[发明专利]一种液体阻尼调谐质量阻尼器

说明书

本发明提供了一种液体阻尼调谐质量阻尼器，该减振装置主要由滑轨、弹簧、储液箱、矩形金属摆块组成，用液体阻尼可取代传统TMD(调谐质量阻尼器)中液压粘滞阻尼，适用于高耸建筑、海洋钻井平台、风力机等结构，结构简单、易安装、经济环保。用储液箱中的液体和矩形金属摆块形成的简易装置代替造价昂贵的阻尼器。采用非线性弹簧，减振频带宽。无需外部能源，针对现有的调谐质量阻尼器对振动频率敏感、成本高等问题，提出一种非线性刚度液体阻尼TMD，弹簧系统部分采用非线性弹簧，频带变宽，阻尼系统部分采用液体阻尼，减小安装空间、极大降低成本、既经济又环保。

技术领域

本发明属于结构振动控制技术领域，具体涉及一种液体阻尼调谐质量阻尼器。

背景技术

随着建筑物高度增高、海洋钻井平台数量增多这些工程结构在外载荷激励下易产生振动，尤其在强风、强浪等极端载荷作用下会导致结构性能劣化、丧失稳定性而发生破坏甚至倒塌。所以需要更简单经济安全的减振装置。

调谐质量阻尼器主要由质量块系统、弹簧系统与阻尼系统组成,由于其结构简单、造价低廉在大型结构抗风、抗震中被广泛采用。阻尼器的抑振效果对结构的振动频率十分敏感,只有当接近共振频率时减振效果明显。现有的阻尼器主要采用固定刚度的弹簧系统,其特征频率基本保持不变,而现实中结构的特征频率和荷载的频率受环境气候等诸多因素的影响时刻变化,容易偏离的频率的敏感区,导致其抑振效果不佳。

例如，专利号2010520088569.8，一种简易液体阻尼TMD的发明专利，利用储液容器内的金属摆块随主结构振动而摆动产生阻尼力，实现减振。虽然结构简单、经济环保，但是存在吸振带宽较窄的问题，专利号201710523153.8，组合式单摆式调谐质量阻尼器结构系统及施工方法的发明专利，结合水箱和单摆式空心钢球，计算机监测结构响应，利用落水管调整水箱和钢球的液体体积，该装置需要16个阻尼器，其中油压粘滞阻尼费用昂贵且该装置安装空间大。

主动控制需要外部能源、可靠性差、作动器质量较大、附加配置多，导致应用受到限制，被动调谐质量阻尼器中液压阻尼、粘滞阻尼存在漏油隐患，维护成本高，且对振动频率十分敏感。

发明内容

本发明的目的是提供一种液体阻尼调谐质量阻尼器，解决了现有技术中存在的粘滞阻尼存在漏油隐患的问题。

本发明采用的方案为，一种液体阻尼调谐质量阻尼器，包括底板，底板上设置有直线滑轨，底板两端设置有侧板，侧板之间设置有储液箱，储液箱两侧通过线性弹簧与侧板相连接，在与线性弹簧垂直的方向，储液箱的外壁通过非线性弹簧与固定的支座相连接，储液箱底部固接有滑块，滑块可沿直线滑轨滑动，储液箱内部设置有溶液，储液箱内壁设置有横杆，横杆通过钢绳连接有矩形金属摆块。

本发明的特点还在于：

矩形金属摆块自然下垂没于溶液中。

直线滑轨通过螺钉固定在底板上。

滑块两侧设置有限位块。

横杆固接在储液箱的顶部中央的位置。

钢绳的长度应使矩形金属摆块不触碰到储液箱内壁为佳。

矩形金属摆块开有若干通孔，通孔由矩形金属摆块中心面向摆板壁面半径逐渐变大。

线性弹簧是螺旋弹簧，线性弹簧的数量设置有多个。

本发明的有益效果为：