U形管容器減振裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種新型U形管容器減振裝置，屬于工程結(jié)構(gòu)抗振及消能減振領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]消能減振技術(shù)作為一種被動(dòng)的結(jié)構(gòu)減振控制技術(shù)，近幾年來已經(jīng)逐步應(yīng)用在建筑物或構(gòu)筑物中。所謂消能減振技術(shù)，是在結(jié)構(gòu)上附加消能減振裝置，附加減振裝置和結(jié)構(gòu)本身共同承擔(dān)地震和風(fēng)振等作用，通過附加減振裝置的耗能作用從而減小結(jié)構(gòu)本身的動(dòng)力響應(yīng)，保證了結(jié)構(gòu)的安全性、舒適性和正常使用性等功能要求。國內(nèi)外學(xué)者已經(jīng)對消能減振技術(shù)進(jìn)行了大量研宄，開發(fā)了諸多消能減振裝置，例如調(diào)諧質(zhì)量阻尼器(TMD)、調(diào)諧液體阻尼器(TLD)以及摩擦阻尼器等。這些阻尼器在實(shí)際使用中還顯露出一些不足之處。例如，多數(shù)阻尼器采用單一的耗能機(jī)理、減振頻帶有限；多數(shù)阻尼器控制方向單一；調(diào)諧液體阻尼器提供的附加阻尼比較小；摩擦阻尼器產(chǎn)生的熱量較大、影響阻尼器性能。研制和開發(fā)基于混合耗能機(jī)理、振動(dòng)控制方向多樣的新型減振裝置，減小或避免傳統(tǒng)消能減振裝置的不利影響，具有重要的工程現(xiàn)實(shí)意義。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型目的是提供一種綜合U形管容器、粘性液體、摩擦部件、彈簧、多孔板等部件組成的混合減振裝置，該裝置采用混合耗能機(jī)理，具有耗能減振效果明顯、雙向振動(dòng)控制、減振頻帶寬等特點(diǎn)。
[0004]本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下:
[0005]本實(shí)用新型提出一種新型U形減振裝置，包括U形管容器1、多孔板2、活塞3、摩擦部件4、彈簧5、矩形容器6和粘性液體7，其中:U形管容器I內(nèi)底部橫向布置多孔板2，將U形管容器I分隔成左右兩側(cè)，矩形容器6垂直放置于U形管容器I預(yù)留的空間內(nèi)，兩個(gè)活塞3分別放置于矩形容器6外壁與U形管窗口內(nèi)壁之間，活塞3內(nèi)部有預(yù)留孔洞8，U形管容器I頂板下方設(shè)有內(nèi)筒9，所述預(yù)留孔洞8與內(nèi)筒9共同構(gòu)成摩擦部件4 ;活塞3通過彈簧5與U形管容器I頂板底部相連；通過彈簧5提供的恢復(fù)力帶動(dòng)活塞3實(shí)現(xiàn)重復(fù)運(yùn)動(dòng)，同時(shí)內(nèi)筒9能插入預(yù)留孔洞8內(nèi)；矩形容器6內(nèi)部縱向設(shè)置有多孔板2，矩形容器6內(nèi)裝有粘性液體7，U形管容器I內(nèi)下部與活塞3連接處裝有粘性液體7 ;粘性液體7可以在U形管容器I和矩形容器6內(nèi)振蕩，所述粘性液體7通過多孔板2時(shí)，產(chǎn)生水頭損失，消耗能量；所述粘性液體7在U形管容器I內(nèi)晃蕩，帶動(dòng)活塞3上下移動(dòng)，同時(shí)帶動(dòng)摩擦部件4實(shí)現(xiàn)摩擦耗能。
[0006]本實(shí)用新型中，所述彈簧5提供恢復(fù)力使活塞3能夠?qū)崿F(xiàn)往復(fù)運(yùn)動(dòng)。彈簧5的參數(shù)(數(shù)量、剛度、長度)可以調(diào)節(jié)，滿足不同自振周期的建筑物或構(gòu)筑物的性能需求。
[0007]本實(shí)用新型中，所述摩擦部件4由兩部分組成，一部分為活塞3內(nèi)部預(yù)留孔洞，一部分為固接在U形管容器頂板的內(nèi)筒9，兩者預(yù)期的接觸表面預(yù)處理，通過活塞上下運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)摩擦耗能。
