[发明专利]一种水平向调谐质量阻尼器

说明书

本发明公开了一种水平向调谐质量阻尼器，其包括：曲轨、中部连接件、支撑调节结构、质量块和若干的端部连接件，其中，曲轨由多根曲杆组成，若干的端部连接件分别布设于曲轨的端部，端部连接件上开设有若干的插孔，曲杆的端部插入插孔并可沿插孔轴向移动，中部连接件连接各曲杆的中部，支撑调节结构连接端部连接件和中部连接件，用于调节端部连接件和中部连接件的相对高度，进而调节曲轨的半径，质量块置于曲轨上并可沿曲轨做曲线运动。本发明与传统的摆式调谐质量阻尼器相比，具有节省空间，安全性高、频率可调的优点，适用于各种在水平载荷下产生较大振动的柔性或者产生共振的结构。

技术领域

本发明涉及结构振动控制技术领域，特别涉及一种水平向调谐质量阻尼器。

背景技术

随着结构振动控制理论的发展，调谐质量阻尼器（以下简称TMD）的应用越来越得到工程领域的重视。其原理为在主结构上加设子结构，构成新的振动体系。通过调整子结构的自振频率，使其尽量接近主结构的基本频率，当主结构振动时，主结构的振动就会通过振动模态间的相互传递，向子结构或从属结构转移，重新分配振动能量，子结构分担主结构的部分振动能量。同时，子结构向主结构施加与主结构振动方向相反的惯性力，抑制主结构的反应。

工程中经常使用振动方向为水平向的TMD来降低结构在水平荷载（如风荷载）下的振动响应，研究发现，在小角度下，悬挂体系形成的单摆模型具有较好的简谐特性，摆式TMD也是工程中常用的水平向TMD，如台北101大厦楼内悬挂660t质量块来抑制大楼在风荷载下的振动。

摆式TMD固有频率可通过（式中，f为调谐质量阻尼器设计频率，L为吊杆长度）进行设计，当TMD固有频率与结构自身固有频率一致时，TMD才能发挥功能。而对于需要抗风的结构，一般为柔性结构，具有较高的周期，和较低的自振频率，在进行TMD设计时，需要较大的悬挂长度（台北101大厦悬挂长度42m，穿越5个楼层），极大地占用了结构空间，因此，需要一种节省空间的水平向TMD。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种节省空间、频率可调的水平向调谐质量阻尼器。

为达到上述目的，本发明所提出的技术方案为：

本发明公开了一种水平向调谐质量阻尼器，其包括：曲轨、支撑调节结构、质量块、中部连接件和若干的端部连接件，其中，曲轨由多根曲杆组成，若干的端部连接件分别布设于所述的曲轨的端部，所述的端部连接件上开设有若干的插孔，所述的曲杆的端部插入所述的插孔并可沿插孔轴向移动，所述的中部连接件连接各所述的曲杆的中部，所述的支撑调节结构与所述的端部连接件和中部连接件连接，用于调节所述的端部连接件和中部连接件的相对高度，进而调节所述的曲轨的半径，所述的质量块置于所述的曲轨上，并可沿所述的曲轨做曲线运动。

进一步地，所述的支撑调节结构可采用三种方案。方案一：所述的支撑调节结构包括：支架和若干端部调节组件，所述的端部连接件通过端部调节组件与支架连接，所述的中部连接件与支架固定连接。方案二：所述的支撑调节结构包括：支架和若干的中部调节组件，所述的中部连接件通过中部调节组件与支架连接，所述的端部连接件与所述的支架固定连接。方案三：所述的支撑调节结构包括：支架、若干的中部调节组件和若干的端部调节组件，所述的端部连接件通过端部调节组件与支架连接，所述的中部连接件通过中部调节组件与支架连接。

优选地，当所述的端部连接件通过端部调节组件与支架连接时，所述的支架开设若干竖向的端部穿孔，所述的端部调节组件包括：端部调节螺母和端部调节螺杆，所述的端部调节螺杆的一端与端部连接件连接，另一端从下至上穿过所述的端部穿孔并螺纹连接端部调节螺母。当所述的中部连接件通过中部调节组件与支架连接时，所述的支架开设若干竖向的中部穿孔，若干的所述中部调节组件分布于曲轨的两侧，所述的中部调节组件包括：中部调节螺母和中部调节螺杆，所述的中部调节螺杆一端与所述的中部连接件连接，另一端与从下至上穿过所述的中部穿孔并螺纹连接中部调节螺母。