CN203546936U - 平面无指向360度tmd - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种平面无指向360度TMD，包括质量块、弹簧、阻尼器，分为上层TMD装置和下层TMD装置，其中上层TMD装置包括上层TMD和U型框架，所述的U型框架上设有上层直线移动装置，上层TMD的质量块位于上层直线移动装置上；其中下层TMD装置包括支撑板和下层TMD，上层TMD装置的整体作为下层TMD的质量块；所述的支撑板上设有下层直线移动装置，U型框架位于下层直线移动装置上；所述的下层直线移动装置与所述的上层直线移动装置的夹角为90度。其结构不仅具有可以在360度任一方向的风载荷激励下，使用TMD进行振动控制，而且还能在频率小于0.4或者大于1.2Hz时，进行平面结构振动控制；并且本实用新型结构简单，降低了制造成本。

Description

平面无指向360度TMD

技术领域

本发明涉及一种建筑物抗震的设备，特别是涉及一种平面无指向360度TMD。

背景技术

调频质量阻尼器(Tuned Mass Damper，以下简称TMD)，一般由质量块、弹簧和阻尼系统组成。现有技术中，一般将其振动频率调整至主结构频率附近，改变结构共振特性，以达到减振作用。目前，在高层建筑或高耸结构减振控制方法，一般都采用TMD减振技术。实际操作中，TMD只能用于定向的结构减振控制，而且其减振控制还受频率的影响。

中国实用新型专利第CN 202595935 U号公开了一种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。但是此结构的TMD只能用于定向的减振，使用范围狭小，满足不了任意方向载荷的抗震需要。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是在360度任一方向的风载荷激励下都能通过TMD进行平面结构振动控制，提供一种平面无指向360度TMD。

为解决上述技术问题，本实用新型的结构包括质量块、弹簧、阻尼器，分为上层TMD装置和下层TMD装置，其中上层TMD装置包括上层TMD和U型框架，上层TMD的质量块分别通过左右向弹簧与U型框架相连；所述的U型框架上设有上层直线移动装置，上层TMD的质量块位于上层直线移动装置上；其中下层TMD装置包括支撑板和下层TMD，上层TMD装置的整体作为下层TMD的质量块；所述的支撑板上设有下层直线移动装置，支撑板上还设有与其连成一体且相对的两块端板，U型框架位于下层直线移动装置上，U型框架分别通过前后向弹簧与端板相连；所述的下层直线移动装置与所述的上层直线移动装置的夹角为90度。

进一步：所述的下层直线移动装置和所述的上层直线移动装置为导轨。

又进一步：所述的下层直线移动装置包括丝杠，丝杠固定在U型框架内和端板内，丝杠上套有可移动的套筒，套筒与下层TMD的质量块相连。

再进一步：所述的上层直线移动装置包括丝杠，丝杠固定在U型框架内和端板内，丝杠上套有可移动的套筒，套筒与上层TMD的质量块相连。

采用上述结构后，本实用新型所述的平面无指向360度TMD其结构不仅具有可以在360度任一方向的风载荷激励下，使用TMD进行振动控制，而且还能在频率小于0.4或者大于1.2Hz时，同时不受空间、质量限制的情况下，进行平面结构振动控制；并且本实用新型结构简单，降低了制造成本。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明：

图1是本实用新型的正面结构示意图。

图2是本实用新型的俯视结构示意图。

图3是摆长与频率的关系图。

图中：1为支撑板，2为端板，3为U型框架，4为上层TMD的质量块，5为下层直线移动装置，6为上层直线移动装置，7为前后向弹簧，8为左右向弹簧，9为前后耗能阻尼器，10为左右耗能阻尼器

具体实施方式

如图1和图2所示的平面无指向360度TMD，包括质量块、弹簧、阻尼器，分为上层TMD装置和下层TMD装置，其中上层TMD装置包括上层TMD和U型框架3，所述的U型框架3上设有上层直线移动装置4，上层TMD的质量块4位于上层直线移动装置6上；其中下层TMD装置包括支撑板1和下层TMD，上层TMD装置的整体作为下层TMD的质量块；所述的支撑板1上设有下层直线移动装置5，支撑板1上还设有与其连成一体且相对的两块端板2，U型框架3位于下层直线移动装置5上。此结构是为了使上层TMD装置沿上层直线移动装置运动，下层TMD装置沿下层直线移动装置移动。又由于下层直线移动装置5与上层直线移动装置4的夹角为90度，此结构是为了更好地实现任意方向载荷的抗震需要。

