專利名稱：減振耗能水箱的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及的是--種振動控制技術(shù)領域的裝置，具體是一種減振耗能水箱。
背景技術(shù)：
隨著高聳結(jié)構(gòu)和高層建筑等建筑物高度及高寬比的增加以及輕質(zhì)材料的應用，導致了建筑物結(jié)構(gòu)剛度和阻尼不斷下降，使得這類結(jié)構(gòu)對于風、地震等強激勵非常敏感，可能會使人感到不適，甚至導致建筑物倒塌。而按照傳統(tǒng)的抗風抗震設計方法，即采用提高結(jié)構(gòu)強度和剛度的方法來設計，工程造價會增加很多，而且建筑物也可能不安全,這樣結(jié)構(gòu)振動控制應運而生。結(jié)構(gòu)振動控制是利用設置在結(jié)構(gòu)上的一些控制裝置或機構(gòu),在結(jié)構(gòu)振動時主動或被動地給結(jié)構(gòu)施加一組控制力，以減小結(jié)構(gòu)振動反應，按是否需要外部能源可分為主動控制和被動控制。 調(diào)諧液體阻尼器是一種被動控制的一種，它是利用結(jié)構(gòu)上固定容器中液體的慣性和粘性耗能來減小結(jié)構(gòu)振動。通?？膳c建筑頂部的儲水水箱結(jié)合使用。但是現(xiàn)有的建筑頂部的儲水水箱在建筑物的減振方面，存在以下缺點一部分水箱的功能僅僅用來儲水，沒有考慮減振功能，減振作用較差。 一部分水箱雖然起到了減振作用，但內(nèi)部構(gòu)造復雜，其應用受到了一定的限制，并且不能獲得更高的液體振蕩阻尼來耗散結(jié)構(gòu)振動能量。
經(jīng)對現(xiàn)有技術(shù)的文獻檢索發(fā)現(xiàn)，丁世文等在《第四屆全國地震工程會議論文集》(1994年8月)第23頁發(fā)表的"多層雙向水箱減振結(jié)構(gòu)的地震模擬試驗"--文中，提出了一種耗能水箱，該水箱做法為在水箱里面沿高度方向設置多層隔板，將水箱分成多個區(qū)格。這種水箱的不足之處在于由于設置了區(qū)格,水箱的阻尼雖然增大了 ，但水箱的自振周期也相對被固定了。并且水箱周期的調(diào)整只能靠水深來控制，然而水箱的容積是一定的，所以根據(jù)實際情況來調(diào)整水箱的周期受到了限制；另外增加了水箱的造價。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，提供一種減振耗能水箱，通過調(diào)整鋼隔板角度能使水箱內(nèi)水體的自振周期在-一定的范圍內(nèi)變化，同時又能有效提高水箱的阻尼。
本發(fā)明是通過以F技術(shù)方案實現(xiàn)的，本發(fā)明包括鋼水箱、可調(diào)整角度鋼隔板、鋼銷軸和花籃螺栓,其中可調(diào)整鋼隔板的一端通過鋼銷軸與鋼水箱的內(nèi)部轉(zhuǎn)動連接，花籃螺栓的兩端分別與鋼水箱的內(nèi)部與可調(diào)整鋼隔板相連接,花籃螺栓位于鋼水箱的內(nèi)部與鋼銷軸的同側(cè)上方。
所述的鋼水箱為一矩形水箱，水箱的寬度B和水深H0滿足以下關系式
<formula>formula see original document page 3</formula> 式中:B為水箱寬，H:()為水深,
本發(fā)明和常規(guī)的水箱相比可調(diào)整角度的鋼隔板的設置，增大了鋼水箱的阻尼，可以獲得更高的液體振蕩阻尼來耗散結(jié)構(gòu)振動能量。通過調(diào)整鋼隔板的角度及鋼水箱內(nèi)的水深，可以根據(jù)需要方便地調(diào)整鋼水箱的自振周期,來滿足不同建筑物的減振要求。


圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為肋板角度與水體自振周期示意圖。圖3為肋板角度與水體耗能示意圖。
