CN2198325Y - 一种液体调谐阻尼器 - Google Patents

一种液体调谐阻尼器 Download PDF

Info

Publication number
CN2198325Y
CN2198325Y CN 94213058 CN94213058U CN2198325Y CN 2198325 Y CN2198325 Y CN 2198325Y CN 94213058 CN94213058 CN 94213058 CN 94213058 U CN94213058 U CN 94213058U CN 2198325 Y CN2198325 Y CN 2198325Y
Authority
CN
China
Prior art keywords
liquid
damper
vibration
adjusting damper
liquid adjusting
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN 94213058
Other languages
English (en)
Inventor
杜亚凡
汪正兴
刘蓬风
顾金钧
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BRIDGE SCIENCE INST BRIDGE ENGINEERING BUREAU MINISTRY OF RAILWAYS
Original Assignee
BRIDGE SCIENCE INST BRIDGE ENGINEERING BUREAU MINISTRY OF RAILWAYS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by BRIDGE SCIENCE INST BRIDGE ENGINEERING BUREAU MINISTRY OF RAILWAYS filed Critical BRIDGE SCIENCE INST BRIDGE ENGINEERING BUREAU MINISTRY OF RAILWAYS
Priority to CN 94213058 priority Critical patent/CN2198325Y/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN2198325Y publication Critical patent/CN2198325Y/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Vibration Prevention Devices (AREA)
  • Buildings Adapted To Withstand Abnormal External Influences (AREA)

Abstract

一种抑制塔柱式构筑物结构水平振动的液体调 谐阻尼器，在现有液体调谐阻尼器结构的基础上，在 其圆筒形容器内的圆形底面上增设了柱式阻塞器，当 构筑物结构产生振动时，带动结构上的液体调谐阻尼 器一同产生晃动，由于液体的滞后作用，使阻尼器内 液体的晃动与构筑物结构振动产生相位差，此时，所 设置的柱式阻塞器被动地搅动，在柱部产生有规则、 周期性的涡旋脱落，以此来耗散构筑物结构传来的振 动能量，达到最佳拟制振动效果。

