新型調(diào)諧質(zhì)量阻尼器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種新型調(diào)諧質(zhì)量阻尼器，包括頂板、底板及質(zhì)量塊，頂板和質(zhì)量塊中部設(shè)置有裝配孔，裝配孔內(nèi)設(shè)置有活塞型粘彈性阻尼器；頂板和質(zhì)量塊設(shè)置有四個(gè)以裝配孔圓心對(duì)稱布置調(diào)節(jié)孔，調(diào)節(jié)孔頂面裝配有外部蓋板，調(diào)節(jié)孔內(nèi)設(shè)置有由串聯(lián)彈簧構(gòu)成的彈性裝置，彈性裝置位于外部蓋板與底板之間。本實(shí)用新型為了使其適應(yīng)低振動(dòng)頻率的使用工況，將彈性裝置通過彈簧串聯(lián)而成，同等條件下，相比于由彈簧單體單獨(dú)構(gòu)成的彈性裝置，在彈性裝置整體剛度不變的狀況下，能增大彈簧單體的剛度，減小彈簧單體長度，更便于彈簧制造與安裝，可廣泛應(yīng)用于建筑結(jié)構(gòu)和橋梁的減震。
【專利說明】
新型調(diào)諧質(zhì)量阻尼器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本實(shí)用新型設(shè)及于±木結(jié)構(gòu)振動(dòng)控制領(lǐng)域，具體地指一種新型調(diào)諧質(zhì)量阻尼器。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著城市高速發(fā)展和人居環(huán)境的不斷改善，許多城市的主干道修建了人行過街天 橋，W保證交通通楊和過往行人的安全。運(yùn)些人行天橋通常跨度較大(超過40m)，結(jié)構(gòu)形式 為單跨簡(jiǎn)支梁，自振頻率為2~3Hz。而統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明，人步行的頻率大約為2Hz左右，因此， 當(dāng)人在天橋上行走時(shí)，容易出現(xiàn)豎向共振。運(yùn)種振動(dòng)不僅會(huì)在橋梁內(nèi)部產(chǎn)生損傷從而縮短 天橋的使用壽命，而且當(dāng)振動(dòng)超過人體的舒適度標(biāo)準(zhǔn)后，還會(huì)引起行人的恐慌，影響天橋的 正常使用。為避免共振，常規(guī)的設(shè)計(jì)方法是通過安裝調(diào)諧質(zhì)量阻尼器來調(diào)整天橋的自振頻 率，使其盡量遠(yuǎn)離行人的步行頻率，能很好的吸收振動(dòng)產(chǎn)生的能量，W滿足實(shí)際使用的舒適 度要求。調(diào)諧質(zhì)量阻尼器(Tuned Mass Damper,簡(jiǎn)稱TMD)是一種典型的減振控制裝置，在建 筑結(jié)構(gòu)的抗震和抗風(fēng)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。
[0003] 目前，市場(chǎng)上常用的TMD阻尼器有的不能很好的吸收振動(dòng)能量、有的存在阻尼漏油 之類的現(xiàn)象，而國外市場(chǎng)上同類阻尼器，加工精度要求很高，造價(jià)昂貴。
[0004] 另外，比較常用的TMD阻尼器主要由質(zhì)量塊、粘彈性阻尼器、底板和四個(gè)彈黃組成， 該TMD阻尼器主要用于振動(dòng)頻率較高的人行天橋和高層建筑，對(duì)于振動(dòng)頻率較低的工況(例 如人行天橋)采用運(yùn)種結(jié)構(gòu)不容易實(shí)現(xiàn)調(diào)整自振頻率的目的。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005] 本實(shí)用新型的目的就是要解決上述【背景技術(shù)】的不足，提供一種適應(yīng)低頻率工況的 新型調(diào)諧質(zhì)量阻尼器。
[0006] 本實(shí)用新型的技術(shù)方案為:一種新型調(diào)諧質(zhì)量阻尼器，包括頂板、底板及位于所述 頂板和底板之間的質(zhì)量塊，所述質(zhì)量塊頂部固定設(shè)置在所述頂板底部，所述質(zhì)量塊底部與 所述底板頂部之間具有緩沖區(qū)域，其特征在于:所述頂板和質(zhì)量塊中部設(shè)置有同軸貫通的 裝配孔，所述裝配孔內(nèi)設(shè)置有活塞型粘彈性阻尼器，所述粘彈性阻尼器底部固定設(shè)置在所 述底板頂面，所述粘彈性阻尼器的活塞桿上設(shè)置有裝配在裝配孔頂面上的中部蓋板;所述 頂板和質(zhì)量塊設(shè)置有四個(gè)W裝配孔圓屯、對(duì)稱布置并貫通的調(diào)節(jié)孔，所述調(diào)節(jié)孔頂面裝配有 外部蓋板，所述調(diào)節(jié)孔內(nèi)設(shè)置有由彈黃串聯(lián)而成的彈性裝置，所述彈性裝置位于所述外部 蓋板與所述底板之間。
