擺式調(diào)諧質量阻尼器的頻率調(diào)節(jié)裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型屬于振動控制【技術領域】，尤其涉及一種擺式調(diào)諧質量阻尼器的頻率調(diào)節(jié)裝置，用于高聳建筑結構等的減振控制。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)諧質量阻尼器的質量塊與主體結構之間，調(diào)頻彈簧對稱布置在質量塊的兩側或者均勻分布在質量塊的四周，調(diào)頻彈簧一端聯(lián)接質量塊，另一端聯(lián)接主體結構，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)諧質量阻尼器的固有頻率，同時具有結構簡單、操作方便、可靠性高、穩(wěn)定性好的特點。
【專利說明】擺式調(diào)諧質量阻尼器的頻率調(diào)節(jié)裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于振動控制【技術領域】，尤其涉及一種擺式調(diào)諧質量阻尼器的頻率調(diào)節(jié)裝置，用于高聳建筑結構等的減振控制。
【背景技術】
[0002]調(diào)諧質量阻尼器(Tuned Mass Damper,簡稱TMD)安裝在建筑結構上,利用共振原理，將主體結構的振動能量吸收轉移到控制裝置上，從而減小建筑結構的風振和地震反應，在國內(nèi)外已有較多的應用。計算分析和實踐證明，調(diào)諧質量阻尼器的固有頻率和主體結構的固有頻率接近，是保證主體結構的振動能量被轉移到調(diào)諧質量阻尼器的前提條件。否則，減振效果較差，甚至加劇主體結構的振動。因而，在工程應用中，調(diào)諧質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)諧質量阻尼器通常由吊索、質量塊和阻尼器組成。質量塊通過吊索懸吊在主體結構上。阻尼器設置在質量塊與主體結構之間。對于擺式調(diào)諧質量阻尼器的頻率調(diào)節(jié)，在質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，有時質量塊的質量可達幾十噸、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構等因素的限制，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)諧質量阻尼器的減振效果，迫切需要一種結構簡單、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)諧質量阻尼器的固有頻率，同時具有結構簡單、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)諧質量阻尼器的質量塊與主體結構之間，調(diào)頻彈簧對稱布置在質量塊的兩側或者均勻分布在質量塊的四周，調(diào)頻彈簧一端聯(lián)接質量塊，另一端聯(lián)接主體結構，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)諧質量阻尼器的頻率，質量塊上設有至少二個與調(diào)頻彈簧聯(lián)接的聯(lián)接結構。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)裝置與主體結構或/和質量塊相連。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成。
[0008]調(diào)頻彈簧對稱布置在質量塊的兩側或者均勻分布在質量塊的四周，使得在質量塊發(fā)生擺動時，質量塊周圍的調(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量塊的相對位置變化而變化，從而保證擺式調(diào)諧質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，在質量塊上設有多個與調(diào)頻彈簧聯(lián)接的聯(lián)接結構，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)諧質量阻尼器固有頻率的調(diào)節(jié)。所述的聯(lián)接結構可以是吊環(huán)、掛鉤等多種結構。因而，本方案中的頻率調(diào)節(jié)裝置結構簡單、操作方便、穩(wěn)定性好。
[0009]在擺式調(diào)諧質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)裝置與主體結構或質量塊相連。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)裝置的結構可以多種多樣，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)諧質量阻尼器的頻率調(diào)節(jié)裝置，能夠實現(xiàn)在施工現(xiàn)場精確地、大范圍地調(diào)整擺式調(diào)諧質量阻尼器的固有頻率，解決現(xiàn)有大型擺式調(diào)諧質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。同時具有結構簡單、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)諧質量阻尼器的頻率調(diào)節(jié)裝置的結構示意圖之一。
[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)諧質量阻尼器的頻率調(diào)節(jié)裝置的結構示意圖之二。
[0014]圖4為實施例二中本實用新型擺式調(diào)諧質量阻尼器的頻率調(diào)節(jié)裝置的結構示意圖。
【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)諧質量阻尼器的頻率調(diào)節(jié)裝置，本例中擺式調(diào)諧質量阻尼器包括吊索I和質量塊2，擺式調(diào)諧質量阻尼器的頻率調(diào)節(jié)裝置包括調(diào)頻彈簧3，調(diào)頻彈簧3水平設置在質量塊2與主體結構4之間，并且均勻的分布在質量塊2的四周。調(diào)頻彈簧3—端通過聯(lián)接結構7與質量塊2聯(lián)接，另一端與主體結構4聯(lián)接。自由狀態(tài)下，調(diào)頻彈簧3處于預拉緊狀態(tài)。質量塊2上設置多個聯(lián)接結構7，本例中的聯(lián)結結構7具體為吊環(huán)結構。
[0017]調(diào)頻彈簧3對稱布置在質量塊的四周，使得在質量塊2發(fā)生擺動時，質量塊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量塊的相對位置變化而變化，從而保證擺式調(diào)諧質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，在質量塊2上設有多個可以與調(diào)頻彈簧聯(lián)接的聯(lián)接結構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)諧質量阻尼器固有頻率的調(diào)節(jié)。所述的聯(lián)接結構可以是吊環(huán)、掛鉤等多種結構。在擺式調(diào)諧質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除了可以在質量塊四周兩兩對稱設置外，也可以在質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量塊2，可以沿質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)諧質量阻尼器的頻率調(diào)節(jié)裝置的最大優(yōu)勢，在于能夠實現(xiàn)在施工現(xiàn)場精確地調(diào)整擺式調(diào)諧質量阻尼器的固有頻率，解決現(xiàn)有大型擺式調(diào)諧質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，其具有結構簡單、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)裝置與主體結構4相連。在擺式調(diào)諧質量阻尼器自然狀態(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固定在主體結構4上。另外，本實施例中的質量塊2的水平截面輪廓為矩形。
[0022]在擺式調(diào)諧質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)裝置與主體結構相連，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)裝置的結構可以多種多樣，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)裝置與主體結構相連的技術方案外，還可以采用調(diào)頻彈簧的一端通過長度調(diào)節(jié)裝置與質量塊相連的技術方案，或者是調(diào)頻彈簧兩端同時設置長度調(diào)節(jié)裝置分別與主體結構及質量塊相連，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構上，當然，對于調(diào)頻彈簧與質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)諧質量阻尼器的頻率調(diào)節(jié)裝置具有空間結構緊湊，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特征也可以交叉使用?；诒緦嵱眯滦偷募夹g原理，本領域技術人員可以對上述實施例所述技術方案重新進行組合或利用同類技術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原理，都在本實用新型要求的保護范圍內(nèi)。
【權利要求】
1.一種擺式調(diào)諧質量阻尼器的頻率調(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)諧質量阻尼器的質量塊與主體結構之間，調(diào)頻彈簧對稱布置在質量塊的兩側或者均勻分布在質量塊的四周，調(diào)頻彈簧一端聯(lián)接質量塊，另一端聯(lián)接主體結構，調(diào)頻彈簧處于預拉緊狀態(tài)。
2.根據(jù)權利要求1所述的擺式調(diào)諧質量阻尼器的頻率調(diào)節(jié)裝置，其特征在于質量塊上設有至少二個與調(diào)頻彈簧聯(lián)接的聯(lián)接結構。
3.根據(jù)權利要求1一2中任一權利要求所述的擺式調(diào)諧質量阻尼器的頻率調(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)裝置與主體結構或/和質量塊相連。
4.根據(jù)權利要求3所述的擺式調(diào)諧質量阻尼器的頻率調(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