一种调谐质量阻尼器制造技术

本实用新型专利技术涉及建筑物减振技术领域，提供了一种调谐质量阻尼器，包含质量块组件、底座、刚度元件和摩擦阻尼器；所述质量块组件和所述底座活动连接；所述质量块组件能够沿所述底座的中心线方向靠近或远离所述底座；所述刚度元件的两端分别连接于所述质量块组件和所述底座；所述摩擦阻尼器包含第一摩擦板和第二摩擦板；所述第一摩擦板一端连接于所述底座或所述质量块组件；所述第一摩擦板的两侧均设置有第二摩擦板；所述第二摩擦板远离所述第一摩擦板的一端连接于所述质量块组件或所述底座。使用该调谐质量阻尼器，能解决现有的调谐质量阻尼器制造和使用成本高的问题。器制造和使用成本高的问题。器制造和使用成本高的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种调谐质量阻尼器


[0001]本技术涉及建筑物减振
，特别是一种调谐质量阻尼器。

技术介绍

[0002]近年来，随着社会经济的飞速发展，桥梁建设水平也在突飞猛进，在桥梁通车里程不断增长的同时，桥梁的跨径也在不断突破；例如2009年通车的西缑门大桥，其主跨达到了1650m；同时还在规划建设中的大型的跨海大桥，例如江苏张靖皋长江大桥主跨预计达到了2300m。为了增强桥梁的跨越能力，大型的桥梁一般均采用质量较轻以及刚度较柔的新型材料和结构体系；由于施工工艺的进步，桥梁结构的固有阻尼不断降低，在这种趋势下，桥梁结构的振动问题更为突出，过大和过于频繁的振动不仅会降低桥梁的通行舒适度，还会带来构件疲劳断裂的风险，严重时会危及桥梁结构的安全。当但建筑结构的尺寸达到一定规模，纯粹靠提高结构抗侧力体系刚度的方法会比较困难，一些超高层建筑就会在楼内添加阻尼器来减轻结构的振动响应。结构存在许多不同类型的振动，其主要是由结构所受荷载不同来区分的，引起振动的主要荷载类型分为风荷载、地震荷载、行人及车辆荷载等。
[0003]调谐质量阻尼器是目前常用的一种阻尼器，它是利用其自振频率接近主结构固有频率的特性，当主结构振动时，产生一个相反的惯性力，将主结构的振动转化为自身振动并消耗掉，使主结构的振动得到衰减。
[0004]调谐质量阻尼器一般由惯性质量、刚度元件和阻尼元件等组成，通过动力吸振的原理，将结构振动的能量吸收到系统中，并通过阻尼元件耗散系统的振动能量，从而减小结构在风荷载、中小地震、人行激励等动力作用下的振动响应，提高舒适性，降低结构的疲劳损伤。调谐质量阻尼器在控制高耸结构和大跨度结构等抗风致振和人行致振中具有明显效果，柔性结构中应用调谐质量阻尼器不仅可以满足结构振动控制要求，还可以明显降低工程造价。
[0005]但在现有的调谐质量阻尼器中，阻尼元件一般采用液体阻尼器，通过液体的黏性和流动阻力，将机械振动产生的能量转化成热能；但是由于液体阻尼器中包含阻尼油等液体，需要具备一定的密封能力，结构复杂，还需要定期更换阻尼油，因此其制造和维护成本高昂。

