【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及结构减震，尤其是一种适用于自立式烟囱的惯容增强型颗粒调谐质量阻尼器。
技术介绍
1、高耸自立式烟囱，作为一种自身高度较高且自振周期较长的高韧性结构，其在风荷载、地震等外界动力荷载作用下，容易产生显著的动力响应，进而可能引发结构变形甚至疲劳破坏，对结构的安全与使用造成不利影响。目前，工业烟囱中普遍采用传统的调谐质量阻尼器来进行振动控制。该阻尼器主要由附加质量块、弹簧和粘滞阻尼器组成，并安装在主体结构的顶部，与主体结构相连。当结构发生振动时，利用质量块的共振吸振原理，将主体结构的振动能量转移到附加质量块上，再由阻尼装置进行能量耗散，从而达到减小结构动力响应的目的。
2、传统调谐质量阻尼器虽然对结构有一定的减振效果，但其附加质量所产生的竖向荷载却加大了烟囱壁厚设计需求及基础载荷，进而导致建设成本的提高。此外，随着粘滞阻尼装置使用时间的增加，会出现材料老化、力学性能退化等耐久性问题，这也会引起维护费用的提高。
技术实现思路
1、为了克服现有技术中存在的上述问题，本专利技术提出一种适用于自立式烟囱的惯容增强型颗粒调谐质量阻尼器。
2、本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种适用于自立式烟囱的惯容增强型颗粒调谐质量阻尼器，应用于自立式烟囱，包括悬吊质量环、悬挂组件、万向惯容器、颗粒阻尼器，所述悬挂组件一端周向均匀分布于自立式烟囱外表面，与自立式烟囱外表面固定连接，所述悬挂组件另一端与悬吊质量环连接，所述悬吊质量环周向均匀分布有连接口，所述万向惯容器
3、上述的一种适用于自立式烟囱的惯容增强型颗粒调谐质量阻尼器，所述悬挂组件包括三角支架、悬索连接杆、连接环，所述三角支架一边与自立式烟囱固定连接，另一边与连接杆固定连接，所述悬索连接杆一端与连接杆铰接，另一端通过连接环与悬吊质量环连接。
4、上述的一种适用于自立式烟囱的惯容增强型颗粒调谐质量阻尼器，所述万向惯容器包括螺旋杆、内置弹簧、转动飞轮、轴承、飞轮套筒，所述螺旋杆一端通过铰接连接支座与自立式烟囱连接，所述转动飞轮套接在螺旋杆上，所述转动飞轮的内螺纹与螺旋杆表面的外螺纹相配合，所述转动飞轮外表面设置有飞轮套筒，所述飞轮套筒通过外表面的上下两个轴承与悬吊质量环的连接口连接，所述内置弹簧穿过螺旋杆并放置于转动飞轮与铰接连接支座之间。
5、上述的一种适用于自立式烟囱的惯容增强型颗粒调谐质量阻尼器，所述转动飞轮与飞轮套筒接触位置设置有金属滚珠。
6、上述的一种适用于自立式烟囱的惯容增强型颗粒调谐质量阻尼器，所述颗粒阻尼器包括圆柱形碰撞容器、金属内置颗粒，所述圆柱形碰撞容器与悬吊质量环铰连接，所述金属内置颗粒放置于圆柱形碰撞容器内部。
7、上述的一种适用于自立式烟囱的惯容增强型颗粒调谐质量阻尼器，所述悬吊质量环的质量为自立式烟囱第一阶模态质量的2%~5%，所述悬吊质量环的摆动频率与自立式烟囱的自振频率比值为0.96～1.02。
8、上述的一种适用于自立式烟囱的惯容增强型颗粒调谐质量阻尼器，所述金属内置颗粒为钢球，所述钢球质量为悬吊质量环质量的4%~5%，所述钢球水平投影面积占圆柱形碰撞容器底面积的70%~100%。
9、上述的一种适用于自立式烟囱的惯容增强型颗粒调谐质量阻尼器，所述转动飞轮对应的惯容系数为悬吊质量环质量的0.15～0.25倍。
10、上述的一种适用于自立式烟囱的惯容增强型颗粒调谐质量阻尼器，所述悬挂组件安装于自立式烟囱上部。
11、本专利技术的有益效果是，本专利技术利用飞轮转动所产生的惯容质量增大效应，增大了悬吊质量环的有效质量，并使其与悬吊质量环形成一个有机整体。这一设计不仅显著提升了阻尼器的减震性能，还减小了悬吊质量环所带来的附加质量，从而综合降低了自立式烟囱的材料需求，进一步降低了建造成本。
12、本专利技术选用了非堆积颗粒阻尼器作为耗能元件，相较于传统的耗能阻尼器，它展现出更为优异的减振性能、更低的造价以及良好的环境适应性。这些优势使得性能提升后的自立式烟筒能够更好地适应不同的地域环境。
13、本专利技术具备结构简单可靠、制造便捷、成本低廉、减振性能出色且参数可调等显著优点，能够有效地控制高耸柔性结构的振动响应，因此拥有更为广泛的应用范围。