[0007] 進(jìn)一步地，所述調(diào)節(jié)孔內(nèi)壁從上至下依次設(shè)置有上定位套、若干個(gè)中定位套和下 定位套，所述上定位套固定設(shè)置在所述調(diào)節(jié)孔內(nèi)壁，所述上定位套連接在所述外部蓋板底 部，所述中定位套沿所述調(diào)節(jié)孔內(nèi)壁軸向移動(dòng)，所述中定位套內(nèi)壁沿徑向設(shè)置有用于與所 述彈黃連接的支持板，所述下定位套固定設(shè)置在所述底板頂面。
[000引所述彈黃內(nèi)部穿設(shè)有導(dǎo)向桿，所述外部蓋板、支持板設(shè)置有被所述導(dǎo)向桿穿過的 導(dǎo)向孔。
[0009] 所述導(dǎo)向孔與所述導(dǎo)向桿之間設(shè)置有導(dǎo)向套。
[0010] 所述導(dǎo)向孔頂面設(shè)置有止口，所述導(dǎo)向套設(shè)置有搭接在所述止口上的翻邊。
[0011] 所述導(dǎo)向桿頂部設(shè)置有限位板，所述限位板邊沿均突出所述導(dǎo)向桿頂面。
[0012] 所述彈性裝置包括單體彈黃，所述單體彈黃上固定套裝在多個(gè)抱髓內(nèi)，所述抱髓 固定設(shè)置在所述調(diào)節(jié)孔內(nèi)壁上。
[0013] 所述抱髓為兩個(gè)相互匹配的半圓弧板對(duì)接而成，一個(gè)所述半圓弧板兩端設(shè)置有插 接孔，另一個(gè)所述半圓弧板兩端設(shè)置有插設(shè)在所述插接孔內(nèi)的插接桿。
[0014] 本實(shí)用新型的一種新型調(diào)諧質(zhì)量阻尼器，為了使其適應(yīng)低振動(dòng)頻率的使用工況， 將彈性裝置通過彈黃串聯(lián)而成，同等條件下，相比于由彈黃單體單獨(dú)構(gòu)成的彈性裝置，在彈 性裝置整體剛度不變的狀況下，能增大彈黃單體的剛度，減小彈黃單體長度，更便于彈黃制 造與安裝，可廣泛應(yīng)用于建筑結(jié)構(gòu)和橋梁的減震。
【附圖說明】
[0015] 圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016] 圖2為圖1的俯視示意圖；
[0017] 圖3為限位板的布置示意圖；
[0018] 圖4為彈黃設(shè)置在抱髓內(nèi)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019] 圖5為抱髓結(jié)構(gòu)俯視示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020] 下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0021] 參考圖1及圖2,本實(shí)施例的一種新型調(diào)諧質(zhì)量阻尼器，包括頂板2、底板7及位于頂 板2和底板7之間的質(zhì)量塊4，質(zhì)量塊4頂部通過螺栓固定設(shè)置在頂板2底部，質(zhì)量塊4與頂板2 形成整體式結(jié)構(gòu)，質(zhì)量塊4底部與底板7頂部之間具有緩沖區(qū)域。
[0022] 本實(shí)施例的頂板2和質(zhì)量塊4中部設(shè)置有同軸貫通的裝配孔8,裝配孔8內(nèi)設(shè)置有活 塞型粘彈性阻尼器3,粘彈性阻尼器3底部通過螺栓固定設(shè)置在底板7頂面，粘彈性阻尼器3 的活塞桿上設(shè)置有通過螺栓裝配在裝配孔8頂面上的中部蓋板9;頂板2和質(zhì)量塊4設(shè)置有四 個(gè)W裝配孔8圓屯、對(duì)稱布置并貫通的調(diào)節(jié)孔10,調(diào)節(jié)孔10頂面通過螺栓裝配有外部蓋板11， 調(diào)節(jié)孔10內(nèi)設(shè)置有彈性裝置，彈性裝置位于外部蓋板11與底板7之間。
[0023] 為了使本實(shí)施例的新型調(diào)諧質(zhì)景阻尼器適應(yīng)低振動(dòng)頻率的使用工況，將彈性裝置 通過彈黃串聯(lián)而成。根據(jù)頻率公式
