[发明专利]一种环形多方向布置的TMD系统

说明书

本发明涉及一种环形多方向布置的TMD系统，包括环形质量块、环形抱箍、钢丝绳、阻尼器，所述环形抱箍包括第一环形抱箍和第二环形抱箍；所述钢丝绳的两端分别固定在所述第一环形抱箍和环形质量块上；所述阻尼器的两端分别固定在所述第二环形抱箍和环形质量块上。本发明在较小质量的作用下，能够有效控制塔式对称结构在不同方向上的振动；通过钢丝绳来有效控制TMD阻尼器的基本频率，该TMD阻尼系统与传统的TMD系统相比，其频率适用范围更广，基本可以实现结构控制的全频域覆盖，适用于控制筒式结构或塔式结构的振动；在结构设计上，采用抱箍式连接，系统安装过程无需与主体结构焊接，安装工艺简单，装配要求低，极大的降低了制造、安装及维护成本。

技术领域

本发明涉及调谐质量阻尼器技术领域，具体地说是一种环形多方向布置的TMD系统。

背景技术

随着经济建设的快速发展，一些重要的公共设施不仅投资大，而且受风、地震、海浪等多种自然灾害的影响，结构的安全风险也较大。因此，对其在环境荷载作用下的振动性能以及响应控制的研究是十分必要的。近年来迅速发展的调质调谐减震控制技术由于其无需对结构采取传统的加强措施，且减震效果明显，易于实施，已作为一种全新的抗震对策，日益受到学术界、工程界的广泛重视，并在国内外工程中得到应用。调谐质量阻尼器(TMD)作为被动减震的有效手段，多用于高层建筑、高耸结构等的减震控制中。

调谐质量阻尼器(TMD)是由质块、弹簧与阻尼系统组成，即将其振动频率调整至主结构频率附近，改变结构共振特性，以达到减震作用。将调谐质量阻尼器(TMD)装入结构的目的是减少在外力作用下基本结构构件的消能要求值，在该情况下，这种减小是通过将结构振动的一些能量传递给以最简单的形式固定或连接在主要结构的辅助质量—弹簧—阻尼筒系统构成的TMD来完成的。

TMD系统通过自身的惯性力反作用于主结构，从而达到减震目的，在高层建筑和高耸结构的振动控制中有较为广泛的运用。现在的建筑结构在风、地震等环境作用下容易产生过大的响应而发生破坏，因此，TMD等减震结构显得非常重要。鉴于结构的空间是非常有限的，要将TMD应用于实际结构中，其尺寸、行程均受到很大的限制，即TMD不能过大、TMD的行程也主要结构内部的可安装空间来控制。同时，考虑到建筑结构振动方向的不确定性，传统的TMD系统的适用范围有限、可调节性有限、安装维护成本高。

如中国专利CN201220221749.5公开了一种调谐质量阻尼器TMD系统，该系统包括钢结构平台、水平TMD机构和垂直TMD机构，所述水平TMD机构通过螺栓连接在平台下方，所述的垂直TMD机构通过螺栓连接在平台上方。当结构发生振动时，其TMD系统与主结构受控振型谐振，自动开启，像吸振器一样将结构的垂直、水平振动吸收到自身，吸收主结构受控振型的振动能量，从而达到抑制受控结构振动的效果。中国专利CN201822114868.0公开了一种新型TMD振动控制系统，包括惯性质量块、永磁铁、粘滞阻尼器、弹簧、钢板和螺栓；通过磁铁与钢板之间的吸力来获得TMD系统的非线性刚度，从而达到加宽其调谐的频率范围的目的。上述专利尽管实现了一定的有益技术效果，但对建筑结构振动方向的不确定性，使用仍然存在一定的限制，适用范围有限。

因此，如何提供一种环形多方向布置的TMD系统，以解决现有技术所存在的问题，对其应用具有重要意义。

发明内容

有鉴于此，本申请的目的在于提供一种环形多方向布置的TMD系统，以有效控制塔式对称结构在不同方向上的振动，以使得其频率适用范围更广，基本可以实现结构控制的全频域覆盖。

为了达到上述目的，本申请提供如下技术方案。

一种环形多方向布置的TMD系统，包括环形质量块、环形抱箍、钢丝绳、阻尼器，所述环形抱箍包括第一环形抱箍和第二环形抱箍；

所述钢丝绳的两端分别固定在所述第一环形抱箍和环形质量块上；

所述阻尼器的两端分别固定在所述第二环形抱箍和环形质量块上。