CN211312922U - 一种单向滑轨式调谐质量阻尼器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种单向滑轨式调谐质量阻尼器，属于工程结构振动控制技术领域，包括质量块、滑块、底部导轨、高阻尼橡胶支座、螺旋钢弹簧、限位器；所述质量块呈块状下部连接有多个滑块，滑块置于底部导轨上，底部导轨横向置于底板上，所述高阻尼橡胶支座与质量块纵向连接，所述螺旋钢弹簧与质量块横向连接，横向质量块振动方向设有限位器防止主体结构脱轨。本实用新型能够对横向的风振和地震结构反应进行控制，尤其适用于长条型建筑的减震和抗风领域。本实用新型构造简单、稳定性和耐久性高，耗能效果好；被动反应灵敏，自动激活应能好，提高了高层结构的使用舒适度，能够对高层建筑和高耸建筑起到很好的保护作用。

Description

一种单向滑轨式调谐质量阻尼器

技术领域

本实用新型属于工程结构振动控制技术领域，具体是一种单向滑轨式调谐质量阻尼器。

背景技术

随着土木工程结构抗风抗震设计原理的发展，传统的设计方法那以满足抗震抗风的设计需求，人们根据结构在强风和地震作用下的破坏机理，并借鉴机械、航空航天等领域内结构减震控制理论、技术和应用成果，进行了土木工程结构减振控制技术的研究与应用。随着结构振动控制技术的快速发展和实践，作为传统结构被动减振体系调谐质量阻尼器(Tuned Mass Damper，简称TMD)系统，已经成为土木工程的研究热点，并在一些高层建筑和高耸建筑中得到了应用。

TMD系统是在建筑结构顶层加上惯性质量，并配以弹簧系统和阻尼系统，通过共振原理，对结构某一振型加以控制，以达到减振的效果。TMD系统能有效降低主结构的振动反应，对结构的振动有明显的控制效果，所以主结构可以减小构件截面尺寸、减小配筋、简化施工，明显节省结构工程造价；占用极少的建筑面积，且便于安装、维修和更换；可以充分利用主结构已有的结构作TMD，不必专门设置调谐装置；采用TMD对某些难以采用传统加强措施的结构，如高层结构、高层塔架结构、大跨度结构、海洋平台等重大结构，提供了一条可替代的减振措施。调谐质量阻尼器在高层和高耸结构抗震、抗风控制中有广阔的应用前景。

实用新型内容

本实用新型所要解决的问题是提供一种单向滑轨式调谐质量阻尼器，旨在针对某个特定的水平方向风振和地震结构反应进行控制，耗能能力明显、形式简单。

本实用新型的技术方案如下：

一种单向滑轨式调谐质量阻尼器，包括质量块、滑块、底部导轨、高阻尼橡胶支座、螺旋钢弹簧、限位器、底板、钢柱；所述质量块下部设有若干个滑块，滑块上端与质量块连接，滑块下端置于底部导轨上，底部导轨置于底板的横向上，质量块的四周设有钢柱，所述高阻尼橡胶支座与质量块纵向连接，所述螺旋钢弹簧与质量块横向连接；质量块的横向振动方向设有限位器，用于防止阻尼器的主体结构脱轨。

进一步地，所述质量块由混凝土浇筑或者钢板焊接而成。

进一步地，所述滑块的上端与质量块连接，滑块的下端置于底部导轨上，使质量块能沿横向发生滑动。

进一步地，所述滑块的下部为凹槽结构，与底部导轨的凸起相匹配。

进一步地，所述底部导轨与底板焊接或者螺栓连接。

进一步地，所述高阻尼橡胶支座的一端与钢柱连接，高阻尼橡胶支座的另一端与质量块纵向连接。

进一步地，所述螺旋钢弹簧一端与钢柱连接，螺旋钢弹簧另一端与质量块横向连接。

进一步地，所述限位器焊接于螺旋钢弹簧的同根钢柱上，用以限制阻尼器的主体结构因振动过大而发生脱轨。

本实用新型的有益效果为：本实用新型提供的一种单向滑轨式调谐质量阻尼器，通过采用上述的结构，能实现横向方向的风振和地震结构反应进行控制，在横向风振和地震作用时，质量块沿着横向导轨借助螺旋钢弹簧产生水平振动，通过高阻尼橡胶支座进行耗能。可根据结构自振周期调整相应的螺旋钢弹簧刚度，橡胶支座与钢弹簧的刚度分配比例也可根据现场需求确定。在质量块振动方向设置有限位器，用以限制主体结构因振动过大而发生脱轨。本实用新型整个装置构造简单、稳定性和耐久性高，耗能效果好；被动反应灵敏，自动激活应能好，提高了高层结构的使用舒适度，能够对高层建筑和高耸建筑起到很好的保护作用。

附图说明

图1为本实用新型一种单向滑轨式调谐质量阻尼器的三维示意图；

图2为本实用新型一种单向滑轨式调谐质量阻尼器的主视示意图；

图3为本实用新型中滑块的三维示意图；

图4为本实用新型中底部导轨于底板相连的三维示意图；

图5为本实用新型中高阻尼橡胶支座三维示意图。

图中：1为质量块、2为滑块、3为底部导轨、4为高阻尼橡胶支座、5为螺旋钢弹簧、6为限位器、7为底板、8为钢柱。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例，对本实用新型做进一步的详细说明。