具體實施例方式
下面對本發(fā)明的實施例作詳細說明，本實施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本發(fā)明的保護范圍不限于下述的實施例。 如圖1所示，包括鋼水箱1、可調(diào)整鋼隔板2、花籃螺栓3和鋼銷軸4，其中可調(diào)整鋼隔板2的一端通過鋼銷軸4與鋼水箱1的內(nèi)部轉(zhuǎn)動連接，花籃螺栓3的兩端分別與鋼水箱1的內(nèi)部與可調(diào)整鋼隔板2相連接,花籃螺栓3位于鋼水箱1的內(nèi)部與鋼銷軸4的同側(cè)上方。 所述的鋼水箱的長度L為3. 0m，寬度B為2. Om，水深HO為1. Om，鋼隔板寬度Bl為0. 4m，隔板與水箱壁連接點距水箱底部的距離h為O. 6m。 經(jīng)計算，可得到不同肋板角度時水體的自振周期及耗能情況，見圖2及圖3。從圖中可以看出(l)當肋板角度為90。時(即無肋板)，水體的自振周期為1.69s，當肋板角度為45°時，自振周期達到最大，為2. 03s，增加了 20. 12% ;當肋板角度為67. 5°時，自振周期達到最小值，為1.52s,降低了 10.06%。 (2)肋板角度從-90°到+45。之間，隨著肋板角度的增加，自振周期也逐漸增加；然后開始下降，在+6()°到+67.5°之間有一個突然下降，在67.5°時達到最小值后又逐漸增加。
權(quán)利要求
一種減振耗能水箱，其特征在于，包括鋼水箱、可調(diào)整角度鋼隔板、鋼銷軸和花籃螺栓，其中可調(diào)整鋼隔板的一端通過鋼銷軸與鋼水箱的內(nèi)部轉(zhuǎn)動連接，花籃螺栓的兩端分別與鋼水箱的內(nèi)部與可調(diào)整鋼隔板相連接，花籃螺栓位于鋼水箱的內(nèi)部與鋼銷軸的同側(cè)上方。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的減振耗能水箱，其特征是，所述的鋼水箱為一矩形水箱，水箱 的寬度和水深滿足以下關系式<formula>formula see original document page 2</formula>式中:B為水箱寬，HO為水深。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的減振耗能水箱，其特征是，所述的鋼水箱的長度為3. 0m， 寬度為2. Om，水深為1. 0m。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的減振耗能水箱，其特征是,鋼隔板寬度為0. 4m，隔板與水 箱壁連接點距水箱底部的距離為().6ra。
全文摘要
一種振動控制技術(shù)領域的減振耗能水箱，包括鋼水箱、可調(diào)整角度鋼隔板、鋼銷軸和花籃螺栓，其中可調(diào)整鋼隔板的一端通過鋼銷軸與鋼水箱的內(nèi)部轉(zhuǎn)動連接，花籃螺栓的兩端分別與鋼水箱的內(nèi)部與可調(diào)整鋼隔板相連接，花籃螺栓位于鋼水箱的內(nèi)部與鋼銷軸的同側(cè)上方。本發(fā)明可調(diào)整角度的鋼隔板的設置，增大了鋼水箱的阻尼，可以獲得更高的液體振蕩阻尼來耗散結(jié)構(gòu)振動能量。通過調(diào)整鋼隔板的角度及鋼水箱內(nèi)的水深，可以根據(jù)需要方便地調(diào)整鋼水箱的自振周期，來滿足不同建筑物的減振要求。
文檔編號E04B1/98GK101709595SQ20091030894
公開日2010年5月19日 申請日期2009年10月28日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月28日
發(fā)明者劉明路, 姜靜, 尚春雨, 趙金城, 靳猛 申請人:上海交通大學