质量调谐减振装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种质量调谐减振装置，包括质量块、至少一个与该质量块连接的阻尼器、至少一根与该质量块连接的弹簧以及至少一个安装在主结构体上的摩擦摆支座，其中，阻尼器和弹簧并联设置在与二者对应的摩擦摆支座和质量块之间，当主结构体受到某种振动时，阻尼器和弹簧能够将该振动分解到沿弹簧的长轴方向的振动，质量块对主结构体产生一个反作用力，使得主结构体在竖直方向进行调谐减振；同时，摩擦摆支座能够将该振动分解到水平纵向和水平横向，使得主结构体在水平方向进行调谐减振，所以质量调谐减振装置能够同时对主结构体在竖直方向、水平纵向和水平横向进行调谐减振，从而对人致激励、地震激励等多种激励同时带来的结构响应进行三维减振。

Mass tuned damping device

The invention provides a tuned mass damper, including at least one mass, and the mass damper, at least one connection with the mass block with spring and at least one friction mounted on the main structure of the pendulum, the spring damper and parallel arranged pendulum and mass at the corresponding friction with the two party, when the main body structure by a vibration damper and spring, can be decomposed to the vibration of the vibrating axis along the direction of the spring, the mass of the main structure to produce a reaction, the main structure of tunable vibration in the vertical direction; at the same time, the friction pendulum bearings can the vibration level of vertical and horizontal decomposition, makes the main structure for tuning vibration in the horizontal direction, so the quality of tunedvibration reduction device can at the same time on the main structure in the vertical direction Horizontal, vertical and horizontal lateral vibration reduction is performed, so that the structural response caused by various excitations, such as excitation and earthquake excitation, is subjected to three-dimensional vibration reduction.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于建筑结构工程领域，涉及一种质量调谐减振装置。
技术介绍
目前，质量调谐减振装置常被用来抑制建筑结构的人致振动、地震振动等外部激励带来的振动，以防止该建筑结构在发生较大振动时发生环境振动影响和损坏现象。公知的质量调谐减振装置常附加于主建筑结构之上，一般由质量块、弹簧和阻尼器构成。事先将质量调谐减振装置的频率调至预减振的频率区间，当建筑结构发生振动时，质量块在弹簧的作用下产生与建筑结构异相的振动，对建筑结构产生一个抵消外力作用的反向力，从而减轻了建筑结构振动。同时，阻尼器会消耗振动能量，减少质量块的振幅。然而，由于弹簧和阻尼器只能在沿自身的长轴方向上受力，因此一个质量调谐减振装置只能用于单向减振。当单个质量调谐减振装置弹簧和阻尼器沿水平方向安装在建筑结构上时，只能减轻建筑结构的水平振动，无法同时减轻建筑结构的竖直振动；同理，当单个质量调谐减振装置弹簧和阻尼器沿竖直方向安装在建筑结构上时，只能减轻建筑结构的竖直振动，无法同时减轻建筑结构的水平振动。由于建筑结构受到的振动常来自于各个方向，为了让建筑结构能同时在多个方向减振，就需要安装多个质量调谐减振装置，这样不仅不利于节省空间，而且也可能提高了建造成本。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种质量调谐减振装置，用于解决目前的单个质量调谐减振装置只能用于单向减振的问题。