CN204510508U - U形管容器减振装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种U形管容器减振装置，该减振装置包括：U形管容器、多孔板、活塞、摩擦部件、弹簧、液体以及与U形管容器匹配的矩形容器。其中多孔板横向安置在U形管容器底部用以增大纵向阻尼，消耗结构纵向振动能量；在U形管容器两端各设置一个调频弹簧，与活塞连接，将阻尼器的液体振荡频率调节到结构自振频率附近，增大耗能效果；同时摩擦部件安装在U形管容器端部，随活塞上下移动摩擦耗能；与U形管容器匹配的矩形容器中部纵向安装多孔板，容器安装在U形管容器槽内，用以减小结构横向振动响应。该阻尼器减振效果好、减振频带宽、构造简单、制造成本低，与传统单一耗能原理及单一振动控制方向的调谐液体柱形阻尼器（TLCD）相比具有更大的优势。

Description

U形管容器减振装置

技术领域

本实用新型涉及一种新型U形管容器减振装置，属于工程结构抗振及消能减振领域。

背景技术

消能减振技术作为一种被动的结构减振控制技术，近几年来已经逐步应用在建筑物或构筑物中。所谓消能减振技术，是在结构上附加消能减振装置，附加减振装置和结构本身共同承担地震和风振等作用，通过附加减振装置的耗能作用从而减小结构本身的动力响应，保证了结构的安全性、舒适性和正常使用性等功能要求。国内外学者已经对消能减振技术进行了大量研究，开发了诸多消能减振装置，例如调谐质量阻尼器（TMD）、调谐液体阻尼器（TLD）以及摩擦阻尼器等。这些阻尼器在实际使用中还显露出一些不足之处。例如，多数阻尼器采用单一的耗能机理、减振频带有限；多数阻尼器控制方向单一；调谐液体阻尼器提供的附加阻尼比较小；摩擦阻尼器产生的热量较大、影响阻尼器性能。研制和开发基于混合耗能机理、振动控制方向多样的新型减振装置，减小或避免传统消能减振装置的不利影响，具有重要的工程现实意义。

实用新型内容

本实用新型目的是提供一种综合U形管容器、粘性液体、摩擦部件、弹簧、多孔板等部件组成的混合减振装置，该装置采用混合耗能机理，具有耗能减振效果明显、双向振动控制、减振频带宽等特点。

本实用新型的技术方案如下：

本实用新型提出一种新型U形减振装置，包括U形管容器1、多孔板2、活塞3、摩擦部件4、弹簧5、矩形容器6和粘性液体7，其中：U形管容器1内底部横向布置多孔板2，将U形管容器1分隔成左右两侧，矩形容器6垂直放置于U形管容器1预留的空间内，两个活塞3分别放置于矩形容器6外壁与U形管窗口内壁之间，活塞3内部有预留孔洞8，U形管容器1顶板下方设有内筒9，所述预留孔洞8与内筒9共同构成摩擦部件4；活塞3通过弹簧5与U形管容器1顶板底部相连；通过弹簧5提供的恢复力带动活塞3实现重复运动，同时内筒9能插入预留孔洞8内；矩形容器6内部纵向设置有多孔板2，矩形容器6内装有粘性液体7，U形管容器1内下部与活塞3连接处装有粘性液体7；粘性液体7可以在U形管容器1和矩形容器6内振荡，所述粘性液体7通过多孔板2时，产生水头损失，消耗能量；所述粘性液体7在U形管容器1内晃荡，带动活塞3上下移动，同时带动摩擦部件4实现摩擦耗能。

本实用新型中，所述弹簧5提供恢复力使活塞3能够实现往复运动。弹簧5的参数（数量、刚度、长度）可以调节，满足不同自振周期的建筑物或构筑物的性能需求。

本实用新型中，所述摩擦部件4由两部分组成，一部分为活塞3内部预留孔洞，一部分为固接在U形管容器顶板的内筒9，两者预期的接触表面预处理，通过活塞上下运动实现摩擦耗能。

