[发明专利]一种调谐液态阻尼系统及安装方法

说明书

本发明公开了一种调谐液态阻尼系统及安装方法，包括箱体结构和设于箱体结构内的调谐组件；箱体结构包括水平截面呈不规则多边形布置的第一箱体和第二箱体，谐组件包括隔板和若干浆柱，本发明提供能够与高层建筑的消防系统组合，利用了建筑自身的消防水箱，不仅能够利用晃动的液体吸收并耗散高层建筑结构的振动能量，并且减少了阻尼系统所占用的空间；该阻尼系统相较于传统机械式阻尼结构，其整体规格大幅降低，并且效果良好，达到预期目的。

技术领域

本发明涉及高层建筑阻尼技术领域，具体涉及一种调谐液态阻尼系统及安装方法。

背景技术

高层、超高层、高耸结构等重大工程结构的建设在我国社会经济发展中发挥重要作用；而高层、超高层建筑的抗震、抗风等防灾减灾设计始终是影响建筑安全性能的重要问题。进入新世纪以来，高层、超高层、高耸结构进入了快速发展时期，特别是城市的地标性建筑已经成为城市经济实力的象征，如何保证这些高层、超高层、高耸结构的地震作用下的安全性以及强风作用下的舒适性和安全性已经成为需要迫切解决的关键问题。为保证建筑物的安全性，提高人们居住、办公等的舒适性，高端超高层建筑往往会采用增加阻尼器的方式予以改善。目前高端超高层建筑均是通过增加机械式阻尼装置予以解决，其缺点一是造价高昂，二是占用专门较大空间。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的第一目的在于提供一种调谐液态阻尼系统，该调谐液态阻尼系统与高层建筑的消防系统组合，利用了建筑自身的消防水箱，不仅能够利用晃动的液体吸收并耗散高层建筑结构的振动能量，并且减少了阻尼系统所占用的空间。

本发明所采用的技术方案是：一种调谐液态阻尼系统，包括箱体结构和设于箱体结构内的调谐组件；所述箱体结构包括水平截面呈不规则多边形布置的第一箱体和第二箱体，所述第一箱体内设有隔墙将第一箱体的内腔分隔成水平并列布置的有效区域和无效区域，所述有效区域与无效区域之间通过设于隔墙上的连通孔连通；所述调谐组件包括隔板和若干浆柱，所述隔板设于所述第一箱体的有效区域和第二箱体内，所述隔板水平布置并且能够上下移动，所述隔板上设有若干过孔；所述浆柱沿竖向间隔布置在第一箱体的有效区域和第二箱体内，所述浆柱的宽度可调节布置。

本技术方案中：调谐液态阻尼系统能够利用晃动的液体吸收并耗散的高层建筑结构振动的能量。其中第一箱体和第二箱体存储的液体能够将液体晃动的频率调谐至高层建筑结构的自振频率。由于高层建筑结构的共振响应，第一箱体和第二箱体内的液体会产生晃动，从而振动能量通过结构传递给调谐液态阻尼系统，该能量即能够由第一箱体和第二箱体的调谐组件耗散。具体的，本技术方案中的第一箱体与第二箱体采用相对布置，第一箱体的内内置有隔墙，以使箱体形状利于整个阻尼系统产生合适的液体晃动。在隔墙的隔离作用下将第一箱体分为有效区域和无效区域，有效区域和无效区域通过隔墙上的连通孔连通，以保证火情发生时第一水箱内存储的水都可以完全排出；本技术方案在第一箱体的有效区域和第二箱体内设有隔板，并且隔板能够上下移动调节，隔板以下形成静水深，从而能够通过调整水箱的静水深来调节整个阻尼系统的固有晃动频率。此外，通过设置隔板能够满足消防要求中对于消防水箱的最小水深，隔板一方面能够确保该消防系统所需的最小深度，另一方面也不影响水箱的调谐；由于隔板上开设有过孔，在发生火情时，箱体内的水能够完全排出。

位于第一箱体和第二箱体内的浆柱主要起到耗散滑动能量的作用，浆柱能够增加液体湍流消耗能量的流体阻力，由于液体在第一箱体和第二箱体中晃动，桨柱产生液体阻力并消耗晃动能量。本技术方案中的浆柱宽度具有可调节的功能，在实际应用时能够根据建筑具体情况调谐。

优选的，所述浆柱包括固定板、侧板和调节板，所述固定板沿竖向布置，所述侧板位于固定板两外侧面并与固定板相垂直布置，所述调节板与侧板滑动适配，所述调节板能够沿水平方向滑入或滑出侧板长向边侧。

优选的，所述浆柱还包括位于调节板和固定板之间并且自上而下间隔布置固定条，所述固定条两端弯折有固定端，其中一固定端与固定板固定、另一固定端与调节板固定。