技术实现思路

[0006]本技术的目的在于：解决现有的调谐质量阻尼器制造和使用成本高的问题，提供了一种调谐质量阻尼器。
[0007]为了实现上述目的，本技术采用的技术方案为：
[0008]一种调谐质量阻尼器，包含质量块组件、底座、刚度元件和摩擦阻尼器；
[0009]所述质量块组件和所述底座活动连接；所述质量块组件可以沿所述底座的中心线方向靠近或远离所述底座；
[0010]所述刚度元件的两端分别连接于所述质量块组件和所述底座；
[0011]所述摩擦阻尼器包含第一摩擦板和若干第二摩擦板；所述第一摩擦板一端连接于所述底座或所述质量块组件；所述第一摩擦板的两侧均设置有第二摩擦板；所述第一摩擦板和所述第二摩擦板形成滑动摩擦副；所述第二摩擦板远离所述第一摩擦板的一端连接于所述质量块组件或所述底座；所述质量块组件靠近或远离所述底座能使所述第一摩擦板和所述第二摩擦板相对滑动。
[0012]底座的中心线是指，穿过底座中心的底座法线。
[0013]质量块组件和底座的活动连接可以采用多种形式，如滑轮滑轨或孔轴间隙配合。
[0014]刚度组件参考现有技术，用于本调谐质量器受到外部振动或冲击时的变形和位移，并为质量块组件提供恢复力，可以是如弹簧或弹性橡胶块的形式。
[0015]第一摩擦板的两侧均设置第二摩擦板，当第一摩擦板的数量大于一，可以是每个第一摩擦板的两侧均设置单独的第二摩擦板，也可以是相邻的两个第一摩擦板之间工用第二摩擦板，从而减少第二摩擦板的数量；如若第一摩擦板的数量为N，则设置N+1个第二摩擦板，并将第一摩擦板插入相邻的两个第二摩擦板之间。
[0016]第一摩擦板与第二摩擦板形成滑动摩擦副，即相邻的两个第二摩擦板夹紧第一摩擦板，从而使第一摩擦板的两个侧壁分别与两个第二摩擦板对应的侧壁产生摩擦；可以通过多种方式使相邻的两个第二摩擦板夹紧第一摩擦板，如通过螺栓使两个第二摩擦板夹紧，或使用弹性元件使两个第二摩擦板夹紧。
[0017]第一摩擦板可以连接于底座朝向质量块组件的一面或质量块组件朝向底座的一面，对应的，第二摩擦板则连接于质量块组件朝向底座的一面或底座朝向质量块组件的一面。
[0018]本方案能够将被控结构，如桥梁的振动的能量吸收到系统中，并通过摩擦阻尼器耗散系统的振动能量，从而减小被控结构在风荷载、中小地震、人行激励等动力作用下的振动响应，提高舒适性，降低结构的疲劳损伤。
[0019]本方案的摩擦阻尼器通过第一摩擦板和第二摩擦板之间的摩擦力增大调谐质量阻尼器的阻尼，并通过第一摩擦板和第二摩擦板之间的摩擦将振动的机械能耗散为第一摩擦板和第二摩擦板的内能；相比于现有的液体阻尼器，本方案结构简单，造价低廉，且通过增大第一摩擦板和第二摩擦板的数量或接触面积即可增大调谐质量阻尼器的阻尼，使得本方案能够用于控制质量更大的建筑结构。
[0020]同时，相比于液体阻尼器，本方案的摩擦阻尼器由于没有密封需求，因此可以用于各种方向的振动的减振，如水平方向的振动，而不用担心阻尼油泄露。
[0021]作为本技术的优选方案，所述摩擦阻尼器还包含复位弹性件；所述复位弹性件用于驱动所述第二摩擦板夹紧对应的所述第一摩擦板。
[0022]复位弹性件可以采用各种形式，如碟形弹簧或压缩弹簧；复位弹性件的具体设置方式根据第二摩擦板的实际情况和复位弹性件的选型而定；如若复位弹性件选用了拉伸弹簧，则可以使复位弹性件两端分别连接于相邻的两个第二摩擦板之间；如若复位弹性件选用了压缩弹簧，则可以使复位弹性件一端连接于其中一个第二摩擦板背离另一个第二摩擦板的一侧，另一端抵接于其它固定结构，如底座上。
[0023]本方案设置的复位弹性件能够储蓄一定的弹性势能，当第二摩擦板和第一摩擦板的接触面因长时间的互相摩擦导致摩擦面磨损时，复位弹性件能够释放部分弹性势能以保
持第二摩擦板夹紧第一摩擦板，可以有效减小摩擦阻尼器性能下降或失效的风险。
[0024]作为本技术的优选方案，所述第二摩擦板和所述质量块组件或所述底座转动连接；所述第一摩擦板与所述底座或所述质量块组件转动连接。
[0025]转动连接的轴线的具体方向根据实际需求，如质量块组件和底座容易发生偏转的方向而定。
[0026]本方案为摩擦阻尼器分别与质量块组件和底座的连接处引入旋转自由度，再加上第二摩擦板和第一摩擦板的滑动摩擦副的移动自由度，当质量块组件相对底座的角度发生变化，并导致质量块组件和底座分别与摩擦阻尼器连接处的相对位置和角度发生变化时，本方案的可以通过摩擦阻尼器两端分别相对质量块组件和底座的旋转，以及第二摩擦板和第一摩擦板的相对移动，使得摩擦阻尼器能够适应质量块组件相对底座的角度变化以及距离变化，避免摩擦阻尼器的零件由于质量块组件相对底座偏转而承担额外的载荷，从而发生变形并损坏的情况。
[0027本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种调谐质量阻尼器，包含质量块组件(1)，其特征在于，还包含底座(6)、刚度元件(3)和摩擦阻尼器(2)；所述质量块组件(1)和所述底座(6)活动连接；所述质量块组件(1)能够沿所述底座(6)的中心线方向靠近或远离所述底座(6)；所述刚度元件(3)的两端分别连接于所述质量块组件(1)和所述底座(6)；所述摩擦阻尼器(2)包含第一摩擦板(204)和若干第二摩擦板(203)；所述第一摩擦板(204)一端连接于所述底座(6)或所述质量块组件(1)；所述第一摩擦板(204)的两侧均设置有第二摩擦板(203)；所述第一摩擦板(204)和所述第二摩擦板(203)形成滑动摩擦副；所述第二摩擦板(203)远离所述第一摩擦板(204)的一端连接于所述质量块组件(1)或所述底座(6)；所述质量块组件(1)靠近或远离所述底座(6)能使所述第一摩擦板(204)和所述第二摩擦板(203)相对滑动。2.根据权利要求1所述的一种调谐质量阻尼器，其特征在于，所述摩擦阻尼器(2)还包含复位弹性件(208)；所述复位弹性件(208)用于驱动所述第二摩擦板(203)夹紧对应的所述第一摩擦板(204)。3.根据权利要求1所述的一种调谐质量阻尼器，其特征在于，所述第二摩擦板(203)和所述质量块组件(1)或所述底座(6)转动连接；所述第一摩擦板(204)与所述底座(6)或所述质量块组件(1)转动连接。4.根据权利要求1所述的一种调谐质量阻尼器，其特征在于，所述第二摩擦板(203)或所述第一摩擦板(204)上设置有腰型孔(212)；所述腰型孔(212)的长度方向沿所述底座(6)的中心线方向；所述第一摩擦板(204)或所述第二摩擦板(203)上设置有对应的限位销；所述限位销与所述腰型孔(212)连接。5.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：张启祥，王超凡，张鹤，金怡新，张英虹，薛鹏，董扬，钟洪军，
申请(专利权)人：成都亚佳工程新技术开发有限公司，
类型：新型
国别省市：