[0008]本實(shí)用新型中，所述活塞3、摩擦部件4、彈簧5均可以更換，保證阻尼器的良好性能需求。
[0009]本實(shí)用新型中，所述該粘性液體7可采取粘性系數(shù)不同的一種或多種穩(wěn)定液體，所述液體為甲基硅油。
[0010]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)與有益效果:
[0011]1、本實(shí)用新型裝置構(gòu)造簡單、安置方便，且采用可調(diào)節(jié)、更換的彈簧，增大減振頻寬，適用不同自振周期的建筑物或構(gòu)筑物。
[0012]2、本實(shí)用新型裝置增設(shè)摩擦部件，通過液體振蕩帶動(dòng)活塞往返運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)摩擦耗能，加強(qiáng)裝置耗能能力。
[0013]3、本實(shí)用新型利用調(diào)諧液體柱形阻尼器、摩擦阻尼器的優(yōu)點(diǎn)，增大阻尼，增強(qiáng)結(jié)構(gòu)耗能減振效果。
[0014]4、本實(shí)用新型裝置在U形管容器內(nèi)腔中設(shè)置矩形容器，并設(shè)置縱向多孔板，有效減小結(jié)構(gòu)橫向振動(dòng)響應(yīng)。
【附圖說明】
[0015]圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例的試驗(yàn)裝置的三維視圖；
[0016]圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例的試驗(yàn)裝置的主視圖；
[0017]圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例的試驗(yàn)裝置的俯視圖；
[0018]圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例的試驗(yàn)裝置的側(cè)視圖；
[0019]圖5是活塞部分俯視圖；
[0020]圖6是U形管容器詳圖；
[0021]圖7是U形管容器內(nèi)多孔板詳圖；
[0022]圖8是矩形容器內(nèi)多孔板詳圖；
[0023]圖中標(biāo)號(hào):I為U形管容器，2為多孔板，3為活塞，4為摩擦部件，5為彈簧，6為矩形容器，7為粘性液體，8為預(yù)留孔洞，9為內(nèi)筒。
【具體實(shí)施方式】
[0024]下面結(jié)合附圖和實(shí)施作進(jìn)一步說明。
[0025]實(shí)施例1:請參閱圖1、圖2、圖3、圖4是本實(shí)用新型試驗(yàn)裝置整體結(jié)構(gòu)三維視圖及各個(gè)方向視圖示意圖。
[0026]U形管容器I及矩形容器6容納所有耗能物質(zhì)。多孔板2有兩塊，分別安裝在U形管容器I內(nèi)和矩形容器6內(nèi):U形管容器I內(nèi)橫向布置，矩形容器6內(nèi)縱向布置?；钊?通過彈簧5與U形管容器I頂部連接，摩擦部件4由活塞3中部預(yù)留孔洞8與固接在U形管容器I頂部的內(nèi)筒9組成，活塞3中部預(yù)留孔洞8大小與內(nèi)筒9大小相匹配。粘性液體7由一種或多種穩(wěn)定液體組成。若為多種液體混合使用，要求不發(fā)生任何化學(xué)反應(yīng)。
[0027]具體的，請參閱圖1、圖2、圖3、圖4，根據(jù)結(jié)構(gòu)特性選取合適的彈簧5，將活塞3和摩擦部件4安裝在U形管容器I內(nèi)，所述彈簧5提供恢復(fù)力使活塞3能夠?qū)崿F(xiàn)往復(fù)運(yùn)動(dòng)，彈簧5的參數(shù)滿足建筑物或構(gòu)筑物的性能需求。將矩形容器6安裝在U形管容器I中部預(yù)留空間內(nèi)。將一定體積的粘性液體7注入U(xiǎn)形管容器I和矩形容器6內(nèi)，通過液體晃蕩消耗振動(dòng)能量。同時(shí)在矩形容器6和U形管容器I內(nèi)安裝多孔板2，起到晶格作用，增加液體粘性，提高耗能能力。矩形容器6對橫向振動(dòng)其控制作用，U形管容器I對縱向振動(dòng)其控制作用。
[0028]在圖5所示活塞詳圖中，活塞中部預(yù)留孔洞8直徑稍大于內(nèi)筒9直徑，表面預(yù)處理，組成摩擦部件4。