i中f為調(diào)諧質(zhì)量阻尼器的振動(dòng)頻率，k為 彈黃的剛度，m為質(zhì)量塊質(zhì)量，當(dāng)質(zhì)量塊質(zhì)量m為定值時(shí)，頻率f越低時(shí)，彈黃的剛度k越小。根 據(jù)牛頓力學(xué)公式mg =化，其中g(shù)為重力加速度，h為彈黃在質(zhì)量塊重力作用下的壓縮量，當(dāng)質(zhì) 量塊重量m為定值時(shí)，剛度k越小，壓縮量h越大，彈黃的壓縮量h越大，需要的彈黃長度越長， 彈黃越容易失穩(wěn)。本實(shí)施例將彈性裝置通過彈黃串聯(lián)，同等條件下，相比于由彈黃單體單獨(dú) 構(gòu)成的彈性裝置，在彈性裝置整體剛度不變的狀況下，能增大彈黃單體的剛度，減小彈黃單 體長度，更便于彈黃制造與安裝。
[0024] 本實(shí)施例在調(diào)節(jié)孔10內(nèi)壁從上至下依次設(shè)置有上定位套12、若干個(gè)中定位套13和 下定位套14,上定位套12固定設(shè)置在調(diào)節(jié)孔10內(nèi)壁，上定位套12連接在外部蓋板11底部，與 外部蓋板11成整體式結(jié)構(gòu)；中定位套13沿調(diào)節(jié)孔10內(nèi)壁軸向移動(dòng)，中定位套13內(nèi)壁沿徑向 設(shè)置有支持板15,支持板15用于與彈黃5端部的連接;下定位套14固定設(shè)置在底板7頂面，與 底板7成整體式結(jié)構(gòu)。
[0025] 另外，本實(shí)施例在彈黃5內(nèi)部穿設(shè)有導(dǎo)向桿6,外部蓋板11、支持板15均設(shè)置有被導(dǎo) 向桿6穿過的導(dǎo)向孔。通過導(dǎo)向桿6、上定位套12、若干個(gè)中定位套13和下定位套14的設(shè)置， 使彈性裝置只能沿調(diào)節(jié)孔10軸向活動(dòng)，W利于彈性裝置和整個(gè)調(diào)諧質(zhì)量阻尼器系統(tǒng)的穩(wěn)定 性。
[0026] 本實(shí)施例在導(dǎo)向孔與導(dǎo)向桿6之間設(shè)置有防止磨損并可更換的導(dǎo)向套1，導(dǎo)向孔頂 面設(shè)置有止口，導(dǎo)向套1設(shè)置有搭接在止口上的翻邊，翻邊通過螺釘固定在止口上，使導(dǎo)向 套1與導(dǎo)向孔固定連接件。
[0027] 參考圖3,為了防止頂板2和質(zhì)量塊4向上移動(dòng)時(shí)竄出導(dǎo)向桿6,可W在導(dǎo)向桿6頂部 通過螺栓設(shè)置限位板16,限位板16邊沿均突出導(dǎo)向桿6頂面，W杜絕上述現(xiàn)象的發(fā)生，保證 安全。
[0028] 參考圖4,本實(shí)施例的彈性裝置還可W只包括單體彈黃17,單體彈黃17上固定套裝 在多個(gè)抱髓18內(nèi)，抱髓18固定設(shè)置在調(diào)節(jié)孔10內(nèi)壁上。單體彈黃17與抱髓18固定區(qū)域不進(jìn) 行形變，可W采用焊接的方式將二者連接，使單體彈黃17形成被抱髓18分割而成并串聯(lián)的 彈黃節(jié)段，單體彈黃17與抱髓18固定區(qū)域作為彈黃節(jié)段串聯(lián)的連接件，也可W達(dá)到上述目 的。
[0029] 參考圖5,本實(shí)施例的抱髓18為兩個(gè)相互匹配的半圓弧板18.1對(duì)接而成，一個(gè)半圓 弧板18.1兩端設(shè)置有插接孔18.2，另一個(gè)半圓弧板18.1兩端設(shè)置有插接桿18.3，通過插接 孔18.2和插接桿18.3的相互配合，使兩個(gè)半圓弧板18.1形成一個(gè)整體式抱髓18。
[0030] 本實(shí)施例所描述的新型調(diào)諧質(zhì)量阻尼器，其構(gòu)造簡(jiǎn)單，安裝方便，造價(jià)低廉，且耗 能效果明顯，可廣泛應(yīng)用于建筑結(jié)構(gòu)和橋梁的減震。
