本发明专利技术涉及一种分布式扇叶型调谐质量阻尼器装置，包括固定底座(4)和呈扇叶型分布于所述固定底座(4)周围的控制单元，所述控制单元包括悬臂件(1)、配重(2)和粘滞阻尼器(3)，所述悬臂件(1)一端连接粘滞阻尼器(3)，另一端连接配重(2)，所述悬臂件(1)和粘滞阻尼器(3)固定于固定底座(4)上，所述固定底座(4)与控制单元可拆卸连接，组成一扁平化阻尼器结构。与现有技术相比，本发明专利技术具有体积小、便于安装等优点。
Distributed fan blade type tuned mass damper device
The invention relates to a distributed blade type tuned mass damper device comprises a fixed base (4) and a fan type distribution on the fixed base (4) around the control unit, the control unit comprises a cantilever member (1), weight (2) and viscous damper (3), the cantilever part (1) is connected to one end of the viscous damper (3), the other end is connected with the counterweight (2), the cantilever piece (1) and viscous damper (3) is fixed on the fixed base (4), the fixed base (4) and the control unit is detachably connected, consisting of a flat damper structure. Compared with the prior art, the present invention has the advantages of small size and easy installation.
【技术实现步骤摘要】
一种分布式扇叶型调谐质量阻尼器装置
本专利技术涉及建筑工程中的结构振动控制领域，尤其是涉及一种分布式扇叶型调谐质量阻尼器装置，主要针对由于建筑物中使用者的步行、跳跃和跑动等人为活动以及室内叉车、楼面上的空调压缩机、机床等动力设备所引起的结构楼面振动。
技术介绍
使用者在完成步行、跳跃、奔跑、舞蹈、踏步、瞬时起立或坐下、屈伸运动以及拍手等动作时引起的楼盖结构的振动称为人致振动。此外在工业和公共建筑中，楼面上可以有小型叉车运行，同时可能布置有空调压缩机、净化器、加工机床等动力设备，这些设备运行时也会引起楼盖的振动。对于大跨度楼盖、人行桥、空中连廊、体育场看台、长悬臂结构、柔性楼梯等大跨度工程结构，当上述楼盖振动超过一定的幅值后，结构上的使用者会出现对振动有感、注意力下降等现象，严重时会有头晕、心慌、身体不适等感觉，甚至可能造成人群的恐慌而诱发公共安全事件。因此，该类振动问题也称为振动舒适度问题。为了控制楼盖振动，传统方法一般是加强楼板自身刚度或是加装调谐质量阻尼器(TMD)等控制装置。前者成本较高，对建筑的布局和功能有影响，且对于既有建筑中的振动问题往往难以实现。加装TMD装置是一种行之有效的减振方法，然而目前的TMD装置一般是针对整体结构在地震、风荷载作用下的振动问题设计的，装置体积大，安装复杂，往往需要对其进行改造才能用于楼盖结构振动问题。针对外部动力荷载特别是行人荷载的TMD装置尚非常缺乏，因此本专利技术设计了针对楼盖振动且方便安装的TMD减震装置。典型的TMD是一个由弹簧、阻尼器并联在一起再将质量块连接到结构上的装置。当结构在外激励作用下产生振动时，带动TMD一起振动，TMD耗散能量，同时TMD相对运动产生的惯性力反作用在结构上，调谐这个惯性力，使其对结构的振动产生控制作用，从而达到减小结构振动反应的目的。本专利技术针对楼盖振动问题，重点解决了传统的TMD装置在几个个方面的不足：(1)体积过大，难以在楼盖有限的空间内安装、使用；(2)控制参数(频率、阻尼比)调整困难；(3)难以组团形成多个TMD，维修、更换困难。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种体积小、便于安装的分布式扇叶型调谐质量阻尼器装置。本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：一种分布式扇叶型调谐质量阻尼器装置，包括固定底座和呈扇叶型分布于所述固定底座周围的控制单元，所述控制单元包括悬臂件、配重和粘滞阻尼器，所述悬臂件一端连接粘滞阻尼器，另一端连接配重，所述悬臂件和粘滞阻尼器固定于固定底座上，所述固定底座与控制单元可拆卸连接，组成一扁平化阻尼器结构。所述悬臂件包括板件本体，所述板件本体中心设置有供配重滑动、拆卸的滑槽。所述板件本体上还设有用于与固定底座连接的第一通孔和用于固定粘滞阻尼器的第二通孔。所述板件本体为弹簧钢制平板。所述固定底座包括底板、设置于所述底板上的中空柱状体以及设置于所述中空柱状体内的固定盘，所述中空柱状体壁上设有用于穿过悬臂件的长条孔，穿过所述长条孔悬臂件固定于所述固定盘上。所述中空柱状体的横截面呈圆形、矩形或多边形。所述固定底座通过法兰盘、栓钉或预埋件焊接方式固定于待减振结构的振动面上。所述粘滞阻尼器两端通过螺栓分别固定于悬臂件上和固定底座外围。该阻尼器装置的最佳阻尼ξopt和最佳频率fopt为：其中，μ为配重与待减振结构的质量比。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：(1)高度、体积较小。