[0029]圖6是U形管容器詳圖中，U形管容器頂部設(shè)有內(nèi)筒9，與活塞中預(yù)留孔洞8匹配，表面預(yù)處理，組成摩擦部件4。
[0030]圖7和圖8分別是U形管容器I內(nèi)多孔板2和矩形容器6內(nèi)多孔板2，其中，U形管容器I內(nèi)多孔板2橫向布置，矩形容器6內(nèi)多孔板2縱向布置，分別控制縱向和橫向振動(dòng)。
[0031]上述的對實(shí)施例的描述是為便于該技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能理解和應(yīng)用本實(shí)用新型。熟悉本領(lǐng)域技術(shù)的人員顯然可以容易地對這些實(shí)施例做出各種修改，并把在此說明的一般原理應(yīng)用到其他實(shí)施例中而不必經(jīng)過創(chuàng)造性的勞動(dòng)。因此，本實(shí)用新型不限于這里的實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本實(shí)用新型的揭示，對于本實(shí)用新型做出的改進(jìn)和修改都應(yīng)該在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種U形管容器減振裝置，包括U形管容器(I)、多孔板(2)、活塞(3)、摩擦部件(4)、彈簧(5)、矩形容器(6)和粘性液體(7)，其特征在于:U形管容器(I)內(nèi)底部橫向布置多孔板(2)，將U形管容器(I)分隔成左右兩側(cè)，矩形容器(6)垂直放置于U形管容器(I)預(yù)留的空間內(nèi)，兩個(gè)活塞(3)分別放置于矩形容器(6)外壁與U形管容器內(nèi)壁之間，活塞(3)內(nèi)部有預(yù)留孔洞(8)，U形管容器⑴頂板下方設(shè)有內(nèi)筒(9)，所述預(yù)留孔洞⑶與內(nèi)筒(9)共同構(gòu)成摩擦部件(4);活塞(3)通過彈簧(5)與U形管容器(I)頂板底部相連；通過彈簧(5)提供的恢復(fù)力帶動(dòng)活塞(3)實(shí)現(xiàn)重復(fù)運(yùn)動(dòng)，同時(shí)內(nèi)筒(9)能插入預(yù)留孔洞(8)內(nèi)；矩形容器￠)內(nèi)部縱向設(shè)置有多孔板(2)，矩形容器￠)內(nèi)裝有粘性液體(7)，U形管容器(I)內(nèi)下部與活塞(3)連接處裝有粘性液體(7);粘性液體(7)可以在U形管容器(I)和矩形容器(6)內(nèi)振蕩，所述粘性液體(7)通過多孔板(2)時(shí)，產(chǎn)生水頭損失，消耗能量；所述粘性液體(7)在U形管容器(I)內(nèi)晃蕩，帶動(dòng)活塞(3)上下移動(dòng)，同時(shí)帶動(dòng)摩擦部件(4)實(shí)現(xiàn)摩擦耗能。
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種U形管容器減振裝置，該減振裝置包括：U形管容器、多孔板、活塞、摩擦部件、彈簧、液體以及與U形管容器匹配的矩形容器。其中多孔板橫向安置在U形管容器底部用以增大縱向阻尼，消耗結(jié)構(gòu)縱向振動(dòng)能量；在U形管容器兩端各設(shè)置一個(gè)調(diào)頻彈簧，與活塞連接，將阻尼器的液體振蕩頻率調(diào)節(jié)到結(jié)構(gòu)自振頻率附近，增大耗能效果；同時(shí)摩擦部件安裝在U形管容器端部，隨活塞上下移動(dòng)摩擦耗能；與U形管容器匹配的矩形容器中部縱向安裝多孔板，容器安裝在U形管容器槽內(nèi)，用以減小結(jié)構(gòu)橫向振動(dòng)響應(yīng)。該阻尼器減振效果好、減振頻帶寬、構(gòu)造簡單、制造成本低，與傳統(tǒng)單一耗能原理及單一振動(dòng)控制方向的調(diào)諧液體柱形阻尼器（TLCD）相比具有更大的優(yōu)勢。
【IPC分類】E04B1-98
【公開號(hào)】CN204510508
【申請?zhí)枴緾N201520028612
【發(fā)明人】李俊衛(wèi), 王晨瑩, 毛日豐, 王旭峰
【申請人】同濟(jì)大學(xué)
【公開日】2015年7月29日
【申請日】2015年1月16日