[发明专利]一种圆环形调谐液柱阻尼器

说明书

本发明涉及一种圆环形调谐液柱阻尼器，包括同心设置的圆柱体外壳和圆柱体内壳，圆柱体外壳和圆柱体内壳的顶部开敞且位于同一水平面上，圆柱体外壳和圆柱体内壳的底部封闭、且外壳的底部低于内壳的底部；在圆柱体外壳和圆柱体内壳之间设有N个对称布置的L型隔板，各L型隔板的水平段顶部与圆柱体内壳底部位于同一水平面上且两者固接，L型隔板的竖直段与圆柱体内壳、圆柱体外壳固接，相邻L型隔板之间填充有液体；进一步地，各L型隔板底部设有均布的多个孔洞。本发明在现有单向调谐液柱阻尼器的基础上，实现了多向减振消能，易于调节阻尼器自振频率，便于安装维护。

技术领域

本发明属于土木结构振动控制装置技术领域，特别涉及一种圆环形调谐液柱阻尼器。

背景技术

现代建筑设计和施工的趋势使得高层土木工程结构的数量不断增加，由于受到风或地震荷载的激励，结构的振动很可能超过安全标准。在高层建筑结构分析中，应详细研究风或地震荷载的作用，提高结构的阻尼能力。

阻尼器是一种利用阻尼特性来减缓机械振动及消耗动能的装置，已被广泛应用在建筑结构中。通常而言，阻尼器分为主动、半主动、被动控制装置三大类。在被动控制装置分类的阻尼器中，调谐液体阻尼器(Tuned Liquid Damper，TLD)一般为矩形或圆形的盛水水箱，通过调节水箱沿激振方向的长度及水深来调节频率，振动时依靠水箱内液体对箱壁的撞击力和液体的晃动实现消能。调谐液柱阻尼器(Tuned Liquid Column Damper，TLCD)是TLD的一种特殊形式，通常为U型的矩形水箱，水箱中盛满液体，通过调节液体长度使得TLCD频率接近建筑结构的频率，振动时依靠液体运动和边界层中的粘性作用导致的液体水头损失而实现消能。但是一般的TLCD只能控制结构单一方向的振动响应，而对高层建筑结构影响最主要的风振荷载和地震荷载的输入方向具有不确定性，因此无法实现结构水平多向的减振耗能，对于不确定方向的振动荷载而言，减振效果并不理想。

发明内容

为克服现有的调谐液柱阻尼器(TLCD)只能控制结构单一方向的振动响应的局限性，本发明的目的在于提供一种圆环形调谐液柱阻尼器，在传统调谐液柱阻尼器(TLCD)的基础上，通过圆柱体内、外壳和L型隔板的设置，实现对结构水平多向减振耗能的效果。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

本发明提出的一种圆环形调谐液柱阻尼器，其特征在于，包括同心设置的圆柱体外壳和圆柱体内壳，所述圆柱体外壳和圆柱体内壳的顶部开敞且位于同一水平面上，所述圆柱体外壳和圆柱体内壳的底部封闭、且圆柱体外壳的底部低于圆柱体内壳的底部；在所述圆柱体外壳和圆柱体内壳之间设有N个对称布置的L型隔板，各L型隔板的水平段顶部与圆柱体内壳底部位于同一水平面上且两者固接，L型隔板的竖直段分别与圆柱体内壳、圆柱体外壳固接，相邻L型隔板之间填充有液体。

进一步地，所述圆环形调谐液柱阻尼器的质量为被控结构质量的1％～5％。

进一步地，各所述L形隔板底部设有均布的多个孔洞，其开孔面积为相应L型隔板底部水平段面积的20％～80％。

进一步地，所述圆柱体内壳的外直径是圆柱体外壳的外直径的40％～60％；所述圆柱体外壳的高度为其外直径的80％～120％；所述圆柱体外壳与圆柱体内壳底部之间的高差为圆柱体外壳的外直径的20％～30％；所述圆柱体外壳和圆柱体内壳沿圆周方向的侧壁壁厚以及底板壁厚是相应圆柱体外直径的2％～10％。

本发明的特点及有益效果：