[实用新型]一种可调节频率范围的并联弹簧板式调谐质量阻尼器

说明书

本实用新型公开了一种可调节频率范围的并联弹簧板式调谐质量阻尼器，包括顶部密封安装有顶盖的带肋钢桶，底座上有平行排成两排的四个条形滑槽，每个滑槽上均有可沿滑槽轴线方向往复移动的滑动支座，滑动支座底部有穿过滑槽的紧定螺栓，滑动支座的侧壁上设有调节螺栓；滑动支座顶部设有中轴线水平设置的弧形凹槽；位于不同排中且相邻的两个滑动支座上放有同一根磁力滚动轴，两根磁力滚动轴上放有托板，托板上均布有四根下端与托板固接上端与顶盖固接的调节弹簧；四根调节弹簧中连线与磁力滚动轴轴线相平行的两根调节弹簧组成一组弹性组件，磁力滚动轴位于弹性组件与质量块组件之间。通过改变该阻尼器中托板的线刚度，使TMD可以在较宽频率范围内有效工作。

技术领域

本实用新型属于建筑结构减振技术领域，涉及一种可调节频率范围的并联弹簧板式调谐质量阻尼器。

背景技术

土木结构特别是高耸建筑与大跨度桥梁在地震、风、人群等荷载作用下容易产生大幅振动，危及结构安全，影响结构舒适度。为了抑制结构大幅振动，国内外学者提出了许多结构振动控制方法。调谐质量阻尼器（Tuned Mass Damper，简称TMD）是目前使用最为广泛的耗能减振阻尼器。为了提高TMD减振性能，提高其耐久性和适用性，许多学者针对新型TMD及其减振性能开展了研究。调谐质量阻尼器作为被动系统减振方式的一个主要代表。结构简单、设计方便，减振效果明显，成为被动系统减振方式的研究重点。TMD是由弹簧、质量块、阻尼器组成的一个系统。通过预先设定计算的弹簧刚度、阻尼系数、质量块质量，可以对系统起到很好的减振效果。

TMD的工作原理为：通过将TMD自身的频率调整接近主结构的控制频率（对高层建筑而言，该控制频率一般为其基频/第一频率），当风力作用使主结构的主要频率被激发时，TMD会因振子的惯性和弹簧所产生的回复力产生与主体结构反向的共振行为。在振动过程中，主结构上一部分能量将转换为TMD振子的动能，一部分转换为弹簧的弹性势能，而剩下部分则通过TMD的阻尼器耗散。

建筑结构受到风荷载、地震荷载的作用具有许多频率分量，而TMD的动力吸振器在复杂多自度和有阻尼建筑结构中的性能是不一样的。在过去20多年中，许多研究与开发工作因此而致力于研究TMD在这种振动环境中的效果。

现有技术中的TMD主要是针对某一阶固有频率或者是较窄频率范围进行设计，当外界激励频带较宽时，减振效果就不是很明显。再加上结构的刚度和阻尼计算过程存在误差，设计出的TMD减振效果并不是很好，这一点也刚好突出了TMD的频率调谐的敏感性问题。面对上述现有技术的不足，为了改善TMD调谐频率的敏感性问题，以及可以在较宽频率范围内有效工作，有必要引入了一种可调节频率范围的TMD。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种可调节频率范围的并联弹簧板式调谐质量阻尼器，能适应不同建筑物的固有频率，针对不同的建筑物固有频率，具有显著的减振效果。

为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：一种可调节频率范围的并联弹簧板式调谐质量阻尼器，包括由底座、钢桶和若干个肋板组成的带肋钢桶，钢桶顶部密封安装有顶盖，底座上加工有四个条形滑槽，四个滑槽排成平行的两排，每排中的两个滑槽同轴设置，每个滑槽上均放置有一个可沿该滑槽轴线方向往复移动的滑动支座，滑动支座底部安装有穿过滑槽的紧定螺栓，滑动支座的侧壁上设有轴线与滑槽轴线同向设置的调节螺栓，调节螺栓的一端与滑动支座相连接，调节螺栓的另一端伸出钢桶外；滑动支座顶部设有中轴线水平设置的弧形凹槽；位于不同排中且相邻的两个滑动支座的弧形凹槽内上放置有同一根磁力滚动轴，两根磁力滚动轴上放置有托板，托板上均布有四根调节弹簧，调节弹簧下端与托板固接，调节弹簧上端与顶盖固接；四根调节弹簧中连线与磁力滚动轴轴线相平行的两根调节弹簧组成一组弹性组件，一根磁力滚动轴位于一组弹性组件与质量块组件之间。

本实用新型并联弹簧板式调谐质量阻尼器具有如下优点：

1）通过改变托板的线刚度，使TMD自身的频率可以在一定范围内调节，进而适应不同的主结构控制频率，可以在较宽频率范围内有效工作。