[0031] W上所述，僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)做任何 形式上的限制。凡是依據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)W上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同 變化與修飾，均仍屬于本實(shí)用新型的技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種新型調(diào)諧質(zhì)量阻尼器，包括頂板（2)、底板(7)及位于所述頂板(2)和底板(7)之 間的質(zhì)量塊(4)，所述質(zhì)量塊(4)頂部固定設(shè)置在所述頂板(2)底部，所述質(zhì)量塊(4)底部與 所述底板(7)頂部之間具有緩沖區(qū)域，其特征在于:所述頂板(2)和質(zhì)量塊(4)中部設(shè)置有同 軸貫通的裝配孔(8)，所述裝配孔(8)內(nèi)設(shè)置有活塞型粘彈性阻尼器(3)，所述粘彈性阻尼器 (3)底部固定設(shè)置在所述底板(7)頂面，所述粘彈性阻尼器(3)的活塞桿上設(shè)置有裝配在裝 配孔(8)頂面上的中部蓋板(9);所述頂板(2)和質(zhì)量塊(4)設(shè)置有四個(gè)以裝配孔(8)圓心對(duì) 稱布置并貫通的調(diào)節(jié)孔（10)，所述調(diào)節(jié)孔（10)頂面裝配有外部蓋板（11)，所述調(diào)節(jié)孔（10) 內(nèi)設(shè)置有由彈簧(5)串聯(lián)而成的彈性裝置，所述彈性裝置位于所述外部蓋板（11)與所述底 板⑴之間。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型調(diào)諧質(zhì)量阻尼器，其特征在于:所述調(diào)節(jié)孔(10)內(nèi)壁從上 至下依次設(shè)置有上定位套（12)、若干個(gè)中定位套（13)和下定位套（14)，所述上定位套（12) 固定設(shè)置在所述調(diào)節(jié)孔（10)內(nèi)壁，所述上定位套（12)連接在所述外部蓋板（11)底部，所述 中定位套（13)沿所述調(diào)節(jié)孔(10)內(nèi)壁軸向移動(dòng)，所述中定位套（13)內(nèi)壁沿徑向設(shè)置有用于 與所述彈簧(5)連接的支持板(15)，所述下定位套(14)固定設(shè)置在所述底板(7)頂面。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的新型調(diào)諧質(zhì)量阻尼器，其特征在于:所述彈簧(5)內(nèi)部穿設(shè)有 導(dǎo)向桿(6)，所述外部蓋板(11)、支持板(15)設(shè)置有被所述導(dǎo)向桿(6)穿過的導(dǎo)向孔。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的新型調(diào)諧質(zhì)量阻尼器，其特征在于:所述導(dǎo)向孔與所述導(dǎo)向桿 (6)之間設(shè)置有導(dǎo)向套（1)。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的新型調(diào)諧質(zhì)量阻尼器，其特征在于:所述導(dǎo)向孔頂面設(shè)置有止 口，所述導(dǎo)向套(1)設(shè)置有搭接在所述止口上的翻邊。6. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的新型調(diào)諧質(zhì)量阻尼器，其特征在于:所述導(dǎo)向桿(6)頂部設(shè)置 有限位板(16)，所述限位板(16)邊沿均突出所述導(dǎo)向桿(6)頂面。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型調(diào)諧質(zhì)量阻尼器，其特征在于:所述彈性裝置包括單體彈 簧（17)，所述單體彈簧（17)上固定套裝在多個(gè)抱箍（18)內(nèi)，所述抱箍（18)固定設(shè)置在所述 調(diào)節(jié)孔(10)內(nèi)壁上。8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的新型調(diào)諧質(zhì)量阻尼器，其特征在于:所述抱箍（18)為兩個(gè)相互 匹配的半圓弧板（18.1)對(duì)接而成，一個(gè)所述半圓弧板（18.1)兩端設(shè)置有插接孔（18.2)，另 一個(gè)所述半圓弧板(18.1)兩端設(shè)置有插設(shè)在所述插接孔(18.2)內(nèi)的插接桿(18.3)。
【文檔編號(hào)】E04B1/98GK205444535SQ201521136006
【公開日】2016年8月10日
【申請(qǐng)日】2015年12月31日
【發(fā)明人】仝強(qiáng), 吳成亮, 楊剛
【申請(qǐng)人】武漢鑫拓力工程技術(shù)有限公司