Description

本实用新型涉及一种固定建筑物的减振器，具体地说是一种抑制塔柱式构筑物结构水平振动的液体调谐阻尼器。
现有技术中，与本实用新型相近的一种圆筒形液体调谐阻尼器，仅由一个一定直径的圆筒形容器，内装液体构成。如日本东京大学研制的一种圆筒形液体调谐阻尼器，参见日本土木学会的《构造工学论文集Vol.34A（1988年3月）》第603页～616页，这种液体调谐阻尼器的圆筒形容器内液体深度，受构筑物结构固有的自振频率，以及液体与构筑物结构的质量比的限制，仅在很浅的深度（液体深度h与容器内半径R之比小于0.2）时才能发挥较好抑制振动作用，当构筑物结构固有的自振频率较大（1Hz以上），以及构筑物结构质量很大（如观光塔、电视塔及高层建筑等）时，势必采用较大半径的圆筒形容器，此时，根据势流理论计算所得的容器内液体深度h，与容器内半径R之比将大于0.2，从而使振动时产生严重的能量反馈效果，即只是构筑物结构与阻尼器之间一种反复的、简单的能量交换过程，几乎没有能量的耗散，将不能达到理想的抑制振动效果。
本实用新型的目的在于克服上述圆筒形液体调谐阻尼器的缺陷，提供一种能够在较高构筑物结构自振频率（1Hz以上）时，在多个方向上均具有良好抑制振动效果的液体调谐阻尼器。
本实用新型的目的是这样实现的：当构筑物结构固有的自振频率较大（fs＞1Hz）时，针对液体深度h与容器内半径R之比大于0.2的情况，本实用新型在现有技术所论述的液体调谐阻尼器结构的基础上，在其圆筒形容器内的圆形底面上，设置了柱式阻塞器；当构筑物结构产生振动时，固定于构筑物结构上的液体调谐阻尼器也一同产生晃动，由于液体的滞后作用，使阻尼器内液体的晃动与构筑物结构的振动产生相位差，构筑物结构振动能量迅速向阻尼器中液体传递，此时，设置于圆筒形容器内的液体被柱式阻塞器搅动，在柱部产生有规则、周期性的涡旋脱落，以此来耗散构筑物结构传来的振动能量，达到最佳抑制振动效果。
上述技术方案与现有技术相比，针对于较高构筑物结构自振频率（1Hz以上）的情况，当液体深度h与容器内半径R之比大于0.2时，通过所设柱式阻塞器产生涡旋脱落，合理地解决了现有技术尚未解决的振动能量耗散问题，将该液体调谐阻尼器安置于构筑物结构的最大振幅处，    可使结构有效低阶模态阻尼增大10～20倍，达到了最佳抑制振动效果。
图1是本实用新型的一种液体调谐阻尼器的构造示意图；
图2是图1中的A向视图；
图3是图1中的柱式阻塞器的断面形状图；
图4是图1所示阻尼器产生涡旋脱落时的工作原理图；
图5是图4中的B向视图；
图6是h／R≥0.2时设置现有技术中液体调谐阻尼器结构物自由衰减时的情况；
图7是h／R≥0.2时设置图1所示阻尼器结构物自由衰减时的情况。
下面结合实施例及附图对本实用新型做进一步详述。
某铁塔高103m，经试验测得该塔固有的自振频率fs为1.25Hz，其有效质量为200t。按有效质量的1％～1.2％确定需安置所有液体调谐阻尼器的总质量范围为2～2.4t；并按铁塔所能容纳的阻尼器的安置空间确定一个阻尼器圆筒形容器的内半径R为175mm，该尺寸阻尼器的单个质量范围为5～6kg，则共需安置399个阻尼器；依据势流理论，圆筒形容器内液体小振幅晃动的频率fL符合公式：
f2 L＝［1.84·g·tanh（1.84h／R）］／（4π2R） 式中g为重力加速度，R为圆筒形容器内半径，h 为所求圆筒形容器内液体深度，按照振动调谐的原则，液体晃动频率应与铁塔固有的自振频率相同，且液体晃动与铁塔振动方向相反，使液体的振动响应达到最大，即所谓共振，因此，有fL＝fs，进而推算出圆筒形容器内液体的深度h为66mm，则出现h／R＝0.377≥0.2的情况，此时，若安置现有技术中所述的液体调谐阻尼器，将不能起到理想的抑制振动效果，其结构振动自由衰减情况如图6所示。因此，如图1所示，本实用新型在圆筒形容器内的圆形底面上，分别在圆心及轴线对称位置上共设置了五个十字形柱式阻塞器1、2、3、4、5；当铁塔产生振动时，固定于铁塔上的液体调谐阻尼器一同产生晃动，由于液体的滞后作用，使阻尼器内液体的晃动与铁塔振动产生相位差（90°～110°），铁塔振动能量迅速向阻尼器中液体传递，此时，如图4所示，设置于圆筒形容器内的十字形柱式阻塞器1、2、3、4、5被动地搅动，每一柱部均产生有规则、周期性的涡旋脱落，以此来耗散铁塔传来的振动能量，达到最佳抑制振动效果，其结构振动自由衰减情况如图7所示。如图1和图3所示，十字形柱式阻塞器1、2、3、4、5的排列、形状、宽度d及间距D的确定，是以产生有规则的、周期性的涡旋脱落为原则，即使得流动液体雷诺数Re的范围在300～5×106之间，雷诺数Re＝V·d／γ，涡旋脱落频率fv通常取值为构筑物结构固有的自振频率fs的3倍以上，且符合公式fv＝V·St／d，其中液体的流速为V＝4R·fs，式中R为圆筒形容器内半径，St为所装阻塞器断面形状的斯脱罗哈数，fs为构筑物结构固有的自振频率，d为所求十字形柱式阻塞器的宽度，γ为液体动粘性系数（在15～20℃时，为0.15m2／S）。根据铁塔固有的自振频率fs及所装十字形柱式阻塞器的斯脱罗哈数St（为0.14），算出十字形柱式阻塞器1、2、3、4、5的宽度d为30mm，通过试验，十字形柱式阻塞器的间距D通常在宽度d的4倍以上，则定出间距D为140mm，倒角的半径r视加工工艺而定，应尽量小，取值为3mm，厚度t视所选材料的强度而定，应尽量薄，如采用铝合金制作取值为1.5mm。经过实测，安置本实用新型所述液体调谐阻尼器后，铁塔的有效低阶模态阻尼增大14倍。

Claims (1)