装置采用扁平式设计，方便安装于楼板底面与楼层吊顶之间的孔隙内，无需对既有结构进行改装，无需新增用于固定的结构构件或装置。(2)采用模块化设计，各控制单元重量轻，现场无需大型设备辅助即可人工完成安装，方便用于既有建筑物的减振。控制单元的每个部件可再细分为多种规格，满足不同频率、不同阻尼的结构减振需求。(3)控制单元呈扇叶型分布在中心固定底座的周围，配重和粘滞阻尼器均呈扇叶型，便于调节、检修和更换，装置的可靠性和鲁棒性高。(4)采用悬臂型可调参数的控制单元，各控制单元为悬臂型结构，其上配重的重量、位置均可调整、替换，方便形成覆盖1-15Hz的减振频率范围，对于大型楼盖，还可以通过多过控制单元的组合来达到更好的减振效果。(5)该装置采用拆卸式连接，具有便携性、可替换和可组团的性质，装置各部件的设计重量和尺寸容许单个熟练工人在短时间内，不依靠大型设备完成安装和调试工作。(6)装置的控制参数连续可调，可用于不同荷载、不同结构形式的减振。附图说明图1为本专利技术的轴测图；图2为本专利技术的俯视图；图3为本专利技术悬臂件的结构示意图，其中，(3a)为悬臂件的立体示意图，(3b)为悬臂件的俯视图；图4为本专利技术固定底座的结构示意图，其中，(4a)为固定底座的立体示意图，(4b)为固定底座的侧视图，(4c)为固定底座的俯视图；图5为本专利技术装置的参数理论计算模型。图中，1、悬臂件，2、配重，3、粘滞阻尼器，4、固定底座，101、板件本体，102、滑槽，103、第一通孔，104、第二通孔，401、底板，402、中空柱状体，403、长条孔，404、固定盘。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细说明。本实施例以本专利技术技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本专利技术的保护范围不限于下述的实施例。如图1-图2所示，本实施例提供一种分布式扇叶型调谐质量阻尼器装置，包括固定底座4和呈扇叶型分布于固定底座4周围的控制单元，控制单元包括悬臂件1、配重2和粘滞阻尼器3，悬臂件1一端连接粘滞阻尼器3，另一端连接配重2，悬臂件1固定于固定底座4上，粘滞阻尼器3两端通过螺栓分别固定于悬臂件1上和固定底座4外围，固定底座4通过法兰盘、栓钉或预埋件焊接方式固定于待减振结构的振动面上。控制单元的每个部件可再细分为多种规格，满足不同频率、不同阻尼的结构减振需求。固定底座4与控制单元可拆卸连接，组成一扁平化阻尼器结构，扁平化外形特征使得装置可以方便地安装在楼板和吊顶之间的狭窄空间内。如图3所示，悬臂件1包括板件本体101，板件本体101为弹簧钢制平板，其中心设置有供配重2滑动、拆卸的滑槽102。板件本体101上还设有用于与固定底座4连接的第一通孔103和用于固定粘滞阻尼器3的第二通孔104。根据楼盖减振需求选择合适的质量，配重2可方便在滑槽102滑动或拆卸，调整配重的质量和位置，固定在悬臂滑槽的合适位置上，形成覆盖1-15Hz的减振频率范围。如图4所示，固定底座4包括底板401、设置于底板401上的中空柱状体402以及设置于中空柱状体402内的固定盘404，中空柱状体402壁上设有用于穿过悬臂件1的长条孔403，穿过长条孔403悬臂件1固定于固定盘404上。中空柱状体402的横截面可以呈圆形、矩形、多边形或其他特殊形状。底板401四周对称开有若干孔洞，方便安装粘滞阻尼器3。粘滞阻尼器3可采用市场上技术成熟、参数可调的粘滞阻尼器产品。对待减振楼盖进行测量，得出其振动频率，阻尼比和模态质量，对于一般楼盖，取其一阶频率和阻尼，模态质量取其自重，即将楼板视为单自由度体系，测出其质量、阻尼、刚度，记为M1,C1,K1，计算简图见图5。根据测得的楼盖质量，选择合适的TMD装置的配重与楼盖质量比，记为μ＝m1/M1，一般取2％～3％左右，质量比本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种分布式扇叶型调谐质量阻尼器装置，其特征在于，包括固定底座(4)和呈扇叶型分布于所述固定底座(4)周围的控制单元，所述控制单元包括悬臂件(1)、配重(2)和粘滞阻尼器(3)，所述悬臂件(1)一端连接粘滞阻尼器(3)，另一端连接配重(2)，所述悬臂件(1)和粘滞阻尼器(3)固定于固定底座(4)上，所述固定底座(4)与控制单元可拆卸连接，组成一扁平化阻尼器结构。
【技术特征摘要】
1.一种分布式扇叶型调谐质量阻尼器装置，其特征在于，包括固定底座(4)和呈扇叶型分布于所述固定底座(4)周围的控制单元，所述控制单元包括悬臂件(1)、配重(2)和粘滞阻尼器(3)，所述悬臂件(1)一端连接粘滞阻尼器(3)，另一端连接配重(2)，所述悬臂件(1)和粘滞阻尼器(3)固定于固定底座(4)上，所述固定底座(4)与控制单元可拆卸连接，组成一扁平化阻尼器结构。2.根据权利要求1所述的分布式扇叶型调谐质量阻尼器装置，其特征在于，所述悬臂件(1)包括板件本体(101)，所述板件本体(101)中心设置有供配重(2)滑动、拆卸的滑槽(102)。3.根据权利要求2所述的分布式扇叶型调谐质量阻尼器装置，其特征在于，所述板件本体(101)上还设有用于与固定底座(4)连接的第一通孔(103)和用于固定粘滞阻尼器(3)的第二通孔(104)。4.根据权利要求2所述的分布式扇叶型调谐质量阻尼器装置，其特征在于，所述板件本体(101)为弹簧钢制平板。5.根据权利要求1所述的分布式扇叶型调谐...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈隽，韩紫平，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：发明
国别省市：上海,31
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。