为达到上述目的，本专利技术的解决方案是：本专利技术提供一种质量调谐减振装置，包括：质量块、至少一个与质量块相连接的阻尼器、至少一根与质量块相连接的弹簧以及至少一个安装在主结构体之上的摩擦摆支座，其中，阻尼器和弹簧并联设置在与二者对应的摩擦摆支座和质量块之间。上述的弹簧和阻尼器分别竖直连接在质量块上。上述阻尼器为粘滞阻尼器。上述的质量块与主结构体的质量比为0.005～0.03；上述的阻尼器的阻尼比为0.03～0.2。由于采用上述方案，本专利技术的有益效果是：根据本专利技术的质量调谐减振装置，因为当主结构体受到某种形式的振动时，阻尼器和弹簧能够将主结构体的振动分解到沿弹簧的长轴方向的振动，质量块对主结构体产生一个沿长轴方向的反作用力，从而使得主结构体在竖直方向进行调谐减振；同时，摩擦摆支座能够将主结构体的振动分解到水平纵向和水平横向这两个水平方向，从而使得主结构体在这两个水平方向进行调谐减振，所以质量调谐减振装置能够同时对主结构体进行竖直方向、水平纵向和水平横向这三个方向进行调谐减振，从而可以对人致激励、地震激励等多种激励同时带来的结构响应进行三维减振。附图说明图1为本专利技术实施例一的质量调谐减振装置的结构示意图。附图标记：质量块1、弹簧2、摩擦摆支座3、阻尼器4和主结构体5。具体实施方式以下结合附图所示实施例对本专利技术作进一步的说明。实施例如图1所示，本实施例中的质量调谐减振装置安装在建筑物等主结构体5上，用于减少主结构体5的振动响应，包括摩擦摆支座3、阻尼器4、弹簧2和质量块1。摩擦摆支座3位于质量调谐减振装置的底部，其底部安装在主结构体5上，能够将主结构体5可能发生的振动分解到水平纵向和水平横向这两个水平方向的振动，从而使得主结构体5在水平方向进行调谐减振。摩擦摆支座3为公知技术。根据钟摆原理，摩擦摆支座3的固有周期独立，主要取决于摩擦摆支座3的转动件的曲面形状，不会受到阻尼器4、弹簧2和质量块1的影响。因此，可以根据具体情况设计不同的曲面形状，获得水平向固有周期，从而达到水平向质量调谐减振的效果。质量块1、弹簧2和阻尼器4构成现有的质量调谐减振装置。质量块1的质量固定，能够随着主结构体5的振动而振动。针对不同的主结构体5，为了达到较好的减振效果，质量块1的质量要不一样。一般而言，质量块1的质量与主结构体5的质量比在0.005～0.03之间比较合适。阻尼器4的一端与摩擦摆支座3的顶部相连，另一端与质量块1相连，不仅能够限制质量块1在一定范围内运动，而且能够起到使主结构体5的振动反应减小的作用。阻尼器4的阻尼比根据主结构体5来确定，一般而言在0.03～0.2之间比较合适。阻尼器4为公知技术，本实施例中的阻尼器4采用黏滞阻尼器。弹簧2与阻尼器4并联设置在与二者对应的摩擦摆支座和质量块之间，其一端与摩擦摆支座3的顶部相连，另一端与质量块1相连。弹簧2的作用是调整质量块1的自振频率，使之与主结构体5的振动频率相接近。本实施例中，每个摩擦摆支座3均通过一根弹簧2和一个阻尼器4与质量块1的底部相连。具有刚度的弹簧2和没有刚度的阻尼器4这两个结构的联合作用可以在竖直方向，也即弹簧2的长轴方向上获得竖直向固有周期，从而达到竖直方向质量调谐减振的效果。同时，摩擦摆支座3又可以实现水平方向质量调谐减振。因此，本实施例中的质量调谐减振装置在使主结构体5竖直方向质量调谐减振的同时也能使其在水平纵向和水平横向这两个水平方向质量调谐减振，从而可以取得了三维减振的有益效果。并且，当使主结构体5竖直方向质量调谐减振时，该质量调谐减振装置水平方向能够保持稳定。质量块1、弹簧2、摩擦摆支座3和阻尼器4的具体参数根据主结构体5所受外部激励的类型和主结构体5本身的情况来设计。质量调谐减振装置的固有频率应该设置或在现场调整至与主结构体的减振频率相一致。本实施例中的质量调谐减振装置结构简单，能够同时实现主结构体的竖直方向质量调谐减振和水平方向质量调谐减振，有利于对多种激励同时带来的结构响应进行三维减振，因此在安装数目较少时也能起到优良的减振效果，有利于提高主结构体的稳定性和安全性。上述的对实施例的描述是为便于该
的普通技术人员能理解和使用本专利技术。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本专利技术不限于上述实施例，本领域技术人员根据本专利技术的揭示，不脱离本专利技术范畴所做出的改进和修改都应该在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种质量调谐减振装置，包括质量块、至少一个与所述质量块相连接的阻尼器以及至少一根与所述质量块相连接的弹簧，其特征在于：还包括至少一个安装在主结构体之上的摩擦摆支座，所述阻尼器和所述弹簧并联设置在与二者对应的所述摩擦摆支座和所述质量块之间。

【技术特征摘要】
1.一种质量调谐减振装置，包括质量块、至少一个与所述质量块相连接的阻尼器以及至少一根与所述质量块相连接的弹簧，其特征在于：还包括至少一个安装在主结构体之上的摩擦摆支座，所述阻尼器和所述弹簧并联设置在与二者对应的所述摩擦摆支座和所述质量块之间。
2.根据权利要求1所述的质量调谐减振装置，其特征在于：所述弹簧和所述阻尼器分别竖直连接在...

【专利技术属性】
技术研发人员：张瑞甫，刘帅，葛庆子，翁大根，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：发明
国别省市：上海;31