如图1和如图2所示的上层TMD的质量块4分别通过左右向弹簧8与U型框架3相连；上层TMD的质量块4与U型框架3的侧板之间还设有左右耗能阻尼器10。此结构是为了使当上层TMD的质量块4沿上层直线移动装置6发生运动时，受上层TMD装置的影响阻碍其运动，并对其进行能量消耗，从而使上层TMD的质量块4快速静止。

如图1和如图2所示的下层TMD的质量块包括U型框架3、左右向弹簧8、上层TMD的质量块4和左右耗能阻尼器10；其中U型框架3分别通过各两条的前后向弹簧7与端板2相连； U型框架3与端板2的侧板之间还设有前后耗能阻尼器9。此结构是为了使当下层TMD的质量块沿下层直线移动装置5发生运动时，受下层TMD装置的影响阻碍其运动，并对其进行能量消耗，从而使下层TMD的质量块快速静止。

如图1和如图2所示的上层直线移动装置4和下层直线移动装置5可以为导轨，也可以是在U型框架3和端板2内个固定两个丝杆，在各个丝杠上套以套筒，各个套筒对应与上层TMD的质量块4和下层TMD的质量块连接。

本实用新型是通过平面内导轨组合结构，即两TMD上下层的组合。令上层TMD沿左右向导轨6方向运动，下层TMD沿前后向导轨5方向运动，通过此结构能够实现在360度任一方向的风载荷激励下，使用TMD进行振动控制。并且由于下层TMD的质量为上层TMD-X的质量与弹簧、阻尼以及支持结构质量的综合，其中上层TMD的质量块在下层TMD质量块中占比例较大，所以通过此结构可以节约材料成本。

现实中单摆式TMD其固有频率与摆长                                               

的-0.5次方成正比，也就是说，摆长越长频率越低，其频率与摆长的关系如图3和公式1所示。式中g为重力加速度，

为单摆长度。

                          （1）

工作中操作者可以更换不同弹性系数的弹簧、不同质量的质量块和不同的阻尼器来改变单摆长度，从而来改变频率，最终实现在任意频率下进行振动控制。

Claims (4)

1.一种平面无指向360度TMD，包括质量块、弹簧、阻尼器，其特征在于：分为上层TMD装置和下层TMD装置，其中上层TMD装置包括上层TMD和U型框架（3），上层TMD的质量块(4)分别通过左右弹簧（8）与U型框架(3)相连；所述的U型框架（3）上设有上层直线移动装置，上层TMD的质量块(4)位于上层直线移动装置上；其中下层TMD装置包括支撑板（1）和下层TMD，上层TMD装置的整体作为下层TMD的质量块；所述的支撑板（1）上设有下层直线移动装置，支撑板（1）上还设有与其连成一体且相对的两块端板（2），U型框架（3）位于下层直线移动装置上，U型框架（3）分别通过前后弹簧（7）与端板(2)相连；所述的下层直线移动装置与所述的上层直线移动装置的夹角为90度。

2.根据权利要求1所述的平面无指向360度TMD，其特征在于：所述的下层直线移动装置(5)和所述的上层直线移动装置(6)为导轨。

3.根据权利要求1所述的平面无指向360度TMD，其特征在于：所述的下层直线移动装置(5)包括丝杠，丝杠固定在U型框架(3)内和端板（2）内，丝杠上套有可移动的套筒，套筒与下层TMD的质量块相连。

4.根据权利要求1所述的平面无指向360度TMD，其特征在于：所述的上层直线移动装置(6)包括丝杠，丝杠固定在U型框架（3）内和端板（2）内，丝杠上套有可移动的套筒，套筒与上层TMD的质量块(4)相连。

Images