实施例：如图1至图5所示，本实用新型的一种单向滑轨式调谐质量阻尼器，包括质量块1、滑块2、底部导轨3、高阻尼橡胶支座4、螺旋钢弹簧5、限位器6；块状的质量块1下部设有多个滑块2，滑块2上端与质量块1连接，下端置于底部导轨3上，底部导轨3横向置于底板7上，底板7两侧设有高阻尼橡胶支座4与质量块1纵向连接，以承受阻尼器大部分的刚度及阻尼，螺旋钢弹簧5与质量块1横向连接，以提供一定的刚度，用以现场调节刚度，质量块1的横向振动方向设有限位器6，用于防止主体结构因振动过大而发生脱轨。

滑块2的上端穿进质量块1内部，如质量块1由混凝土浇筑，则通过质量块1内的预埋件与滑块2焊接，如质量块1由钢板焊接，则质量块1可与滑块2焊接或者螺栓连接，滑块2的下端置于底部导轨3上，使质量块1能沿横向发生滑动。质量块1的四周设有钢柱8，在阻尼器的横向方向，螺旋钢弹簧5的一端与质量块1连接，螺旋钢弹簧5的另一端与钢柱8连接；螺旋钢弹簧5所在的钢柱8上设有限位器6；在阻尼器的纵向方向，高阻尼橡胶支座4的一端与质量块1连接，高阻尼橡胶支座4的另一端与钢柱8连接，高阻尼橡胶支座4所在的钢柱8上根据需要可以设置上下两排高阻尼橡胶支座4。

质量块1可由混凝土浇筑或者钢板焊接等，具体可根据实际设计需要而定；滑块2与质量块1焊接或者螺栓连接，滑块2置于底部导轨3上，使质量块1能沿横向发生滑动；滑块2的底部为凹槽设计，与底部导轨3上的凸起相匹配；底部导轨3横向置于底板7上，二者可焊接或者螺栓连接；高阻尼橡胶支座4底部与钢柱8焊接，高阻尼橡胶支座4上部与质量块1纵向连接，为主体结构提供刚度和阻尼；螺旋钢弹簧5一端与钢柱8连接，另一端与质量块1横向连接，为主体结构提供一定的刚度，可现场进行调节；限位器6焊接于螺旋钢弹簧5同根钢柱8上，用以限制主体结构因振动过大而脱轨。

由于装置中质量块1能够在底部导轨3上单向振动，当有风振和地震作用于高层结构时，质量块1会沿着底部导轨3发生滑动，在滑动过程中带动螺旋钢弹簧5和高阻尼橡胶阻尼器4产生变形耗能，从而能将某一方向的风振和地震作用进行很有效的控制。调整质量块1的质量及螺旋钢弹簧5的刚度可以调整频率以适合不同高层结构的不同频率，应用广泛。

上述实施例仅为本实用新型的优选方案，而不应视为对本实用新型的限制，本申请中的实施例及实施例中的特征在不冲突的情况下，可以相互任意组合。本实用新型的保护范围应以权利要求记载的技术方案。包括权利要求记载的技术方案中的技术特征的等同替换方案为保护范围。及在此范围内的等同替换改进，也在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种单向滑轨式调谐质量阻尼器，其特征在于：包括质量块(1)、滑块(2)、底部导轨(3)、高阻尼橡胶支座(4)、螺旋钢弹簧(5)、限位器(6)、底板(7)、钢柱（8）；所述质量块(1)下部设有若干个滑块(2)，滑块(2)上端与质量块(1)连接，滑块(2)下端置于底部导轨(3)上，底部导轨(3)置于底板(7)的横向上，质量块(1)的四周设有钢柱(8)，所述高阻尼橡胶支座(4)与质量块(1)纵向连接，所述螺旋钢弹簧(5)与质量块(1)横向连接；质量块(1)的横向振动方向设有限位器(6)，用于防止阻尼器的主体结构脱轨。

2.根据权利要求1所述的一种单向滑轨式调谐质量阻尼器，其特征在于：所述质量块(1)由混凝土浇筑或者钢板焊接而成。

3.根据权利要求1所述的一种单向滑轨式调谐质量阻尼器，其特征在于：所述滑块(2)的上端与质量块(1)连接，滑块(2)的下端置于底部导轨(3)上，使质量块(1)能沿横向发生滑动。

4.根据权利要求3所述的一种单向滑轨式调谐质量阻尼器，其特征在于：所述滑块(2)的下部为凹槽结构，与底部导轨(3)的凸起相匹配。

5.根据权利要求1所述的一种单向滑轨式调谐质量阻尼器，其特征在于：所述底部导轨(3)与底板(7)焊接或者螺栓连接。

6.根据权利要求1所述的一种单向滑轨式调谐质量阻尼器，其特征在于：所述高阻尼橡胶支座(4)的一端与钢柱(8)连接，高阻尼橡胶支座(4)的另一端与质量块(1)纵向连接。

7.根据权利要求1所述的一种单向滑轨式调谐质量阻尼器，其特征在于：所述螺旋钢弹簧(5)一端与钢柱(8)连接，螺旋钢弹簧(5)另一端与质量块(1)横向连接。

8.根据权利要求1所述的一种单向滑轨式调谐质量阻尼器，其特征在于：所述限位器(6)焊接于螺旋钢弹簧(5)的同根钢柱(8)上，用以限制阻尼器的主体结构因振动过大而发生脱轨。

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