与承重架3相连。所述每个缓冲器1水平放置，缓冲器1用于限制第一质量块4的摆动范围，预防该质量块出现运动位移过大的危险情况，同时也起到保护阻尼器的作用；如图2所示，所述的第一抗风液体粘滞阻尼器2为两个，所述的两个独立的第一抗风液体粘滞阻尼器2位于第一质量块的一侧，它们的一端都与第一质量块4连接，另一端也都与连接横板相连；所述的每个第一抗风液体粘滞阻尼器2与水平面的锐角；在所述的第一质量块4正上方设有摆锁下部连接支座5；所述的超强钢索底端与摆锁下部连接支座5连接，该超强钢索的顶端与所述的本抗风TMD系统的钢结构平台连接，从而使第一质量块4悬挂在该钢结构平台下方。

图3为所述的垂直TMD系统，其包括弹簧6、第二抗风液体粘滞阻尼器7、第二质量块9、阻尼器连接顶板10、导向轴11和连接底板12，所述的第二质量块9的上部与阻尼器连接顶板10连接。所述的弹簧6置于第二质量块9的下部，该弹簧6的上端与所述的第二质量块9的下端面相连，对第二质量块9起支撑作用。该弹簧6的下端与所述的连接底板12相连。第二抗风液体粘滞阻尼器7为两个，竖直设立在所述的第二质量块9的两侧，每个第二抗风液体粘滞阻尼器7的上端与所述的阻尼器连接顶板10通过阻尼器连接支座8连接，所述的每个第二抗风液体粘滞阻尼器7的下端与所述的连接底板12连接。所述的导向轴11穿过所述的阻尼器连接顶板10和第二质量块9，并竖直设立，并与钢结构平台连接。为了使竖向TMD系统正常工作，需设置保证第二质量块9垂直运动的低摩擦导向轴11引导系统，该导向轴11上设有导向轴承，其限制第二质量块9向其它方向的运动，并确保第二质量块9的振动路径为垂直方向。

该防风调谐质量阻尼器TMD系统的垂直TMD机构的防振频率调节采用增减质量的办法进行，其水平TMD机构的防振频率调节采用调节超强钢索长度的办法。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种抗风调谐质量阻尼器TMD系统，其特征在于：包括钢结构平台、水平TMD机构和垂直TMD机构，所述水平TMD机构连接在所述钢结构平台下方，所述的垂直TMD机构连接在所述钢结构平台上方。

2.根据权利要求1所述的抗风调谐质量阻尼器TMD系统，其特征在于：所述水平TMD机构包括超强钢缆、第一质量块、第一抗风液体粘滞阻尼器和缓冲器，所述超强钢缆顶端与所述钢结构平台连接，且该超强钢缆底端与所述第一质量块连接；所述第一质量块通过所述的超强钢缆悬挂在所述钢结构平台下方；所述的第一抗风液体粘滞阻尼器设在所述第一质量块侧部，所述的缓冲器为两个，所述两个独立的缓冲器分别设在所述第一质量块的相对应两侧。

3.根据权利要求2所述的抗风调谐质量阻尼器TMD系统，其特征在于：所述第一抗风液体粘滞阻尼器与水平面之间的角度为锐角。

4.根据权利要求1-3中任一所述的抗风调谐质量阻尼器TMD系统，其特征在于：所述的垂直TMD机构包括第二质量块、弹簧、第二抗风液体粘滞阻尼器、导向轴，所述的弹簧至少为一个，且每个弹簧设在所述第二质量块下侧且竖直设立，所述每个弹簧与第二质量块连接；所述每个第二抗风液体粘滞阻尼器竖直设置在所述的第二质量块侧部；所述的第二抗风液体粘滞阻尼器的一端与所述第二质量块顶部相连，且其另一端与所述钢结构平台连接；所述的导向轴上设有纵向轴承，该导向轴竖直穿过所述质量块的中心，且该导向轴的下端与所述钢结构平台相连。

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