CN205776855U - 非线性混合耗能减振阻尼器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种非线性混合耗能减振阻尼器，包括阻尼器腔体上部单元、阻尼器腔体下部单元、水、粘性液体、弹簧、空腔长方体和颗粒群。阻尼器腔体单元为长方体，按照体积比1:1分为上下两部分，并将下部等分为两部分，下部区域的每一部分都设置有弹簧、空腔长方体以及粘性液体，空腔长方体中填充占其体积为40%的颗粒群。阻尼器水平放置，并且在其侧面用弹簧与建筑固定结构相连接，阻尼器腔体采用钢质材料。上部区域填充液体为水，填充比例按深水理论设计为30%‑50%。下部区域的空腔长方体中填充的颗粒由不同尺寸的表面粗糙的混凝土球组成，其直径分别为2mm、5mm与8mm，各直径颗粒质量比为5:3:2。本实用新型结构简单，构思新颖，成本低廉。

Description

非线性混合耗能减振阻尼器

技术领域

本实用新型涉及一种新型的耗能减振装置，属于土木工程（包括高层建筑、地下建筑和桥梁结构等）的振动控制领域。

背景技术

近年来，随着高层建筑的迅速发展，其地震振动、风致振动问题得到了广泛的关注与研究，基础隔震、调谐减振控制等被动控制技术由于其概念简单、机理明确、造价较低、减振效果显著而在土木工程领域得到了广泛应用。目前，传统的质量调谐阻尼器应用较广泛，但是也存在一些不足，一是减振频带窄，只在共振区附近减振效果显著；二是控制振型单一，多振型情况下减振效果有限；三是在恶劣环境下不够持久耐用，因此并不能很好地满足实际工程的需要。

实用新型内容

为了解决现有的问题，本实用新型提供一种混合耗能减振阻尼器，引入传统的调谐液体阻尼器与目前主要应用于航空航天、机械领域的颗粒阻尼器，实现三者的有机结合，达到有效降低成本、拓宽减振频带、扩大应用环境范围的效果。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

本实用新型提出的一种非线性混合耗能减振阻尼器，包括：阻尼器腔体、水3、粘性液体4、第一弹簧5、空腔长方体6、颗粒群7和第二弹簧8，阻尼器腔体划分为上下两个区域，分别为阻尼器腔体上部单元1和阻尼器腔体下部单元2，阻尼器腔体上部单元1内填充水，阻尼器腔体下部单元2自上而下等分为两个部分，两个部分内均设置有空腔长方体6，所述空腔长方体6内设置有颗粒群7，空腔长方体6的两端通过第一弹簧5与阻尼器腔体下部单元2的内壁相连，阻尼器腔体下部单元2的每一部分中均填充有粘性液体4，在起振阶段，该阻尼器主要利用阻尼器腔体上部单元1的水与阻尼器腔体下部单元２的粘性液体晃动时产生的动侧压力提供减振力；在其他情况下，利用阻尼器腔体上部单元1的水、阻尼器腔体下部单元２的粘性液体的动侧压力与阻尼器腔体下部单元２的颗粒与颗粒之间、颗粒与空腔长方体之间的摩擦力，粘性液体与阻尼器腔体、粘性液体与空腔长方体之间的粘滞力，以及弹簧的弹性恢复力来实现耗能减振。

本实用新型中，阻尼器腔体采用钢质材料，阻尼器腔体上部单元1和阻尼器腔体下部单元2的体积比为1:1。

本实用新型中，阻尼器腔体上部单元1内填充的水，填充比例根据深水理论设计。

本实用新型中，颗粒群７占空腔长方体６体积为40%，颗粒群中采用的颗粒直径为2mm、5mm和8mm，2mm、5mm和8mm直径的颗粒的质量比为5:3:2，颗粒采用混凝土球。

与现有技术相比，本实用新型的优点如下：

1）阻尼器构造简单，可以在现有的结构附件如水箱的基础上加以改造制成，同时所需材料廉价易得，制造成本较低，大大降低了成本。

2） 综合多种阻尼器的性能特征，实现了优势互补，达到了拓宽减振频带、反应较为灵敏，同时持久耐用、适用于恶劣环境的目的。

附图说明

图1是本实用新型的正立面图。

图2是本实用新型的侧立面图。

图3是本实用新型的俯视图。

图中标号：1.阻尼器腔体上部单元，2.阻尼器腔体下部单元，3.水，4.粘性液体，5.第一弹簧，6.空腔长方体，7.颗粒群，8.第二弹簧，9.建筑固定结构。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本实用新型的具体实施方式：

如图所示，为本实用新型的一种混合耗能减振阻尼器实施例，其主要包括阻尼器腔体上部单元1、阻尼器腔体下部单元2、上部水3、下部粘性液体4、连接空腔长方体与阻尼器内壁的第一弹簧5、空腔长方体6、颗粒群7以及连接阻尼器与建筑固定结构的第二弹簧8。

阻尼器为水平放置，阻尼器腔体形状为长方体，采用钢板焊接而成。阻尼器腔体上部通过悬吊式与主体结构相连，侧面通过第二弹簧８与建筑固定结构9相连。在阻尼器腔体中，划分体积比为1:1的上下两个区域。即为阻尼器腔体上部单元1和阻尼器腔体下部单元2，阻尼器腔体上部单元1中填充液体的水3；阻尼器腔体下部单元2上下等分为两个部分，在每一部分中填充粘性液体4，空腔长方体6两端通过第一弹簧5与阻尼器腔体下部单元2内壁相连。在空腔长方体6中填充占其体积为40%，颗粒直径为2mm、5mm与8mm，各直径颗粒质量比为5:3:2的颗粒小球组成的颗粒群，颗粒为混凝土球。

Claims (3)

1.一种非线性混合耗能减振阻尼器，包括：阻尼器腔体、水（3）、粘性液体（4）、第一弹簧（5）、空腔长方体（6）、颗粒群（7）和第二弹簧（8），其特征在于：阻尼器腔体划分为上下两个区域，分别为阻尼器腔体上部单元（1）和阻尼器腔体下部单元（2），阻尼器腔体上部单元（1）内填充水（3），阻尼器腔体下部单元（2）自上而下等分为两个部分，两个部分内均设置有空腔长方体（6），所述空腔长方体（6）内设置有颗粒群（7），空腔长方体（6）的两端通过第一弹簧(5)与阻尼器腔体下部单元（2）的内壁相连，阻尼器腔体下部单元（2）的每一部分中均填充有粘性液体（4）。

2.根据权利要求1所述的一种非线性混合耗能减振阻尼器，其特征在于：阻尼器腔体采用钢质材料，阻尼器腔体上部单元（1）和阻尼器腔体下部单元（2）的体积比为1:1。

3.根据权利要求1所述的一种非线性混合耗能减振阻尼器，其特征在于：颗粒群占空腔长方体（６）体积为40%，颗粒群中采用的颗粒直径为2mm、5mm和8mm，2mm、5mm和8mm直径的颗粒的质量比为5:3:2，颗粒采用混凝土球。