CN219622003U - 一种悬挂式nes-tmd减震装置 - Google Patents
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Abstract
一种悬挂式NES‑TMD减震装置，其包括TMD装置、NES装置和建筑结构的上部楼层楼板；TMD装置和NES装置的上端间隔悬挂在上部楼层楼板的底面上；TMD装置包括第一箱体质量块、线性弹簧和第一阻尼器；NES装置包括第二箱体质量块、非线性弹簧和第二阻尼器。本实用新型效果：在结构抗震研究中，尤其是高层结构的抗震设计，采用本实用新型提供的悬挂式NES‑TMD减震装置同时具有较好的能量鲁棒性和频率鲁棒性，可以在不同的地震能量强度和更广的地震频率范围内减振，弱化地震荷载对建筑结构的影响。另外本实用新型提供的悬挂式NES‑TMD减震装置结构简单，组装应用方便，具有较好的使用效果。
Description
技术领域
本实用新型属于建筑结构消能减震技术领域，特别涉及一种悬挂式NES-TMD减震装置。
背景技术
随着我国城市建设的迅速发展，近年来新建了许多超高层建筑和高耸结构，其中包含大型写字楼、住宅以及机场塔台等。由于我国地震灾害频发，设计时应充分考虑建筑结构的抗震性能。因此高层建筑或高耸结构上通常设置调谐质量阻尼器(TMD)装置或非线性能量阱(NES)装置，以降低地震荷载对建筑结构的影响。然而TMD装置或NES装置在减震控制中存在如下问题：
1、TMD装置频带宽度窄，当TMD装置接近建筑结构频率时具有较好的减震效果，但当建筑结构受到损伤等影响而发生自振频率发生时，TMD装置的减震效果会降低。
2、NES装置具有较好的频率鲁棒性，NES装置的频率能够随着位移的变化而改变，能够在较广的频率范围内发生共振，但NES装置对输入地震能量极为敏感，荷载过大或是过小都会影响建筑结构的减震效率。
发明内容
为了解决上述问题，本实用新型的目的在于提供一种悬挂式NES-TMD减震装置。
为了达到上述目的，本实用新型提供的悬挂式NES-TMD减震装置包括TMD装置、NES装置和建筑结构的上部楼层楼板；其中，TMD装置和NES装置的上端间隔悬挂在上部楼层楼板的底面上；所述TMD装置包括第一箱体质量块、线性弹簧和第一阻尼器；两根线性弹簧的下端分别连接在第一箱体质量块的顶面左右两侧部位，上端悬挂在上部楼层楼板的底面上；第一阻尼器倾斜设置，两端分别连接在一根线性弹簧的上端和第一箱体质量块的顶面上；NES装置包括第二箱体质量块、非线性弹簧和第二阻尼器；两根非线性弹簧的下端分别连接在第二箱体质量块的顶面左右两侧部位，上端悬挂在上部楼层楼板的底面上；第二阻尼器倾斜设置，两端分别连接在一根非线性弹簧的上端和第二箱体质量块的顶面上。
所述第一箱体质量块的安装高度高于第二箱体质量块，目的是使第一箱体质量块和第二箱体质量块之间保持足够的距离，以避免两者发生碰撞。
所述第一阻尼器和第二阻尼器采用粘滞阻尼、液压阻尼。
本实用新型提供的悬挂式NES-TMD减震装置具有如下效果：
在结构抗震研究中，尤其是高层结构的抗震设计，采用本实用新型提供的悬挂式NES-TMD减震装置同时具有较好的能量鲁棒性和频率鲁棒性，可以在不同的地震能量强度和更广的地震频率范围内减振，弱化地震荷载对建筑结构的影响。另外本实用新型提供的悬挂式NES-TMD减震装置结构简单，组装应用方便，具有较好的使用效果。
附图说明
图1是本实用新型提供的悬挂式NES-TMD减震装置结构剖面图；
具体实施方式
下面结合实施例和附图对本实用新型提供的悬挂式NES-TMD减震装置进行详细说明。
