專利名稱：一種減振消能嵌套水箱的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種減振消能嵌套水箱。
背景技術(shù)：
隨著我國(guó)城市化進(jìn)程的深入，一線甚至二線城市的核心區(qū)建設(shè)用地日趨緊張，高層和超高層建筑的數(shù)量迅速增長(zhǎng)。而此類建筑比較容易受風(fēng)和地震等外界強(qiáng)激勵(lì)影響，輕則會(huì)導(dǎo)致使用者不適，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致建筑物結(jié)構(gòu)破壞。為減輕風(fēng)和地震對(duì)于建筑物結(jié)構(gòu)的影響，高層建筑中經(jīng)常需要設(shè)計(jì)阻尼器減少結(jié)構(gòu)的振動(dòng)反應(yīng)。結(jié)合高層建筑中的高位水箱，設(shè)置液體阻尼器減振是比較合理的方式。此外，在高層建筑的設(shè)備安裝工程中，彈簧阻尼減振器也是常用的減振設(shè)備。重物懸吊阻尼減震器也在部分超高層建筑中也得到了成功應(yīng)用。申請(qǐng)?zhí)枮?00910308947.8的專利公開了一種減振耗能水箱。該專利在水箱內(nèi)部設(shè)置了鋼隔板，可獲得更高的液體震蕩阻尼。但該專利未設(shè)置彈簧減震座作為水箱底座，發(fā)生地震或強(qiáng)風(fēng)時(shí)水箱底座的剛性連接容易遭到破壞，使阻尼器失效。水箱內(nèi)部也未設(shè)置帶彈簧連接的嵌套結(jié)構(gòu)，消耗震蕩能量的能力提升有限，且采用花籃螺栓剛性連接隔板在強(qiáng)震時(shí)也容易造成比較單薄的水箱側(cè)壁的結(jié)構(gòu)破壞；另外現(xiàn)有的作為液體阻尼器使用的水箱的設(shè)計(jì)和研究，沒有涉及水箱基礎(chǔ)，水箱與建筑物的連接一般采用類似普通水箱的剛性連接。在發(fā)生地震或強(qiáng)風(fēng)災(zāi)害時(shí)，充滿水的水箱質(zhì)量較大，如水箱和基礎(chǔ)之間使用剛性連接，容易在振動(dòng)中發(fā)生剛性連接破壞，導(dǎo)致阻尼器失效，水箱大范圍位移而危及結(jié)構(gòu)安全。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種減振消能嵌套水箱，以克服目前現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足。本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn):
一種減振消能嵌套水箱，包括彈簧減震座，所述彈簧減震座上設(shè)有水箱本體，所述水箱本體包括外層水箱，外層水箱內(nèi)設(shè)有中層嵌套水箱，中層嵌套水箱內(nèi)設(shè)有內(nèi)層嵌套水箱；所述外層水箱頂端設(shè)有泄壓口。進(jìn)一步的，所述外層水箱與中層嵌套水箱之間以及中層嵌套水箱與內(nèi)層嵌套水箱之間均通過(guò)限位阻尼彈簧限位固定連接。進(jìn)一步的，所述內(nèi)層嵌套水箱頂端和底端以及中層嵌套水箱頂端和底端均設(shè)有阻尼連通口。進(jìn)一步的，所述阻尼連通口包括合頁(yè)板和彈簧。優(yōu)選的，所述外層水箱、中層嵌套水箱、內(nèi)層嵌套水箱以及限位阻尼彈簧均為不銹鋼材料。本發(fā)明的有益效果為:(I)本發(fā)明消能減振性能好:將彈簧減振阻尼器、重物懸吊減振阻尼器和液體減振阻尼器三者的特點(diǎn)結(jié)合應(yīng)用于水箱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，顯著提高了消能減振性能，對(duì)水箱本體和建筑結(jié)構(gòu)的保護(hù)性能更強(qiáng)；(2)不易發(fā)生失效:彈簧減震座的設(shè)計(jì)，使水箱與建筑物通過(guò)彈簧減震座連接，發(fā)生地震或強(qiáng)風(fēng)時(shí)，配合嵌套結(jié)構(gòu)的強(qiáng)消能減振性能，水箱底座的柔性連接不易遭到破壞，不易發(fā)生阻尼器失效；(3)適用面廣，適用性強(qiáng):嵌套結(jié)構(gòu)可根據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的需要設(shè)計(jì)為任意層次嵌套，在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，可結(jié)合工程需要，根據(jù)不同的激勵(lì)周期，調(diào)整嵌套水箱的數(shù)量，使水箱在相應(yīng)激勵(lì)周期下的減振消能性能達(dá)到最佳，采用嵌套結(jié)構(gòu)，可以使用現(xiàn)有建筑的現(xiàn)有水箱作為最外層水箱進(jìn)行改造，降低了生產(chǎn)成本；
(4)由于采用了彈簧減震座和逐層嵌套結(jié)構(gòu)，減振消能性能出色，在裝配式建筑、輕鋼結(jié)構(gòu)建筑等結(jié)構(gòu)主體抗破壞能力較差的建筑中適用性較強(qiáng)，穩(wěn)定性強(qiáng)，實(shí)用性強(qiáng)。


下面根據(jù)附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。圖1是本發(fā)明實(shí)施例所述的一種減振消能嵌套水箱的主視 圖2是本發(fā)明實(shí)施例所述的一種減振消能嵌套水箱的立體結(jié)構(gòu)示意 圖3是本發(fā)明實(shí)施例所述的一種減振消能嵌套水箱的阻尼連通口的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中:
1、外層水箱；2、中層嵌套水箱；3、內(nèi)層嵌套水箱；4、限位阻尼彈簧；5、阻尼連通口 ；6、外層水箱；7、彈黃減震座；8、水箱本體；9、合頁(yè)板；10、彈黃。
具體實(shí)施例方式如圖1-3所示，本發(fā)明實(shí)施例所述的一種減振消能嵌套水箱，包括彈簧減震座7，所述彈簧減震座7上設(shè)有水箱本體8，所述水箱本體8包括外層水箱1，外層水箱I內(nèi)設(shè)有中層嵌套水箱2，中層嵌套水箱2內(nèi)設(shè)有內(nèi)層嵌套水箱3 ;所述外層水箱I頂端設(shè)有泄壓口6 ;所述外層水箱I與中層嵌套水箱2之間、中層嵌套水箱2與內(nèi)層嵌套水箱3之間均通過(guò)限位阻尼彈簧4限位固定連接；所述內(nèi)層嵌套水箱3頂端和底端以及中層嵌套水箱2頂端和底端均設(shè)有阻尼連通口 5 ;所述阻尼連通口 5包括合頁(yè)板9和彈簧10 ;所述水箱本體8可設(shè)有多層嵌套水箱；所述外層水箱1、中層嵌套水箱2、內(nèi)層嵌套水箱3以及限位阻尼彈簧4均為不銹鋼材料。具體使用時(shí)，本發(fā)明各嵌套水箱間設(shè)有阻尼連通口 5，使各層水箱間保持聯(lián)通，在各層水箱發(fā)生相對(duì)位移時(shí)，對(duì)各層水箱之間的水流起到阻尼作用，阻尼連通5由合頁(yè)板9和彈簧10組成；外層水箱I頂部設(shè)有泄壓口 6，主要作用是在水箱發(fā)生強(qiáng)烈震動(dòng)時(shí)，使水箱內(nèi)的水可通過(guò)泄壓口 6溢出水箱外，減少相對(duì)比較薄弱的水箱頂面的受力；水箱底座設(shè)置彈簧減震座7，內(nèi)部嵌套結(jié)構(gòu)之間使用限位阻尼彈簧4連接，融入了彈簧阻尼器的特性，提高了減振消能能力，彈簧減震座7的具體設(shè)計(jì)可參考建筑設(shè)備減振的現(xiàn)有技術(shù)，根據(jù)工程需要確定。嵌套結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)可以發(fā)揮類似懸吊阻尼器的作用，水箱充滿水時(shí)，內(nèi)層嵌套水箱可通過(guò)限位阻尼彈簧4懸浮在中央位置，內(nèi)層嵌套水箱3相對(duì)于中層嵌套水箱2類似一個(gè)完整的懸吊重物，使本發(fā)明在起到液體震蕩阻尼作用的同時(shí)，還可以起到類似懸吊阻尼器的作用。水箱的逐層嵌套結(jié)構(gòu)可減少液體震蕩的幅度，提高水箱作為液體阻尼器的減振消能的能力。本發(fā)明的嵌套結(jié)構(gòu)可根據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的需要設(shè)計(jì)為任意層次嵌套，即η層次嵌套，(η為大于等于2的任意整數(shù))比如附圖所示的3層嵌套，或者4層、5層等。