CN207003704U - 一种双向的悬吊质量摆减振系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于土木工程建筑结构的减振技术领域，提供了一种双向的悬吊质量摆减振系统。一种双向的悬吊质量摆减振系统由摆球、摆线、滑动支座、半环形保持板、挡板、保持板、连杆和底板组成。与传统质量摆相比，本实用新型增加了滑动支座，解决了传统的悬吊质量摆只有单一频率的问题。利用设计的滑动支座，使悬吊质量摆在水平面的两个方向上具有不同的有效摆长，从而使摆具有不同的频率，更好的控制建筑结构在不同方向上的振动。

Description

一种双向的悬吊质量摆减振系统

技术领域

本实用新型属于土木工程建筑结构的减振技术领域，提供了一种双向的悬吊质量摆减振系统。

背景技术

对于很多实际的建筑结构来说，过大的动力响应将会对结构安全和使用功能造成很多隐患，影响结构的正常工作。结构振动控制就是解决上述问题的一种方法，而悬吊质量摆减振体系作为被动控制的一种，其具有减振效果好、原理简单、安装方便的优点，因而越来越受人们的重视。悬吊质量摆在实际工程中已经得到了广泛的应用，其频率是由摆长决定的。通常要将悬吊质量摆的振动频率调节到与结构的第一阶自振频率相同或相近，来减小结构的动力响应。

但是对于建筑结构来说，其在不同方向上的频率往往是不同的。悬吊质量摆是一种频率敏感型减振装置，如果使用传统的悬吊质量摆进行振动控制，由于其自身频率的单一性，只能控制结构在某一个方向的振动，并不能很好的解决结构的双向减振控制问题。

实用新型内容

为了解决上述问题，实用新型了一种双向的悬吊质量摆减振体系，利用设计的滑动支座，使悬吊质量摆在水平面的两个方向上具有不同的有效摆长，从而使摆具有不同的频率，更好的适应建筑结构在不同方向上的频率。

本实用新型的技术方案：

一种双向的悬吊质量摆减振系统，包括质量球、摆线、滑动支座、挡板、连杆和底板；质量球通过摆线固定在底板上，摆线穿过滑动支座；两挡板通过连杆固定在底板上，挡板上设有滑道；滑动支座在挡板上滑动，滑动支座的中间设有通孔，供摆线穿过；

挡板的方向即为y轴方向，垂直于挡板的方向即为x轴方向；摆线在y轴方向上的摆动不受限制，从底板到质量球的长度即为有效摆长L，其数值由公式(1)确定，其中f_y是被控制的结构在y轴方向上的频率；

在x轴方向上由于摆线受到滑动支座的阻挡，从滑动支座到质量球的长度即为有效摆长L'，其数值由公式(2)确定，其中，f_x是被控制的结构在x轴方向上的频率；

所述的滑动支座与挡板通过滚动方式滑动，即保持板为“几”字板，其上开有安放滚珠的圆孔，圆孔直径小于滚珠直径。

所述的滑动支座上的通孔为有两半环形保持板形成的，半环形保持板的内侧为卡槽，滚珠限位于卡槽中。

本实用新型的有益效果：本实用新型解决了传统的悬吊质量摆减振系统只有单一频率的问题。在实际工程中，由于悬吊质量摆频率的单一性，只能控制结构在某一个方向的振动。利用设计的滑动支座，使摆在水平面的两个方向上具有不同的有效摆长，从而使摆具有不同的频率，更好控制结构在不同方向上的振动。

