【技术实现步骤摘要】
阻尼多重实时调节的调谐液柱阻尼器
本专利技术属于土木工程结构振动控制
,具体为一种用于减小超高建筑物和构筑物振动的阻尼多重实时调节的调谐液柱阻尼器。
技术介绍
地震和强风的破坏力巨大,据统计,世界上平均每年由于地震和强风造成的损失高达数千亿美元。我国41%的国土、50%以上的城市处于地震烈度7度以上,抗震防灾的形势异常严峻。近年来,随着经济的发展,全国各地兴建了一大批超高建筑物和构筑物。这些建筑物和构筑物的刚度较小,极易由于地震和强风的作用而产生剧烈的振动,不仅影响结构的正常使用,极端情况下甚至可能造成结构的倒塌。因此,如何减小超高建筑物和构筑物在地震和强风作用下的振动,成为土木工程领域亟待解决的热点问题。调谐液柱阻尼器是在调谐液体阻尼器的基础上发展起来的一种高效减振装置。调谐液柱阻尼器固定于超高建筑物和构筑物的顶部,通常做成U型,由连通的两个竖直段和一个水平段组成,里面装有液体,U型管的水平段中部设置带过水孔的隔板。地震和强风引起超高建筑物和构筑物振动,进而带动调谐液柱阻尼器管中液体产生振荡。液体在振荡过程中穿过隔板的过水孔而产生阻尼,消耗地震和强风的能量并减小结构的振动;同时,液体晃动产生的水平惯性力作用于U型管侧壁,形成与结构振动方向相反的作用力,进而减小结构振动。调谐液柱阻尼器具有价格低廉、施工方便、响应速度快等优点,是一种减小超高建筑物和构筑物振动的有效装置。调谐液柱阻尼器的隔板过水孔越小,产生的阻尼力越大,吸收的振动能量越大;同时,调谐液柱阻尼器内液体的流动速度越大,经过过水孔时产生的阻尼力也越大,减振效果越好。由此可见,调谐液柱阻尼器的 ...
【技术保护点】
1.一种阻尼多重实时调节的调谐液柱阻尼器,其特征在于:包括U形管状水箱(1)、第一磁流变阻尼器(2)、第二磁流变阻尼器(3)和过水孔调节机构(4),所述第一磁流变阻尼器(2)通过第一挡水板(5)与水箱(1)滑动连接,所述第二磁流变阻尼器(3)通过第二挡水板(37)与水箱(1)滑动连接,所述第一挡水板(5)、第二挡水板(37)均位于U型管状水箱(1)的竖直段液面位置,所述过水孔调节机构(4)包括固定横隔板(6)、活动横隔板(7)、顶杆(8)、步进电机(9)和固定支架(10),所述固定横隔板(6)的上端设置U形缺口(11),所述活动横隔板(7)的下端设置半圆形缺口(12),所述活动横隔板(7)的半圆形缺口(12)与固定横隔板(6)的U形缺口(11)形成过水孔,所述活动横隔板(7)从水箱(1)的水平段上表面插入且可上下自由活动,所述步进电机(9)通过顶杆(8)与活动横隔板(7)相连,所述步进电机(9)外设置固定支架(10),所述步进电机(9)内部有位移调节系统。
【技术特征摘要】
1.一种阻尼多重实时调节的调谐液柱阻尼器,其特征在于:包括U形管状水箱(1)、第一磁流变阻尼器(2)、第二磁流变阻尼器(3)和过水孔调节机构(4),所述第一磁流变阻尼器(2)通过第一挡水板(5)与水箱(1)滑动连接,所述第二磁流变阻尼器(3)通过第二挡水板(37)与水箱(1)滑动连接,所述第一挡水板(5)、第二挡水板(37)均位于U型管状水箱(1)的竖直段液面位置,所述过水孔调节机构(4)包括固定横隔板(6)、活动横隔板(7)、顶杆(8)、步进电机(9)和固定支架(10),所述固定横隔板(6)的上端设置U形缺口(11),所述活动横隔板(7)的下端设置半圆形缺口(12),所述活动横隔板(7)的半圆形缺口(12)与固定横隔板(6)的U形缺口(11)形成过水孔,所述活动横隔板(7)从水箱(1)的水平段上表面插入且可上下自由活动,所述步进电机(9)通过顶杆(8)与活动横隔板(7)相连,所述步进电机(9)外设置固定支架(10),所述步进电机(9)内部有位移调节系统。2.根据权利要求1所述的阻尼多重实时调节的调谐液柱阻尼器,其特征在于:所述位移调节系统包括振动测试单元(13)、A/D转换单元(14)、微处理单元(15)、数据存储单元(16)、电流控制单元(17)、步进驱动单元(18)和电机电源(19),所述振动测试单元(13)收集结构振动的模拟信号,通过A/D转换单元(14)将模拟信号转换为数字信号,并传输至微处理单元(15),所述微处理单元(15)根据振动信号的强弱,利用数据存储单元(16)内的位移调节程序进行计算,输出电流控制指令,所述电流控制单元(17)接收微处理单元(15)输出的电流控制指令,通过所述步进驱动单元(18)驱动步进电机(9)转动,推动顶杆(8)上升或下降。3.根据权利要求1所述的阻尼多重实时调节的调谐液柱阻尼器,其特征在于:所述第一磁流变阻尼器(2)与第二磁流变阻尼器(3)结构相同,所述第一磁流变阻尼器(2)包括外壳(20)、活塞(21)、磁流变液(22)、励磁线圈(23)、导杆(24)和节流孔(25),所述活塞(21)与外壳(20)的接缝处密封连接,所述导杆(24)的伸出端与第一挡水板(5)固定,所述导杆(24)的埋入端与活塞(21)固定,所述外壳(20)内充满磁流变液(22),所述活塞(21)上有若干节流孔(25)并缠绕励磁线圈(23),所述励磁线圈(23)内部有电流控制系统。4.根据权利要求3所述的阻尼...
【专利技术属性】
技术研发人员:周广东,谢美希,操声浪,
申请(专利权)人:河海大学,
类型:发明
国别省市:江苏,32
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