[实用新型]分散内置式调频液体阻尼减振装置

说明书

技术领域

本实用新型属于建筑减振(震)技术领域。

背景技术

随着建筑结构抗振(震)要求的提高，采用结构减振(震)控制技术的建筑工程越来越多。结构减振(震)控制技术主要通过在结构设置各种阻尼器来耗散结构的振动能量，减小结构的振动响应。常用的阻尼器有：粘滞阻尼器、金属屈服型阻尼器、摩擦阻尼、调频质量阻尼器和调频液体阻尼器。目前，通常的阻尼器设置方式在结构上额外附加阻尼器装置，这通常需要占据建筑使用空间，而调频质量阻尼器和调频液体阻尼器则需要在专门的楼层设置巨大的质量块或水箱，给所在楼层结构造成很大的承载负担。因此，传统的阻尼器设置方法受到很大的限制，因而对提高结构整体的阻尼也很有限，使得减振(震)控制效果受到影响。此外，对于调频质量阻尼器和调频液体阻尼器，因设置楼层位置和质量的限制，其减振控制频率范围窄，减振效果很小。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种分散内置调频液体阻尼装减振装置，以解决建筑结构中传统的液体调频阻尼装置占用建筑使用空间、对楼层结构造成很大的承载负担、准确调频困难、减振效果十分有限等问题。本申请人提出的分散内置式调频液体阻尼减振系统，由若干个小型密封的特制水箱构成，每个水箱就是一个调频液体阻尼器，称为“调频液体阻尼器箱体”(图1、2)。根据工程需要，调频液体阻尼器箱体可制成矩形、长圆管形或其它形状，其内部具有特殊的构造，并预先放置了一定量的水或其它专门液体，使得调频液体阻尼器箱体在振动情况下具有最大的阻尼力。图3分类列举了调频液体阻尼器箱体的内部构造形式。在每一类属下，可根据实际需要派生出多种不同的内部构造布置，不同类属的阻尼箱体可混合派生出别种的构造布置。各种内部构造同样适用于长圆管形或其它形状的阻尼箱体。调频液体阻尼器箱体之间以及箱体与外部可以设置专门的连接口(也可不设连接口)，以便于调整箱体内部的液体量和补充液体。调频液体阻尼器箱体的尺寸、内部构造、液体量，以及在整个结构中的设置数量和位置需经过专门的结构减振分析设计来确定。

本实用新型的特征在于，该装置是一组各自分别预先密封于一组不同位置上的现浇混凝土空心楼板内，有利于结构减振的调频液体阻尼器箱体，其中，每一个箱体都设有多个阻尼隔板以及多个被前述阻尼隔板分隔成的作为储存阻尼液体水等的存储空间。所述的阻尼隔板是隔板式的，或立柱式的，或蜂窝式的，或筛板式的。

本实用新型基于结构仿生原理，将调频液体阻尼器分散内置于建筑楼板内和尺寸较大的构件内，从而可大幅度提高整个建筑结构的自身阻尼，减小结构的振动响应。这种分散内置的设置方式有以下优点：

(1)可以使得结构绝大部分的构件均具备阻尼耗能能力，可设置范围大；

(2)与传统集中设置的调频液体阻尼器相比，阻尼器自身液体的重量分散于各个结构构件，有利于结构的承载受力；

(3)与传统集中设置的调频液体阻尼器相比，分散设置的调频液体阻尼器减振频率范围宽；

(4)不影响建筑使用空间；

(5)与传统实心混凝土结构相比，可减轻结构自重；

(6)当阻尼器中的液体采用水时，对结构防火性能和消防性能均有很大的改善。

附图说明

图1.分散内置调频液体阻尼器箱体及其布置示意图

1：双向阻尼箱；2：单向阻尼管；

图2.调频液体阻尼器箱体示意图

3：阻尼隔板；4：阻尼液体；

图3.调频液体阻尼器箱体内部构造样例

(a)隔板式；(b)立柱式；(c)蜂窝式；(d)筛板式；

图4.单TLD减震效果

(a)自振频率1Hz，最大振幅0.01m，——水箱内充水，——水箱内无水；

(b)自振频率2Hz，最大振幅0.01m；——水箱内充水，——水箱内无水；

(c)自振频率1Hz，最大振幅0.05m；——水箱内充水，——水箱内无水；

(d)自振频率2Hz，最大振幅0.05m；——水箱内充水，——水箱内无水；

图5.液体表面晃动(自振频率1Hz，最大振幅0.05m工况)

(a)t＝9.7秒；(b)t＝10.0秒；

图6.简单钢框架结构模型

5.钢框架梁；6.现浇混凝土空心楼板；

7.水箱；    8.钢框架柱；

图7.液体高度影响

(a)单水箱长度2m，水深100mm，——水箱内充水，——水箱内无水；

(b)单水箱长度4m，水深100mm，——水箱内充水，——水箱内无水；

(c)单水箱长度2m，水深75mm，——水箱内充水，——水箱内无水；