擺式調(diào)諧質(zhì)量阻尼器的頻率調(diào)節(jié)裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型屬于振動控制【技術(shù)領域】，尤其涉及一種擺式調(diào)諧質(zhì)量阻尼器的頻率調(diào)節(jié)裝置，用于高聳建筑結(jié)構(gòu)等的減振控制。包括調(diào)頻彈簧，其特征在于調(diào)頻彈簧水平設置在擺式調(diào)諧質(zhì)量阻尼器的質(zhì)量塊與主體結(jié)構(gòu)之間，調(diào)頻彈簧對稱布置在質(zhì)量塊的兩側(cè)或者均勻分布在質(zhì)量塊的四周，調(diào)頻彈簧一端聯(lián)接質(zhì)量塊，另一端聯(lián)接主體結(jié)構(gòu)，調(diào)頻彈簧處于預拉緊狀態(tài)。其能實現(xiàn)在施工現(xiàn)場精確地、大范圍地調(diào)整擺式調(diào)諧質(zhì)量阻尼器的固有頻率，同時具有結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、可靠性高、穩(wěn)定性好的特點。
【專利說明】擺式調(diào)諧質(zhì)量阻尼器的頻率調(diào)節(jié)裝置
【技術(shù)領域】
[0001]本實用新型屬于振動控制【技術(shù)領域】，尤其涉及一種擺式調(diào)諧質(zhì)量阻尼器的頻率調(diào)節(jié)裝置，用于高聳建筑結(jié)構(gòu)等的減振控制。
【背景技術(shù)】
[0002]調(diào)諧質(zhì)量阻尼器(Tuned Mass Damper,簡稱TMD)安裝在建筑結(jié)構(gòu)上,利用共振原理，將主體結(jié)構(gòu)的振動能量吸收轉(zhuǎn)移到控制裝置上，從而減小建筑結(jié)構(gòu)的風振和地震反應，在國內(nèi)外已有較多的應用。計算分析和實踐證明，調(diào)諧質(zhì)量阻尼器的固有頻率和主體結(jié)構(gòu)的固有頻率接近，是保證主體結(jié)構(gòu)的振動能量被轉(zhuǎn)移到調(diào)諧質(zhì)量阻尼器的前提條件。否則，減振效果較差，甚至加劇主體結(jié)構(gòu)的振動。因而，在工程應用中，調(diào)諧質(zhì)量阻尼器需要具有頻率調(diào)節(jié)裝置，以實現(xiàn)最優(yōu)的減振效果。
[0003]擺式調(diào)諧質(zhì)量阻尼器通常由吊索、質(zhì)量塊和阻尼器組成。質(zhì)量塊通過吊索懸吊在主體結(jié)構(gòu)上。阻尼器設置在質(zhì)量塊與主體結(jié)構(gòu)之間。對于擺式調(diào)諧質(zhì)量阻尼器的頻率調(diào)節(jié)，在質(zhì)量塊被確定的情況下，通常有如下兩種方法:一是調(diào)整吊索長度；二是設置調(diào)頻彈簧，并調(diào)整調(diào)頻彈簧的安裝高度。但在實際工程中，有時質(zhì)量塊的質(zhì)量可達幾十噸、甚至幾百噸，吊索同時使用多根，且有時使用剛性吊桿。因而，在安裝現(xiàn)場調(diào)整吊索長度的難度極大。因而，調(diào)整吊索長度實現(xiàn)調(diào)節(jié)頻率的方法不宜采用。對于第二種方法，有時由于安裝空間和結(jié)構(gòu)等因素的限制，無法調(diào)整調(diào)頻彈簧的安裝高度。因而，也無法應用此方法。
[0004]因而，為保證擺式調(diào)諧質(zhì)量阻尼器的減振效果，迫切需要一種結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、可靠性高、穩(wěn)定性好的頻率調(diào)節(jié)裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實用新型的目的在于解決上述問題，提供一種擺式調(diào)諧質(zhì)量阻尼器的頻率調(diào)節(jié)裝置，能實現(xiàn)在施工現(xiàn)場精確地、大范圍地調(diào)整擺式調(diào)諧質(zhì)量阻尼器的固有頻率，同時具有結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、可靠性高、穩(wěn)定性好的特點。
[0006]本實用新型的實現(xiàn)方案如下:一種擺式調(diào)諧質(zhì)量阻尼器的頻率調(diào)節(jié)裝置，包括調(diào)頻彈簧，其特征在于調(diào)頻彈簧水平設置在擺式調(diào)諧質(zhì)量阻尼器的質(zhì)量塊與主體結(jié)構(gòu)之間，調(diào)頻彈簧對稱布置在質(zhì)量塊的兩側(cè)或者均勻分布在質(zhì)量塊的四周，調(diào)頻彈簧一端聯(lián)接質(zhì)量塊，另一端聯(lián)接主體結(jié)構(gòu)，調(diào)頻彈簧處于預拉緊狀態(tài)。
