[发明专利]摆式电涡流调谐质量阻尼器装置

说明书

技术领域

本发明属于减振抗震领域，尤其是涉及一种摆式电涡流调谐质量阻尼器装置。

背景技术

随着摩天大楼在全球的兴起，摩天大楼的高度越来越高，摩天大楼的风振与地震响应控制技术飞速发展。调谐质量阻尼器(Tuned Mass Damper)被广泛应用于摩天大楼的风振与地震响应控制。

调谐质量阻尼器(TMD)一般分为竖向与摆式，质量块由钢索悬挂或弹簧支承，并辅助以液体阻尼器构成。TMD的质量m大小一般为被减振结构的1％，钢索长度或弹簧刚度由TMD质量m及被减振结构自然频率f决定，液体阻尼器提供一定的阻尼比。

由于摩天大楼总质量极其巨大，所需的TMD质量一般都在数百吨，高刚度的弹簧制造不易，因此目前摩天大楼的TMD基本都采用摆式(例如台湾101大厦)。质量块以一定的索长悬挂在摩天大楼顶端的结构件上，四周辅助以液体阻尼器提供阻尼。摩天大楼的TMD主要用于控制在风振下结构的振动，TMD工作频繁，其提供阻尼的液体阻尼器工作频繁。液体阻尼器主要依靠密封件来密封活塞杆与腔体，防止内部液压油泄漏，一旦液压油泄漏，阻尼器即无法起到应有的作用。而因为制造精度的原因，密封件与活塞杆长期频繁摩擦工作，密封件的寿命低。在TMD安装后无法再更换液体阻尼器的密封件，活塞杆的机械磨损更是难以补偿。液体阻尼器的阻尼在安装后是无法调节的，其维护也相当困难，造成整体TMD的寿命有限。在摩天大楼的寿命期中，需要更换若干次液体阻尼器，后期更换的成本非常高。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种寿命长，可靠性高，免维护，阻尼调节精确、方便、调节范围大，整个TMD结构摩擦几乎为零，灵敏度高的摆式电涡流调谐质量阻尼器装置。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

摆式电涡流调谐质量阻尼器装置，安装在结构基础上，阻尼器装置包括支架、钢索、索长调节器、质量块、永磁体调节架、永磁体、铜板、导磁铁板、铜板及导磁铁板调节架、限位器及限位阻尼器，其中，

所述的质量块由钢板通过螺栓连接制成，通过钢索悬挂在支架上，所述的索长调节器安装在支架上对钢索的长度进行调整；

所述的永磁体通过螺钉安装在永磁体调节架上，该永磁体调节架安装在质量块底部；

所述的导磁铁板叠合在铜板底部，铜板与导磁铁板通过螺栓连接在铜板及导磁铁板调节架上，该铜板及导磁铁板调节架安装在结构基础上，

所述的限位器设置在质量块底部外围，所述的限位阻尼器一端连接在限位器上，另一端连接在下方的结构基础上。

所述的支架还可以为结构体。

质量块由钢板堆叠构成，钢板的数量可以根据需要进行增减。

索长调节器通过上下移动调节钢索长度，实现对质量块摆动半径的调节。

永磁体、铜板、导磁铁板、永磁体调节架、铜板及导磁铁板调节架组成电涡流阻尼器，该电涡流阻尼器设置在质量块底部与结构基础之间，其中，

永磁体与铜板之间的相对运动产生的电涡流阻尼效应提供TMD阻尼比，

永磁体的N极S极在同一工作面上间隔排列，一个N极向外的永磁体旁边为一个S极向外的永磁体，闭合相邻永磁体的磁场不浪费磁能，永磁体的底部吸附在永磁体调节架上，通过永磁体调节架闭合磁场，

铜板及导磁铁板调节架内部设置有连杆机构，旋转调节螺钉，连杆机构的运动同步调节永磁体或铜板角度与高度，该角度与高度由钢索确定的质量块摆长确定。

永磁体的形状根据分布面确定，为方形、圆形或多边形。永磁体材料为铷铁硼或钐钴，尺寸及厚度根据磁能量的需求确定，

铜板为纯铜制成的低电阻体，形状根据分布面确定，为方形、圆形或多边形等，铜板的尺寸及厚度根据磁能量的需求和TMD整体阻尼比确定，

导磁铁板为纯铁制成，为方形、圆形或多边形等，导磁铁板的尺寸及厚度根据磁能量的需求和TMD整体阻尼比确定，

永磁体与铜板之间的间隙通过铜板及导磁铁板调节架进行调整，所述的间隙由TMD整体阻尼比确定。

永磁体、铜板、导磁铁板的外侧设置有金属镀层及树脂镀层并涂刷油漆。

永磁体相对铜板运动最大行程，由质量块大震下控制位移确定。

限位器直径由质量块大震下控制位移确定。

限位阻尼器行程及额定载荷由质量块大震下控制位移及最大回复力确定。