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1.一种适用于自立式烟囱的惯容增强型颗粒调谐质量阻尼器，其特征在于，应用于自立式烟囱，包括悬吊质量环、悬挂组件、万向惯容器、颗粒阻尼器，所述悬挂组件一端周向均匀分布于自立式烟囱外表面，与自立式烟囱外表面固定连接，所述悬挂组件另一端与悬吊质量环连接，所述悬吊质量环周向均匀分布有连接口，所述万向惯容器一端通过连接口与悬吊质量环连接，另一端与自立式烟囱铰连接，所述连接口上方对应的悬吊质量环上铰连接有颗粒阻尼器。
2.根据权利要求1所述的一种适用于自立式烟囱的惯容增强型颗粒调谐质量阻尼器，其特征在于，所述悬挂组件包括三角支架、悬索连接杆、连接环，所述三角支架一边与自立式烟囱固定连接，另一边与连接杆固定连接，所述悬索连接杆一端与连接杆铰接，另一端通过连接环与悬吊质量环连接。
3.根据权利要求1所述的一种适用于自立式烟囱的惯容增强型颗粒调谐质量阻尼器，其特征在于，所述万向惯容器包括螺旋杆、内置弹簧、转动飞轮、轴承、飞轮套筒，所述螺旋杆一端通过铰接连接支座与自立式烟囱连接，所述转动飞轮套接在螺旋杆上，所述转动飞轮的内螺纹与螺旋杆表面的外螺纹相配合，所述转动飞轮外表面设置
4.根据权利要求3所述的一种适用于自立式烟囱的惯容增强型颗粒调谐质量阻尼器，其特征在于，所述转动飞轮与飞轮套筒接触位置设置有金属滚珠。
5.根据权利要求1所述的一种适用于自立式烟囱的惯容增强型颗粒调谐质量阻尼器，其特征在于，所述颗粒阻尼器包括圆柱形碰撞容器、金属内置颗粒，所述圆柱形碰撞容器与悬吊质量环铰连接，所述金属内置颗粒放置于圆柱形碰撞容器内部。
6.根据权利要求1所述的一种适用于自立式烟囱的惯容增强型颗粒调谐质量阻尼器，其特征在于，所述悬吊质量环的质量为自立式烟囱第一阶模态质量的2%~5%，所述悬吊质量环的摆动频率与自立式烟囱的自振频率比值为0.96～1.02。
7.根据权利要求5所述的一种适用于自立式烟囱的惯容增强型颗粒调谐质量阻尼器，其特征在于，所述金属内置颗粒为钢球，所述钢球质量为悬吊质量环质量的4%~5%，所述钢球水平投影面积占圆柱形碰撞容器底面积的70%~100%。
8.根据权利要求1所述的一种适用于自立式烟囱的惯容增强型颗粒调谐质量阻尼器，其特征在于，所述转动飞轮对应的惯容系数为悬吊质量环质量的0.15～0.25倍。
9.根据权利要求1所述的一种适用于自立式烟囱的惯容增强型颗粒调谐质量阻尼器，其特征在于，所述悬挂组件安装于自立式烟囱上部。
...【技术特征摘要】
1.一种适用于自立式烟囱的惯容增强型颗粒调谐质量阻尼器，其特征在于，应用于自立式烟囱，包括悬吊质量环、悬挂组件、万向惯容器、颗粒阻尼器，所述悬挂组件一端周向均匀分布于自立式烟囱外表面，与自立式烟囱外表面固定连接，所述悬挂组件另一端与悬吊质量环连接，所述悬吊质量环周向均匀分布有连接口，所述万向惯容器一端通过连接口与悬吊质量环连接，另一端与自立式烟囱铰连接，所述连接口上方对应的悬吊质量环上铰连接有颗粒阻尼器。
2.根据权利要求1所述的一种适用于自立式烟囱的惯容增强型颗粒调谐质量阻尼器，其特征在于，所述悬挂组件包括三角支架、悬索连接杆、连接环，所述三角支架一边与自立式烟囱固定连接，另一边与连接杆固定连接，所述悬索连接杆一端与连接杆铰接，另一端通过连接环与悬吊质量环连接。
3.根据权利要求1所述的一种适用于自立式烟囱的惯容增强型颗粒调谐质量阻尼器，其特征在于，所述万向惯容器包括螺旋杆、内置弹簧、转动飞轮、轴承、飞轮套筒，所述螺旋杆一端通过铰接连接支座与自立式烟囱连接，所述转动飞轮套接在螺旋杆上，所述转动飞轮的内螺纹与螺旋杆表面的外螺纹相配合，所述转动飞轮外表面设置有飞轮套筒，所述飞轮套筒通过外表面的上下两个轴承与悬吊质量环的连接口连接，所述内置弹簧穿过螺旋杆并放置于转动飞轮与铰接连接支座之间。
<...【专利技术属性】
技术研发人员：田鹏刚，黄绪宏，苗吉军，王佳佳，刘康宁，王建涛，
申请(专利权)人：陕西建工控股集团未来城市创新科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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