[0007]為方便通過變化調(diào)頻彈簧數(shù)量實現(xiàn)調(diào)整擺式調(diào)諧質(zhì)量阻尼器的頻率，質(zhì)量塊上設有至少二個與調(diào)頻彈簧聯(lián)接的聯(lián)接結(jié)構(gòu)。應用時，調(diào)頻彈簧處于預拉緊狀態(tài)。調(diào)頻彈簧的端部通過長度調(diào)節(jié)裝置與主體結(jié)構(gòu)或/和質(zhì)量塊相連。利用長度調(diào)節(jié)裝置可以隨時調(diào)整作用在調(diào)頻彈簧上的預緊力。所述長度調(diào)節(jié)裝置可以由螺母和螺紋桿件構(gòu)成。
[0008]調(diào)頻彈簧對稱布置在質(zhì)量塊的兩側(cè)或者均勻分布在質(zhì)量塊的四周，使得在質(zhì)量塊發(fā)生擺動時，質(zhì)量塊周圍的調(diào)頻彈簧，部分被拉長，部分被相應縮短，可保證調(diào)頻彈簧的總剛度不會因質(zhì)量塊的相對位置變化而變化，從而保證擺式調(diào)諧質(zhì)量阻尼器固有頻率的穩(wěn)定性。通過上述設置方案，在擺式調(diào)諧質(zhì)量阻尼器需要進行頻率調(diào)節(jié)時，只需更換不同剛度的調(diào)頻彈簧即可實現(xiàn)。另外，在質(zhì)量塊上設有多個與調(diào)頻彈簧聯(lián)接的聯(lián)接結(jié)構(gòu)，也可以通過調(diào)整調(diào)頻彈簧的數(shù)量，實現(xiàn)對擺式調(diào)諧質(zhì)量阻尼器固有頻率的調(diào)節(jié)。所述的聯(lián)接結(jié)構(gòu)可以是吊環(huán)、掛鉤等多種結(jié)構(gòu)。因而，本方案中的頻率調(diào)節(jié)裝置結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、穩(wěn)定性好。
[0009]在擺式調(diào)諧質(zhì)量阻尼器處于自然狀態(tài)時，調(diào)頻彈簧處于預拉緊狀態(tài)，可防止調(diào)頻彈簧因重力產(chǎn)生彎曲，同時保證調(diào)頻彈簧剛度的線性特征。調(diào)頻彈簧的端部通過長度調(diào)節(jié)裝置與主體結(jié)構(gòu)或質(zhì)量塊相連。利用長度調(diào)節(jié)裝置可以方便地將調(diào)頻彈簧拉緊或放松，從而方便地實現(xiàn)調(diào)頻彈簧的安裝和拆卸，增強操作靈活性，解決在使用大噸位的質(zhì)量塊和大剛度的調(diào)頻彈簧時，不易安裝調(diào)頻彈簧并實現(xiàn)預拉緊狀態(tài)的問題。所述長度調(diào)節(jié)裝置的結(jié)構(gòu)可以多種多樣，例如可以利用相互配合的螺母和螺紋桿件實現(xiàn)，改變螺母在螺紋桿件上的相對位置，就可以實現(xiàn)調(diào)頻彈簧的拉長或縮短。
[0010]本實用新型的有益效果在于提供一種擺式調(diào)諧質(zhì)量阻尼器的頻率調(diào)節(jié)裝置，能夠?qū)崿F(xiàn)在施工現(xiàn)場精確地、大范圍地調(diào)整擺式調(diào)諧質(zhì)量阻尼器的固有頻率，解決現(xiàn)有大型擺式調(diào)諧質(zhì)量阻尼器的固有頻率難于在工程現(xiàn)場進行準確調(diào)節(jié)的問題。同時具有結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、可靠性高、穩(wěn)定性好的特點。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1為實施例一中本實用新型擺式調(diào)諧質(zhì)量阻尼器的頻率調(diào)節(jié)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖之一。
[0012]圖2為圖1的A-A剖視圖。
[0013]圖3為實施例一中本實用新型擺式調(diào)諧質(zhì)量阻尼器的頻率調(diào)節(jié)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖之二。
[0014]圖4為實施例二中本實用新型擺式調(diào)諧質(zhì)量阻尼器的頻率調(diào)節(jié)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0015]實施例一
[0016]如圖1和圖2所示本實用新型擺式調(diào)諧質(zhì)量阻尼器的頻率調(diào)節(jié)裝置，本例中擺式調(diào)諧質(zhì)量阻尼器包括吊索I和質(zhì)量塊2，擺式調(diào)諧質(zhì)量阻尼器的頻率調(diào)節(jié)裝置包括調(diào)頻彈簧3，調(diào)頻彈簧3水平設置在質(zhì)量塊2與主體結(jié)構(gòu)4之間，并且均勻的分布在質(zhì)量塊2的四周。調(diào)頻彈簧3—端通過聯(lián)接結(jié)構(gòu)7與質(zhì)量塊2聯(lián)接，另一端與主體結(jié)構(gòu)4聯(lián)接。自由狀態(tài)下，調(diào)頻彈簧3處于預拉緊狀態(tài)。質(zhì)量塊2上設置多個聯(lián)接結(jié)構(gòu)7，本例中的聯(lián)結(jié)結(jié)構(gòu)7具體為吊環(huán)結(jié)構(gòu)。
[0017]調(diào)頻彈簧3對稱布置在質(zhì)量塊的四周，使得在質(zhì)量塊2發(fā)生擺動時，質(zhì)量塊2周圍處于對稱位置的調(diào)頻彈簧3，一個被拉長，一個被相應壓縮，可保證調(diào)頻彈簧的總剛度不會因質(zhì)量塊的相對位置變化而變化，從而保證擺式調(diào)諧質(zhì)量阻尼器固有頻率的穩(wěn)定性。通過上述設置方案，在擺式調(diào)諧質(zhì)量阻尼器需要進行固有頻率調(diào)節(jié)時，只需更換不同剛度的調(diào)頻彈簧3即可實現(xiàn)。另外，在質(zhì)量塊2上設有多個可以與調(diào)頻彈簧聯(lián)接的聯(lián)接結(jié)構(gòu)7，也可以通過調(diào)整調(diào)頻彈簧3的數(shù)量，實現(xiàn)對擺式調(diào)諧質(zhì)量阻尼器固有頻率的調(diào)節(jié)。所述的聯(lián)接結(jié)構(gòu)可以是吊環(huán)、掛鉤等多種結(jié)構(gòu)。在擺式調(diào)諧質(zhì)量阻尼器處于自然狀態(tài)時，調(diào)頻彈簧3處于預拉緊狀態(tài)，可防止調(diào)頻彈簧因重力產(chǎn)生彎曲，同時保證調(diào)頻彈簧剛度為定值，確保在工作過程中調(diào)頻彈簧始終處于承受外部作用力與自身變形之間線性變化的狀態(tài)下，從而使擺式調(diào)諧質(zhì)量阻尼器的固有頻率保持穩(wěn)定。
[0018]另外，要指出的是，基于本例所述的技術(shù)原理，調(diào)頻彈簧3的數(shù)量還可以設置三個、五個、六個甚至更多個，調(diào)頻彈簧3除了可以在質(zhì)量塊四周兩兩對稱設置外，也可以在質(zhì)量塊周圍均勻地布置，例如如圖3所示，對于水平截面輪廓為圓形的質(zhì)量塊2，可以沿質(zhì)量塊圓周方向均勻設置三個調(diào)頻彈簧3，也能實現(xiàn)同樣的效果，在此一并給予說明，也在本實用新型要求的保護范圍之中。
[0019]本實用新型擺式調(diào)諧質(zhì)量阻尼器的頻率調(diào)節(jié)裝置的最大優(yōu)勢，在于能夠?qū)崿F(xiàn)在施工現(xiàn)場精確地調(diào)整擺式調(diào)諧質(zhì)量阻尼器的固有頻率，解決現(xiàn)有大型擺式調(diào)諧質(zhì)量阻尼器的固有頻率難于在工程現(xiàn)場進行準確調(diào)節(jié)的難題，其具有結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、可靠性高、穩(wěn)定性好的特點。
[0020]實施例二
[0021]如圖4所示本實用新型擺式調(diào)諧質(zhì)量阻尼器的頻率調(diào)節(jié)裝置，與實施例一的區(qū)別在于，調(diào)頻彈簧3兩兩對應水平的對稱布置在質(zhì)量塊2四周，調(diào)頻彈簧3的通過長度調(diào)節(jié)裝置與主體結(jié)構(gòu)4相連。在擺式調(diào)諧質(zhì)量阻尼器自然狀態(tài)時，調(diào)頻彈簧3處于預拉緊狀態(tài)。所述長度調(diào)節(jié)裝置由螺母5和螺紋桿件6組成。調(diào)頻彈簧3與螺紋桿件6直接相連，利用螺母5將螺紋桿件6固定在主體結(jié)構(gòu)4上。另外，本實施例中的質(zhì)量塊2的水平截面輪廓為矩形。
