一種新型調(diào)諧液體阻尼器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種液體阻尼與液柱阻尼結(jié)合的新型調(diào)諧液體阻尼器，包括水箱，擋板，擋板固定和調(diào)節(jié)裝置，彈性支撐和交接裝置。本發(fā)明結(jié)合調(diào)諧液體阻尼器（TLD）和調(diào)諧液柱阻尼器（TLCD）的優(yōu)點，既保證制作簡單，用途廣泛，又增強(qiáng)阻尼減震效果。本發(fā)明以矩形深水箱為基本模型，在水箱底部中間設(shè)置鉸接固定，兩端使用彈性支撐；水箱中央設(shè)置一垂直放置的平板，其深入箱內(nèi)液體的長度可調(diào)。當(dāng)風(fēng)荷載或地震荷載作用時，水箱內(nèi)液體既產(chǎn)生水平方向振動，又產(chǎn)生豎直方向液面變化，從而增大其振動耗能。也可通過調(diào)整平板高度，改變液體流動狀態(tài)來調(diào)節(jié)液體阻尼器的阻尼比。
【專利說明】—種新型調(diào)諧液體阻尼器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種液體阻尼與液柱阻尼結(jié)合的新型調(diào)諧液體阻尼器，結(jié)合了調(diào)諧液體阻尼與調(diào)諧液柱阻尼器的優(yōu)點，有效提高了阻尼器減震效果。屬于土木結(jié)構(gòu)振動控制領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來隨著對結(jié)構(gòu)抗震減災(zāi)的不斷深入研究，新型的阻尼器逐漸吸引了人們的關(guān)注。其中，調(diào)諧液體阻尼器(TLD)以其經(jīng)濟(jì)簡便，用途廣，阻尼效果良好而得到了越來越多的應(yīng)用；調(diào)諧液柱阻尼器(TLCD)因其頗為顯著的阻尼效果也逐漸被重視。通過調(diào)整自振頻率,通過類似U型管內(nèi)液體的運動，TIXD系統(tǒng)可以產(chǎn)生阻尼力，減弱建筑主體的動力響應(yīng)。在質(zhì)量相同的情況下，一個TLCD系統(tǒng)可以在減震方面取得與TMD系統(tǒng)相似的表現(xiàn)。除了減弱建筑動力響應(yīng)外，TLCD系統(tǒng)相比TMD系統(tǒng)還有許多優(yōu)點。通過調(diào)整節(jié)流孔，系統(tǒng)中的液體可以有效的適應(yīng)建筑結(jié)構(gòu)的各級振動，因此該系統(tǒng)既可以作為被動式阻尼器，也可以作為半主動式阻尼器。TLCD系統(tǒng)也具有配置和空間的靈活性，和時有變化的動態(tài)特性，在主要結(jié)構(gòu)施工完畢后，其參數(shù)可以很容易地調(diào)整。而現(xiàn)有的液體阻尼器同樣各有缺點。TLD的耗能效果略有不足，而TLCD的制作較為復(fù)雜，不夠經(jīng)濟(jì)，同時用途受限。因此，將調(diào)諧液體阻尼器和調(diào)諧液柱阻尼器結(jié)合起來，使其優(yōu)勢互補(bǔ)，并進(jìn)行改進(jìn)開發(fā)，形成一種構(gòu)造形式更加簡單、價格低廉、耗能能力好、調(diào)頻能力強(qiáng)的新型液體阻尼與液柱阻尼結(jié)合的調(diào)諧液體阻尼器就具有重大的工程意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種調(diào)諧液體阻尼與調(diào)諧液柱阻尼相結(jié)合的新型調(diào)諧液體阻尼器，安裝于高層建筑頂部，不僅可以用于為高層建筑提供消防和生活用水，也可用于高層建筑的風(fēng)振和地震反應(yīng)控制，提高建筑的舒適度和安全度。
