A mass tuned vibration reduction pendulum with an air spring and a damping particle mainly includes a rigid boom, a tuned mass ball, an air spring, an anchor bolt, a top hinge support, a preformed fill hole, and a damping particle. The device is connected to the floor of the structure. Its purpose is to use multi swing structure and quality, cycle length of pendulum and stiffness were significantly related to the characteristics of the overall damping reasonably tuned mass ball quality and different length of the boom, the air spring stiffness and damping particles, the tuned mass absorber multi swing a plurality of corresponding multi order cycle equal vibration period with the structure or close, so as to realize the control of structure vibration damping tuning, reduce the response structure of the main power in the earthquake and wind loads.
【技术实现步骤摘要】
一种具有空气弹簧和阻尼颗粒的质量调谐式减振多摆
本专利技术涉及一种具有空气弹簧和阻尼颗粒的质量调谐式减振多摆,其功能在于通过多个调谐质量球、可控刚度的空气弹簧及颗粒阻尼实现对风荷载和地震作用下的结构进行多振型的调谐减振控制,并通过阻尼颗粒进行碰撞耗能,降低结构动力响应,属于结构减振领域。
技术介绍
目前,随着我国建筑结构高度的不断增加,建筑结构在风和地震作用下的动力响应和风险性也逐渐增大,选取有足够阻尼效果的阻尼器对减缓建筑结构的振动显得越来越重要。现阶段的阻尼器一般包括弹簧阻尼器、液压阻尼器、脉冲阻尼器、粘滞阻尼器、单摆阻尼器和传统TMD阻尼器等。传统单摆阻尼器通过将其振动频率调整至主结构频率附近,改变结构共振特性,以达到减震作用。但传统单摆阻尼器有其不足:1)只能控制结构第一振型的反应,而且控制效果对被控振型的频率非常敏感;2)在传统单摆应用有限的质量范围内,对结构控制能力有限,耗能能力不足;3)单摆阻尼器需要调频到与被控振型反应共振的频率,单摆阻尼器的质量行程通常较大;4)传统单摆阻尼器阻尼可调性差,对风荷载和地震不能均达到最优减振效果;5)受限于摆长、多振型控制以及结构工程要求,传统悬吊单摆只适用于超高层结构和长周期结构,中短周期结构无法使用单摆。为了更好地利用地震作用力并获得更明显的阻尼效果,本专利技术提出了一种具有空气弹簧和阻尼颗粒的质量调谐式减振多摆,该装置所遵循的原理为:通过合理地设置调谐质量球的质量和各段吊杆长度、空气弹簧刚度以及阻尼颗粒的整体阻尼,使质量调谐式减振多摆的多个自振周期与结构的多阶周期相等或接近,从而实现对结构多振型的调谐减 ...
【技术保护点】
一种具有空气弹簧和阻尼颗粒的质量调谐式减振多摆,其特征在于:该减振多摆包括:刚性吊杆(1)、调谐质量球(2)、空气弹簧(3)、锚固螺栓(4)、顶部铰支座(5)、预留填充孔(6)、阻尼颗粒(7);刚性吊杆(1)通过顶部铰支座(5)与结构顶板相连接,调谐质量球(2)通过刚性吊杆(1)相间连接,调谐质量球(2)与吊杆(1)之间的连接方式为铰接,调谐质量球(2)与空气弹簧(3)通过锚固螺栓(4)相连接,空气弹簧(3)通过锚固螺栓(4)与结构墙体相连接,阻尼颗粒(7)通过预留填充空(6)填入调谐质量球(2),整个装置通过顶部铰支座(5)固定于结构顶层楼板下方;该减振多摆置于结构顶层,通过合理地设置调谐质量球(2)的质量和各段刚性吊杆(1)长度、空气弹簧(3)刚度以及阻尼颗粒(7)的整体阻尼,使质量调谐式减振多摆的多个自振周期与结构的多阶周期相等或接近,从而实现对结构多振型的调谐减振控制,降低结构动力响应。
【技术特征摘要】
1.一种具有空气弹簧和阻尼颗粒的质量调谐式减振多摆,其特征在于:该减振多摆包括:刚性吊杆(1)、调谐质量球(2)、空气弹簧(3)、锚固螺栓(4)、顶部铰支座(5)、预留填充孔(6)、阻尼颗粒(7);刚性吊杆(1)通过顶部铰支座(5)与结构顶板相连接,调谐质量球(2)通过刚性吊杆(1)相间连接,调谐质量球(2)与吊杆(1)之间的连接方式为铰接,调谐质量球(2)与空气弹簧(3)通过锚固螺栓(4)相连接,空气弹簧(3)通过锚固螺栓(4)与结构墙体相连接,阻尼颗粒(7)通过预留填充空(6)填入调谐质量球(2),整个装置通过顶部铰支座(5)固定于结构顶层楼板下方;该减振多摆置于结构顶层,通过合理地设置调谐质量球(2)的质量和各段刚性吊杆(1)长度、空气弹簧(3)刚度以及阻尼颗粒(7)的整体阻尼,使质量调谐式减振多摆的多个自振周期与结构的多阶周期相等或接近,从而实现对结构多振型的调谐减振控制,降低结构动力响应。2.根据权利要求1所述的一种具有空气弹簧和阻尼颗粒的质量调谐式减振多摆,其特征在于:调谐质量球(2)的个数至少为两个,直径不能超过安装楼层高度的1/4,调谐质量球(2)的总质量不小于为建筑结构总质量1.5%,通过适当增减阻尼颗粒(7)进行微调。3.根据权利要求1所述的一种具有空气弹簧和阻尼颗粒的质量调谐式减振多摆,其特征在于:刚性吊杆(1)的总长度不能超过所安装楼层高度的1/3,每根刚性吊杆的长度不能小于所安装的楼层高度的1/10。4.根据权利要求1所述的一种具...
【专利技术属性】
技术研发人员:何浩祥,许洪刚,王玮,范少勇,
申请(专利权)人:北京工业大学,
类型:发明
国别省市:北京,11
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