[0022]在擺式調(diào)諧質(zhì)量阻尼器處于自然狀態(tài)時，調(diào)頻彈簧處于預拉緊狀態(tài)，可防止調(diào)頻彈簧因重力產(chǎn)生彎曲，同時保證調(diào)頻彈簧剛度的線性特征。調(diào)頻彈簧的端部通過長度調(diào)節(jié)裝置與主體結(jié)構(gòu)相連，利用長度調(diào)節(jié)裝置可以方便地將調(diào)頻彈簧拉緊或放松，從而方便地實現(xiàn)調(diào)頻彈簧的安裝和拆卸，增強操作靈活性，解決在使用大噸位的質(zhì)量塊和大剛度的調(diào)頻彈簧時，不易安裝調(diào)頻彈簧并實現(xiàn)預拉緊狀態(tài)的問題。所述長度調(diào)節(jié)裝置的結(jié)構(gòu)可以多種多樣，典型的如本例所述可以利用相互配合的螺母和螺紋桿件實現(xiàn)，旋轉(zhuǎn)螺母，改變螺母在螺紋桿件上的相對位置，就可以調(diào)整調(diào)頻彈簧的預拉緊力，拉長或縮短調(diào)頻彈簧，十分方便。
[0023]在擺式調(diào)諧質(zhì)量阻尼器的固有頻率需要進行調(diào)節(jié)時，與實施例一相似，可以通過更換不同剛度的調(diào)頻彈簧3或調(diào)整調(diào)頻彈簧3的數(shù)量來實現(xiàn)。
[0024]特別要指出的是，除了可以采用本例中所述調(diào)頻彈簧的一端通過長度調(diào)節(jié)裝置與主體結(jié)構(gòu)相連的技術(shù)方案外，還可以采用調(diào)頻彈簧的一端通過長度調(diào)節(jié)裝置與質(zhì)量塊相連的技術(shù)方案，或者是調(diào)頻彈簧兩端同時設置長度調(diào)節(jié)裝置分別與主體結(jié)構(gòu)及質(zhì)量塊相連，都可以實現(xiàn)相似的效果；此外，長度調(diào)節(jié)裝置中的螺母也可以與調(diào)頻彈簧相連，將螺紋桿件設置在主體結(jié)構(gòu)上，當然，對于調(diào)頻彈簧與質(zhì)量塊之間設置長度調(diào)節(jié)裝置中也是如此，都是基于本例所述的技術(shù)原理，在此不一一附圖給予說明，僅以文字給予說明，都在本實用新型要求的保護范圍之中。
[0025]本實用新型擺式調(diào)諧質(zhì)量阻尼器的頻率調(diào)節(jié)裝置具有空間結(jié)構(gòu)緊湊，性能穩(wěn)定等特點，其可以有效解決現(xiàn)有大型擺式調(diào)諧質(zhì)量阻尼器的固有頻率難于在工程現(xiàn)場進行準確調(diào)節(jié)的難題，市場應用前景十分廣闊。此外，本實用新型中的實施例僅為更好說明本實用新型的技術(shù)方案，并不應視為對本實用新型的限制，其中許多實施例中的技術(shù)特征也可以交叉使用?；诒緦嵱眯滦偷募夹g(shù)原理，本領域技術(shù)人員可以對上述實施例所述技術(shù)方案重新進行組合或利用同類技術(shù)對其中某些元件進行簡單替換，只要基于本實用新型的技術(shù)原理，都在本實用新型要求的保護范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種擺式調(diào)諧質(zhì)量阻尼器的頻率調(diào)節(jié)裝置，包括調(diào)頻彈簧，其特征在于調(diào)頻彈簧水平設置在擺式調(diào)諧質(zhì)量阻尼器的質(zhì)量塊與主體結(jié)構(gòu)之間，調(diào)頻彈簧對稱布置在質(zhì)量塊的兩側(cè)或者均勻分布在質(zhì)量塊的四周，調(diào)頻彈簧一端聯(lián)接質(zhì)量塊，另一端聯(lián)接主體結(jié)構(gòu)，調(diào)頻彈簧處于預拉緊狀態(tài)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的擺式調(diào)諧質(zhì)量阻尼器的頻率調(diào)節(jié)裝置，其特征在于質(zhì)量塊上設有至少二個與調(diào)頻彈簧聯(lián)接的聯(lián)接結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1一2中任一權(quán)利要求所述的擺式調(diào)諧質(zhì)量阻尼器的頻率調(diào)節(jié)裝置，其特征在于調(diào)頻彈簧的端部通過長度調(diào)節(jié)裝置與主體結(jié)構(gòu)或/和質(zhì)量塊相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的擺式調(diào)諧質(zhì)量阻尼器的頻率調(diào)節(jié)裝置，其特征在于所述長度調(diào)節(jié)裝置由螺母和螺紋桿件構(gòu)成。
【文檔編號】E04B1/98GK203499048SQ201320560965
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年9月10日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月10日
【發(fā)明者】尹學軍, 孔祥斐, 王乾安 申請人:隔而固(青島)振動控制有限公司, 尹學軍