[实用新型]用于超高层风振控制的阻尼式水平调谐质量阻尼装置

说明书

本申请涉及一种用于超高层风振控制的阻尼式水平调谐质量阻尼装置，属于土木工程结构减振的技术领域，其包括X向调谐质量阻尼机构和Y向调谐质量阻尼机构，所述X向调谐质量阻尼机构设置在所述Y向调谐质量阻尼机构内。本申请利用粘滞阻尼器耗能特征，可以实现调谐质量阻尼器的吸振耗能能力，还利用0.0005至0.002的滚动摩擦系数实现质量块的自由滑动；配合曲面滑道，实现对超高层在低频风振作用下的振动控制。

技术领域：

本申请涉及土木工程结构减振的技术领域，尤其是涉及一种用于超高层风振控制的阻尼式水平调谐质量阻尼装置。

背景技术：

目前，现代土木工程结构设计趋势逐渐向大跨、轻柔、高耸等方向发展，特别是超高层建筑的结构造型具有较小的水平刚度，使得结构在风荷载作用下会产生较大的结构振动。从而对住在建筑顶层的用户产生不利的舒适度感受。为了实现对轻柔结构的振动控制，常见的技术手段是在结构上安装调谐质量阻尼减振装置。

相关技术中，常见的调谐质量阻尼减振装置包括支撑式阻尼器和摆式阻尼器。支撑式阻尼器通过竖向弹簧支撑质量块，实现对受控结构的振动抑制；摆式阻尼器通过在吊杆上悬挂质量块，实现对受控结构的振动抑制。受到所述两类阻尼器的构造限制。

针对上述中的相关技术，发明人认为存在有以下缺陷：在实际工程中，当需要实现对结构水平方向的振动控制时，需要在相应位置布置较长的摆式阻尼器。这种振动控制方法增加了阻尼器的制造成本，对阻尼器的安装空间也提出了要求。

实用新型内容：

为了解决现有阻尼器制造成本高和不便于安装的问题，本申请提供一种用于超高层风振控制的阻尼式水平调谐质量阻尼装置。

本申请提供的一种用于超高层风振控制的阻尼式水平调谐质量阻尼装置采用如下的技术方案：

一种用于超高层风振控制的阻尼式水平调谐质量阻尼装置，包括X向调谐质量阻尼机构和Y向调谐质量阻尼机构，所述X向调谐质量阻尼机构设置在所述Y向调谐质量阻尼机构内；

所述Y向调谐质量阻尼机构包括Y向曲面滑道，所述Y向曲面滑道的Y向上的内壁旁设置有Y向侧板，所述Y向侧板上滚动安装有若干Y向侧面滚珠，两侧所述Y向侧板的底部设置有Y向底板，所述Y向底板上滚动安装有若干Y向底部滚珠；

所述X向调谐质量阻尼机构包括X向曲面滑道，所述X向曲面滑道设置在所述Y向曲面滑道内，所述X向曲面滑道与所述Y向曲面滑道之间设置有Y向阻尼件，所述X向曲面滑道的X向上的内壁旁设置有X向侧板，所述X向侧板上滚动安装有若干X向侧面滚珠，两侧所述X向侧板的底部设置有X向底板，所述X向底板上滚动安装有若干X向底部滚珠，两侧所述X向侧板与所述X向底板之间匹配放置有质量块，所述质量块与所述X向曲面滑道之间设置有X向阻尼件。

通过采用上述技术方案，阻尼装置受到风阻时，质量块带动X向调谐质量阻尼机构整体晃动，位于质量块两侧的X向阻尼件吸振耗能，X向调谐质量阻尼机构在Y向曲面滑道内晃动时，两侧的Y向阻尼件吸振耗能，同时，在此过程中，X向侧面滚珠和X向底部滚珠与X向曲面滑道摩擦也参与耗能，Y向侧面滚珠和Y向底部滚珠与Y向曲面滑道摩擦也参与耗能，有利于提高调谐质量阻尼装置的耗能能力。

优选的，所述X向阻尼件和所述Y向阻尼件均为粘滞阻尼器。

通过采用上述技术方案，粘滞阻尼器的特点是对结构只提供附加阻尼,而不提供附加刚度,因而不会改变结构的自振周期。其优点是1.经济性好,可减少剪力墙、梁柱配筋的使用数量和构件的截面尺寸。2.适用性好,不仅能用于新建土木工程结构的抗震抗风,而且能广泛应用于已有土木工程结构的抗震加固或震后修复工程。3.安装了粘滞性耗能器的支撑不会在柱端弯矩最大时给柱附加轴力。4维护费用低。

优选的，所述X向阻尼件一端固定于所述X向曲面滑道侧壁，所述X向阻尼件另一端固定于所述质量块，所述X向阻尼件的轴线穿过所述质量块的重心。