如图1所示，本实用新型提供的悬挂式NES-TMD减震装置包括TMD装置1、NES装置2和建筑结构的上部楼层楼板3；其中，TMD装置1和NES装置2的上端间隔悬挂在上部楼层楼板3的底面上；所述TMD装置1包括第一箱体质量块11、线性弹簧12和第一阻尼器13；两根线性弹簧12的下端分别连接在第一箱体质量块11的顶面左右两侧部位，上端悬挂在上部楼层楼板3的底面上；第一阻尼器13倾斜设置，两端分别连接在一根线性弹簧12的上端和第一箱体质量块11的顶面上；NES装置2包括第二箱体质量块21、非线性弹簧22和第二阻尼器23；两根非线性弹簧22的下端分别连接在第二箱体质量块21的顶面左右两侧部位，上端悬挂在上部楼层楼板3的底面上；第二阻尼器23倾斜设置，两端分别连接在一根非线性弹簧22的上端和第二箱体质量块21的顶面上。
所述第一箱体质量块11的安装高度高于第二箱体质量块21，目的是使第一箱体质量块11和第二箱体质量块21之间保持足够的距离，以避免两者发生碰撞。
所述第一阻尼器13和第二阻尼器23采用粘滞阻尼、液压阻尼。
现将本实用新型提供的悬挂式NES-TMD减震装置的装配方法及工作原理阐述如下：
装配时，安装人员首先安装TMD装置1：先在第一箱体质量块11的顶面两侧分别连接两根线性弹簧12的一端，将线性弹簧12的另一端与上部楼层楼板3垂直连接，最后将第一阻尼器13的两端分别连接在一根线性弹簧12的上端和第一箱体质量块11的顶面上；NES装置2的安装方式同TMD装置1，由此完成整个装配过程。
当建筑结构受到地震荷载时，随着振动能量的输入，线性弹簧12及非线性弹簧22均会产生形变，这时振动能量将从建筑结构通过上部楼层楼板3向第一箱体质量块11和第二箱体质量块11转移，振动能量在弹簧、质量箱体块和阻尼器的共同作用下产生衰减。其中由于NES装置1具有非线性刚度，能够在较广的频率范围内发生共振，优化了本装置的减震性能。此悬挂式NES-TMD减震装置同时具有较好的能量鲁棒性和频率鲁棒性，可在不同的地震能量和频率作用下都有良好的响应，弥补了单TMD系统频带宽度窄和单NES系统对于输入地震能量极为敏感的缺点，因此能够在一定程度上提升建筑结构的抗震性能。
Claims (3)
1.一种悬挂式NES-TMD减震装置，其特征在于：所述的悬挂式NES-TMD减震装置包括TMD装置(1)、NES装置(2)和建筑结构的上部楼层楼板(3)；其中，TMD装置(1)和NES装置(2)的上端间隔悬挂在上部楼层楼板(3)的底面上；所述TMD装置(1)包括第一箱体质量块(11)、线性弹簧(12)和第一阻尼器(13)；两根线性弹簧(12)的下端分别连接在第一箱体质量块(11)的顶面左右两侧部位，上端悬挂在上部楼层楼板(3)的底面上；第一阻尼器(13)倾斜设置，两端分别连接在一根线性弹簧(12)的上端和第一箱体质量块(11)的顶面上；NES装置(2)包括第二箱体质量块(21)、非线性弹簧(22)和第二阻尼器(23)；两根非线性弹簧(22)的下端分别连接在第二箱体质量块(21)的顶面左右两侧部位，上端悬挂在上部楼层楼板(3)的底面上；第二阻尼器(23)倾斜设置，两端分别连接在一根非线性弹簧(22)的上端和第二箱体质量块(21)的顶面上。
2.根据权利要求1所述的悬挂式NES-TMD减震装置，其特征在于：所述第一箱体质量块(11)的安装高度高于第二箱体质量块(21)，目的是使第一箱体质量块(11)和第二箱体质量块(21)之间保持足够的距离，以避免两者发生碰撞。
3.根据权利要求1所述的悬挂式NES-TMD减震装置，其特征在于：所述第一阻尼器(13)和第二阻尼器(23)采用粘滞阻尼或液压阻尼。
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| CN219622003U true CN219622003U (zh) | 2023-09-01 |
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2023
- 2023-03-23 CN CN202320587983.8U patent/CN219622003U/zh active Active
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