[0004]為達(dá)到以上目的，本發(fā)明提出的一種新型調(diào)諧液體阻尼器，包括:擋板1、擋板固定和調(diào)節(jié)裝置2、水箱3、底部彈性支撐4、底部鉸接裝置5和水體6，其中:水箱3為封閉的長方體結(jié)構(gòu)，其頂部開槽，擋板I從所述開槽部分插入水箱內(nèi)，使水箱3內(nèi)中部豎向放置有擋板1，擋板I由擋板固定和調(diào)節(jié)裝置2固定和調(diào)節(jié)，水箱3底部通過彈性支撐4和底部鉸接裝置5固定在建筑物上，底部彈性支撐4布置于水箱3的縱向兩端，底部鉸接裝置5布置在水箱3底部中央；水箱3內(nèi)放置水體6，水體6在水箱3內(nèi)的震蕩類似于調(diào)諧液體阻尼器。
[0005]本發(fā)明中，所述擋板固定和調(diào)節(jié)裝置2由螺絲，螺母和固定件組成。該裝置要求所述擋板I上每隔一定距離開一定數(shù)量的孔。
[0006]本發(fā)明中，所述水箱3的深度與水箱3振動方向的長度比值大于1/8，水箱3為深水箱。
[0007]本發(fā)明中，所述彈性支撐4為彈簧或者高阻尼橡膠圈。
[0008]本發(fā)明的理論原理分為兩部分:1.利用建筑物受風(fēng)荷載或地震荷載時產(chǎn)生的晃動帶動水箱及水箱內(nèi)液體晃動來耗能。水體6在水箱3內(nèi)的振蕩，類似于調(diào)諧液體阻尼器，液體相互摩擦耗能，對水箱3側(cè)壓力提供結(jié)構(gòu)回復(fù)力，減少結(jié)構(gòu)響應(yīng)。由于該系統(tǒng)獨特的底部支撐設(shè)計，在荷載作用下，水箱內(nèi)液體既會產(chǎn)生水平晃動，又會產(chǎn)生垂直方向的位移，這樣就增加了液體表面晃動幅度，產(chǎn)生了更大的耗能，同時也提高了結(jié)構(gòu)的自激活性。
[0009]在系統(tǒng)中.液體對結(jié)構(gòu)的反作用主要取決于液流的運動狀態(tài).它直接影響著結(jié)構(gòu)的減振效果。通過液流運動，液體對結(jié)構(gòu)的作用在形式上相當(dāng)于施加了兩個間接力:“液動阻力”和“勢力”。以y(t)表示水箱內(nèi)液面位移，可得出液面變化與兩間接力的基本關(guān)系可近似表示為:
【權(quán)利要求】
1.一種新型調(diào)諧液體阻尼器，包括:擋板(I)、擋板固定和調(diào)節(jié)裝置(2)、水箱(3)、底部彈性支撐⑷、底部鉸接裝置(5)和水體(6)，其特征在于:其中:水箱⑶為封閉的長方體結(jié)構(gòu)，其頂部開槽，擋板(I)從所述開槽部分插入水箱內(nèi)，使水箱(3)內(nèi)中部豎向放置有擋板(1)，擋板(I)由擋板固定和調(diào)節(jié)裝置(2)固定和調(diào)節(jié)，水箱(3)底部通過彈性支撐(4)和底部鉸接裝置(5)固定在建筑物上，底部彈性支撐(4)布置于水箱(3)的縱向兩端，底部鉸接裝置(5)布置在水箱(3)底部中央；水箱(3)內(nèi)放置水體(6)，水體(6)在水箱(3)內(nèi)的震蕩類似于調(diào)諧液體阻尼器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型調(diào)諧液體阻尼器，其特征在于:所述擋板固定和調(diào)節(jié)裝置(2)由螺絲，螺母和固定件組成，該裝置要求在擋板(I)上部隔一定距離開一定數(shù)量的孔。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型調(diào)諧液體阻尼器，其特征在于:所述水箱(3)的深度與水箱(3)振動方向的長度比值大于1/8，水箱(3)為深水箱。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型調(diào)諧液體阻尼器，其特征在于:所述彈性支撐(4)為彈簧 或者高阻尼橡膠圈。
【文檔編號】E04B1/98GK103541458SQ201310548496
【公開日】2014年1月29日 申請日期:2013年11月8日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月8日
【發(fā)明者】魯正, 李一鳴, 周冠華, 花嘉嘉 申請人:同濟(jì)大學(xué)