附图说明

图1是本实用新型双向的悬吊质量摆减振系统的整体图。

图2是本实用新型双向的悬吊质量摆减振系统的立体图。

图3是本实用新型双向的悬吊质量摆减振系统的正视图。

图4是本实用新型双向的悬吊质量摆减振系统的左视图。

图5是滑动支座的结构图。

图6是半环形保持板的结构图。

图7是保持板的结构图。

图中：1摆球；2摆线；3滑动支座；4半环形保持板；5挡板；6保持板；7连杆；8底板；9螺栓孔。

具体实施方式

以下结合附图和技术方案，进一步说明本实用新型的具体实施方式。

一种双向的悬吊质量摆减振体系，包括质量球1、摆线2、滑动支座3、半环形保持板4、挡板5、保持板6、连杆7、底板8。

本实用新型的整体示意图、正视面、左视图如图1-图4所示，滑动支座的结构如图5所示。在滑动支座3外侧的轨道内安装保持板6并设置滚珠，使支座3可以在挡板5的轨道上自由的滑动。两个滑动支座之间采用螺栓连接，并固定在摆线2的特定位置上，确保了支座3只沿y轴方向滑动，从而使摆在x，y轴方向上具有不同的有效摆长。为减小摆线2与支座3边缘之间的摩擦，延长摆线2的使用寿命，在摆线2与支座3发生摩擦的边缘设置两个半环形保持板4，并在半环形保持板4上安装滚珠。再将连杆7的一端焊接到挡板5上，另一端焊接到底板8上，确保挡板5在使用过程中是固定的。为了能使摆线2更好的固定与摆动，摆线2采用柔性的钢绞线，一端焊接在底板8的中心点，另一端穿过质量球1上部的方形环打结，并用铝合金压套环固定，这样确保摆线2能够很稳固的发挥作用；在底板8的四周打上螺栓孔9，可通过螺栓把底板8固定在需要控制的结构上，使得整个悬吊质量摆体系稳定的挂置在结构上。

半环形保持板的结构如图6所示，滚珠由两端的开口装入，可以在保持板内自由的转动。采用螺栓将两个半环形保持板连接并固定在支座3上。保持板的结构如图7所示，保持圈的直径略小于滚珠的直径，这样确保滚珠不会掉落。通过螺栓将保持板固定在支座3外侧的轨道上部。在所有的滚珠上板涂润滑油以减小摩擦。

本实用新型的具体安装方式如下：首先，用摆线2一端穿过质量球1上部的方形环，并用铝合金压套环固定，另一端焊接到底板8的中心上；然后用螺栓把两个滑动支座3还有半环形保持板4连接起来并固定到摆线2的特定位置上，并把另一端安装在挡板5的轨道上；再将挡板5通过连杆7焊接到底板8上；最后将底板8用螺栓固定在要安装悬吊质量摆的结构上。

如图3、图4所示，悬吊质量摆在y轴方向上的有效摆长为L，其数值由公式(1)确定，其中f_y是被控制的结构在y轴方向上的频率。

在x轴方向上的有效摆长为L′，其数值由公式(2)确定，其中f_x是被控制的结构在x轴方向上的频率。

本实用新型的优点可概括如下：能够改变悬吊质量摆在不同方向的有效摆长，解决了传统的悬吊质量摆只有单一频率的问题，更好的控制结构在不同方向上的振动。并且构造简单，制作和安装过程简单，适用性强，维护方便，能够在建筑结构的双向减振控制中发挥很好的作用。

Claims (3)

1.一种双向的悬吊质量摆减振系统，其特征在于，所述的悬吊质量摆减振系统包括质量球(1)、摆线(2)、滑动支座(3)、挡板(5)、连杆(7)和底板(8)；质量球(1)通过摆线(2)固定在底板(8)上，摆线(2)穿过滑动支座(3)；两挡板(5)通过连杆(7)固定在底板(8)上，挡板(5)上设有滑道；滑动支座(3)在挡板(5)上滑动，滑动支座(3)的中间设有通孔，供摆线(2)穿过；

挡板(5)的方向即为y轴方向，垂直于挡板(5)的方向即为x轴方向；摆线(2)在y轴方向上的摆动不受限制，从底板(8)到质量球(1)的长度即为有效摆长L，其数值由公式(1)确定，其中f_y是被控制的结构在y轴方向上的频率；

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在x轴方向上由于摆线(2)受到滑动支座(3)的阻挡，从滑动支座(3)到质量球(1)的长度即为有效摆长L'，其数值由公式(2)确定，其中，f_x是被控制的结构在x轴方向上的频率；

<mrow> <msup> <mi>L</mi> <mo>&amp;prime;</mo> </msup> <mo>=</mo> <mfrac> <mi>g</mi> <mrow> <mn>4</mn> <msup> <mi>&amp;pi;</mi> <mn>2</mn> </msup> <msup> <msub> <mi>f</mi> <mi>x</mi> </msub> <mn>2</mn> </msup> </mrow> </mfrac> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mn>2</mn> <mo>)</mo> </mrow> <mo>.</mo> </mrow>

2.根据权利要求1所述的悬吊质量摆减振系统，其特征在于，所述的滑动支座(3)与挡板(5)通过滚动方式滑动，即保持板(6)为“几”字板，其上开有安放滚珠的圆孔，圆孔直径小于滚珠直径。

3.根据权利要求1或2所述的悬吊质量摆减振系统，其特征在于，所述的滑动支座(3)上的通孔为有两半环形保持板(4)形成的，半环形保持板(4)的内侧为卡槽，滚珠限位于卡槽中。