在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，可結(jié)合工程需要，結(jié)合工程進(jìn)行具體設(shè)計(jì)，根據(jù)不同的激勵(lì)周期，調(diào)整嵌套水箱的數(shù)量、尺寸，調(diào)整彈簧減振限位彈簧的數(shù)量和性能，使水箱在相應(yīng)激勵(lì)周期下的減振消能性能達(dá)到最佳。使用既有建筑的現(xiàn)有水箱作為最外層水箱，增加嵌套水箱，并在既有水箱基礎(chǔ)上增加彈簧減振座7，就可以比較低的成本完成水箱的主要結(jié)構(gòu)。本發(fā)明不局限于上述最佳實(shí)施方式，任何人在本發(fā)明的啟示下都可得出其他各種形式的產(chǎn)品，但不論在其形狀或結(jié)構(gòu)上作任何變化，凡是具有與本申請(qǐng)相同或相近似的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種減振消能嵌套水箱，包括彈簧減震座(7)，其特征在于:所述彈簧減震座(7)上設(shè)有水箱本體(8 )，所述水箱本體(8 )包括外層水箱(I )，外層水箱(I)內(nèi)設(shè)有中層嵌套水箱(2)，中層嵌套水箱(2)內(nèi)設(shè)有內(nèi)層嵌套水箱(3);所述外層水箱(I)頂端設(shè)有泄壓口(6)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的減振消能嵌套水箱，其特征在于:所述外層水箱(I)與中層嵌套水箱(2)之間以及中層嵌套水箱(2)與內(nèi)層嵌套水箱(3)之間均通過(guò)限位阻尼彈簧(4)限位固定連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的減振消能嵌套水箱，其特征在于:所述內(nèi)層嵌套水箱(3)頂端和底端以及中層嵌套水箱(2)頂端和底端均設(shè)有阻尼連通口(5)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的減振消能嵌套水箱，其特征在于:所述阻尼連通口(5)包括合頁(yè)板(9)和彈簧(10)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的減振消能嵌套水箱，其特征在于:所述外層水箱(I)、中層嵌套水箱(2)、內(nèi)層嵌套水箱(3)以及限位阻尼彈簧(4)均為不銹鋼材料。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種減振消能嵌套水箱，包括彈簧減震座，所述彈簧減震座上設(shè)有水箱本體，所述水箱本體包括外層水箱，外層水箱內(nèi)設(shè)有中層嵌套水箱，中層嵌套水箱內(nèi)設(shè)有內(nèi)層嵌套水箱；所述外層水箱頂端設(shè)有泄壓口。本發(fā)明的有益效果為可用于一般高層建筑或超高層建筑在屋面或設(shè)備層儲(chǔ)存消防用水或生活用水，并在發(fā)生地震或強(qiáng)風(fēng)災(zāi)害時(shí)，通過(guò)阻尼效應(yīng)耗散結(jié)構(gòu)振動(dòng)能量，減小水箱本體及建筑物的振動(dòng)幅度，降低地震對(duì)建筑物的主體結(jié)構(gòu)和水箱本體的破壞；另外減振消能效果好，不易發(fā)生失效，適用面廣，適用性強(qiáng)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造安裝簡(jiǎn)便，可使用現(xiàn)有水箱改造，成本低，可實(shí)現(xiàn)一箱兩用，實(shí)用性強(qiáng)。
文檔編號(hào)E04B1/98GK103104051SQ201310046339
公開日2013年5月15日 申請(qǐng)日期2013年2月5日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月5日
發(fā)明者賈洪, 錢增志, 周德恒, 陳美方, 王寬 申請(qǐng)人:中鐵建設(shè)集團(tuán)有限公司