本实用新型中，所述活塞3、摩擦部件4、弹簧5均可以更换，保证阻尼器的良好性能需求。

本实用新型中，所述该粘性液体7可采取粘性系数不同的一种或多种稳定液体，所述液体为甲基硅油。

本实用新型与现有技术相比，具有以下优点与有益效果：

1、  本实用新型装置构造简单、安置方便，且采用可调节、更换的弹簧，增大减振频宽，适用不同自振周期的建筑物或构筑物。

2、  本实用新型装置增设摩擦部件，通过液体振荡带动活塞往返运动实现摩擦耗能，加强装置耗能能力。

3、  本实用新型利用调谐液体柱形阻尼器、摩擦阻尼器的优点，增大阻尼，增强结构耗能减振效果。

4、  本实用新型装置在U形管容器内腔中设置矩形容器，并设置纵向多孔板，有效减小结构横向振动响应。

附图说明

图1是本实用新型实施例的试验装置的三维视图；

图2是本实用新型实施例的试验装置的主视图；

图3是本实用新型实施例的试验装置的俯视图；

图4是本实用新型实施例的试验装置的侧视图；

图5是活塞部分俯视图；

图6是U形管容器详图；

图7是U形管容器内多孔板详图；

图8是矩形容器内多孔板详图；

图中标号：1为U形管容器，2为多孔板，3为活塞，4为摩擦部件，5为弹簧，6为矩形容器，7为粘性液体，8为预留孔洞，9为内筒。

具体实施方式

下面结合附图和实施作进一步说明。

实施例1：请参阅图1、图2、图3、图4是本实用新型试验装置整体结构三维视图及各个方向视图示意图。

U形管容器1及矩形容器6容纳所有耗能物质。多孔板2有两块，分别安装在U形管容器1内和矩形容器6内：U形管容器1内横向布置，矩形容器6内纵向布置。活塞3通过弹簧5与U形管容器1顶部连接，摩擦部件4由活塞3中部预留孔洞8与固接在U形管容器1顶部的内筒9组成，活塞3中部预留孔洞8大小与内筒9大小相匹配。粘性液体7由一种或多种稳定液体组成。若为多种液体混合使用，要求不发生任何化学反应。

具体的，请参阅图1、图2、图3、图4，根据结构特性选取合适的弹簧5，将活塞3和摩擦部件4安装在U形管容器1内，所述弹簧5提供恢复力使活塞3能够实现往复运动，弹簧5的参数满足建筑物或构筑物的性能需求。将矩形容器6安装在U形管容器1中部预留空间内。将一定体积的粘性液体7注入U形管容器1和矩形容器6内，通过液体晃荡消耗振动能量。同时在矩形容器6和U形管容器1内安装多孔板2，起到晶格作用，增加液体粘性，提高耗能能力。矩形容器6对横向振动其控制作用，U形管容器1对纵向振动其控制作用。

在图5所示活塞详图中，活塞中部预留孔洞8直径稍大于内筒9直径，表面预处理，组成摩擦部件4。

图6是U形管容器详图中，U形管容器顶部设有内筒9，与活塞中预留孔洞8匹配，表面预处理，组成摩擦部件4。

图7和图8分别是U形管容器1内多孔板2和矩形容器6内多孔板2，其中，U形管容器1内多孔板2横向布置，矩形容器6内多孔板2纵向布置，分别控制纵向和横向振动。

上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和应用本实用新型。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本实用新型不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本实用新型的揭示，对于本实用新型做出的改进和修改都应该在本实用新型的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种U形管容器减振装置，包括U形管容器(1)、多孔板(2)、活塞(3)、摩擦部件(4)、弹簧(5)、矩形容器(6)和粘性液体(7)，其特征在于：U形管容器(1)内底部横向布置多孔板(2)，将U形管容器(1)分隔成左右两侧，矩形容器(6)垂直放置于U形管容器(1)预留的空间内，两个活塞(3)分别放置于矩形容器(6)外壁与U形管容器内壁之间，活塞(3)内部有预留孔洞(8)，U形管容器(1)顶板下方设有内筒(9)，所述预留孔洞(8)与内筒(9)共同构成摩擦部件(4)；活塞(3)通过弹簧(5)与U形管容器(1)顶板底部相连；通过弹簧(5)提供的恢复力带动活塞(3)实现重复运动，同时内筒(9)能插入预留孔洞(8)内；矩形容器(6)内部纵向设置有多孔板(2)，矩形容器(6)内装有粘性液体(7)，U形管容器(1)内下部与活塞(3)连接处装有粘性液体(7)；粘性液体(7)可以在U形管容器(1)和矩形容器(6)内振荡，所述粘性液体(7)通过多孔板(2)时，产生水头损失，消耗能量；所述粘性液体(7)在U形管容器(1)内晃荡，带动活塞(3)上下移动，同时带动摩擦部件(4)实现摩擦耗能。