  1. 一种液体调谐阻尼器，主要由圆筒形容器，以及内装液体构成，其特征是：在圆筒形容器内的圆形底面上固定有柱式阻塞器。
CN 94213058 1994-05-23 1994-05-23 一种液体调谐阻尼器 Expired - Fee Related CN2198325Y (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN 94213058 CN2198325Y (zh) 1994-05-23 1994-05-23 一种液体调谐阻尼器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN 94213058 CN2198325Y (zh) 1994-05-23 1994-05-23 一种液体调谐阻尼器

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN2198325Y true CN2198325Y (zh) 1995-05-24

Family

ID=33829719

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN 94213058 Expired - Fee Related CN2198325Y (zh) 1994-05-23 1994-05-23 一种液体调谐阻尼器

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN2198325Y (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101492941B (zh) * 2008-12-26 2011-03-16 中铁大桥局集团武汉桥梁科学研究院有限公司 一种液体质量双调谐减振方法
CN102444218A (zh) * 2011-10-19 2012-05-09 沈阳建筑大学 双向多频率矩形格构式调谐液体阻尼器
CN109139770A (zh) * 2018-07-23 2019-01-04 大连理工大学 一种减小特高压复合套管动力响应的环形调谐液体阻尼器
WO2020000666A1 (zh) * 2018-06-28 2020-01-02 北京金风科创风电设备有限公司 阻尼器以及具有该阻尼器的承载围护结构

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101492941B (zh) * 2008-12-26 2011-03-16 中铁大桥局集团武汉桥梁科学研究院有限公司 一种液体质量双调谐减振方法
CN102444218A (zh) * 2011-10-19 2012-05-09 沈阳建筑大学 双向多频率矩形格构式调谐液体阻尼器
CN102444218B (zh) * 2011-10-19 2014-05-21 沈阳建筑大学 双向多频率矩形格构式调谐液体阻尼器
WO2020000666A1 (zh) * 2018-06-28 2020-01-02 北京金风科创风电设备有限公司 阻尼器以及具有该阻尼器的承载围护结构
US11549277B2 (en) 2018-06-28 2023-01-10 Beijing Goldwind Science & Creation Windpower Equipment Co., Ltd. Damper and load-bearing enclosing structure provided with damper
CN109139770A (zh) * 2018-07-23 2019-01-04 大连理工大学 一种减小特高压复合套管动力响应的环形调谐液体阻尼器

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106948256B (zh) 一种超低频液体质量调谐阻尼器及设计方法
EP2195529A2 (en) Windturbine support tower with pendulum-damping means
CN209619825U (zh) 悬索桥减振阻尼索
CN209414046U (zh) 水上风力发电机塔筒减振阻尼索
CN203947611U (zh) 可调式液体阻尼器
CN110453798A (zh) 一种圆环形调谐液柱阻尼器
CN209483859U (zh) 陆上风力发电机塔筒减振阻尼索
CN2198325Y (zh) 一种液体调谐阻尼器
CN107338885A (zh) 一种输电塔减振器及其制备和使用方法
CN103732915A (zh) 非旋转风力发电机
CN206530129U (zh) 一种双频的调频质量阻尼器
CN202913524U (zh) 一种多维碰撞耗能质量摆阻尼器
CN109577361A (zh) 频率阻尼可调式两自由度万向水平减振调谐质量阻尼器
CN108488045A (zh) 用于风机塔架减振的阻尼器
CN219840978U (zh) 一种消能减振阻尼器和钢结构人行桥
CN112832398A (zh) 结合碰撞阻尼的箱式调谐颗粒质量阻尼装置
CN115653377B (zh) 基于磁致伸缩的输电塔钢管的振动抑制装置及其抑制方法
CN112814188A (zh) 结合碰撞阻尼的电涡流调谐颗粒质量阻尼装置
CN110500375B (zh) 一种tlmd减振系统
CN212271292U (zh) 一种箱式调谐颗粒质量阻尼装置和塔桅结构
Kawai Bending and torsional vibration of tall buildings in strong wind
CN211081208U (zh) 一种环状水箱tld减振装置
CN210769978U (zh) 一种半u型水箱的tld减振装置
CN210637429U (zh) 一种适用于mrd阻尼器灌注磁流变液的试验装置
CN112814187A (zh) 基于悬挂的调谐颗粒质量阻尼装置

Legal Events

Date Code Title Description
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C19 Lapse of patent right due to non-payment of the annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee