The invention relates to a particle group roller coordinated tuning damper, which comprises an external cavity unit, a limit spring, a nested particle group, an internal cavity unit, a metal separator, a damping particle group, a damping hole, a viscous liquid and a buffer material. The inner and outer cavity elements of the damper are cylindrical. The outer cavity is filled with viscous liquid. The inner cavity element is controlled by the limit spring in the outer cavity element. The nested particle group is used as the roller. With the constant sloshing of the viscous liquid, the inner cavity moves back and forth in any horizontal direction. The inner cavity is separated by the metal separator. For a plurality of subspaces, the vertical metal separator is provided with damping holes, each subspace is composed of gas, particle groups and viscous liquids; the viscous liquids oscillate back and forth and drive the internal cavity to move back and forth to reduce vibration; the friction between the viscous liquids and the damping holes consumes energy. The invention combines the advantages of a variety of dampers, widens the damping frequency band, and achieves multi-directional vibration reduction and energy dissipation with high efficiency, and has typical practicability in the field of vibration control of civil structures.
【技术实现步骤摘要】
颗粒群滚轮协同调谐阻尼器
本专利技术涉及一种颗粒群滚轮协同调谐阻尼器,阻尼器内部腔体单元以嵌套式颗粒群作滚轮在外部腔体单元内沿任意方向滑动,腔体内填充粘性液体,通过大小颗粒的多次碰撞、调谐液体的不断晃荡来转移并耗散结构动能,可实现在结构水平各向调谐耗能减震,属于土木结构(包括高层建筑、高耸结构和桥梁结构等)振动控制领域。技术背景随着近年来建筑结构往高强和超高的方向发展,地震、风致振动等问题得到了重点关注及研究。阻尼器减震消能被动控制技术被广泛运用于控制结构的振动响应,其中,调谐质量阻尼器(TMD)由于其低造价易于实现的特点,在土木工程抗震领域应用最为广泛。但传统上的调谐质量阻尼器(TMD)存在一些不足,一是减振频带窄,对于调谐频率过于敏感,一般仅在较小频率范围内工作;二是仅控制结构单一振动反向的响应,多维振动控制效果不佳,对于复杂的多维运动而言,各点振动周期及相位均不同,显然传统的调谐质量阻尼器(TMD)并非最佳减振装置。
技术实现思路
为克服现有调谐质量阻尼器减振频带窄和控制方向单一等局限性,本专利技术的目的在于提供一种颗粒群滚轮协同调谐阻尼器,在传统调谐质量阻尼器的基础上,引入安装方便且易于调频的调谐液体阻尼器(TLD),综合利用多种阻尼器的优点,从而实现应用范围广、反应灵敏、减振频带宽、具有多向协调减振效果等要求,满足土建工程的实际需求。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是:本专利技术提出的一种颗粒群滚轮协同调谐阻尼器,包括阻尼器外部腔体单元1、嵌套式颗粒群2、限位弹簧3、内部腔体单元4、金属隔板5、阻尼颗粒群6、粘性液体7和缓冲材料8,其中: ...
【技术保护点】
1.一种颗粒群滚轮协同调谐阻尼器,包括阻尼器外部腔体单元(1)、嵌套式颗粒群(2)、限位弹簧(3)、内部腔体单元(4)、金属隔板(5)、阻尼颗粒群(6)、粘性液体(7)和缓冲材料(8),其特征在于:阻尼器外部腔体单元(1)为圆柱体结构,其内壁四周和底部均覆盖有缓冲材料(8),若干个限位弹簧(3)均匀分布于阻尼器外部腔体单元(1)内,其一端与阻尼器外部腔体单元(1)的内壁相连,嵌套式颗粒群(2)铺设于外部腔体单元(1)的内部底面;嵌套式颗粒群(2)由形状大小相同的球形颗粒组成,每个球形颗粒由外壳(10)和小球(11)嵌套而成,外壳(10)和小球(11)之间填充有阻尼介质(12),且小球(11)内部由空气和颗粒物填充;内部腔体单元(4)置于嵌套式颗粒群(2)之上,内部腔体单元(2)与外部腔体单元(1)之间填充有粘性液体(7),内部腔体单元(4)可在外部腔体单元(1)内沿任意方向水平滑动;内部腔体单元(4)内部空间通过金属隔板(5)分隔为若干子分区,且竖向金属隔板开有阻尼孔(9),每个子分区均填充有粘性液体(7),且放置有阻尼颗粒群(6);在风力或/和地震作用下,通过颗粒群的摩擦、碰撞以及粘 ...
【技术特征摘要】
1.一种颗粒群滚轮协同调谐阻尼器,包括阻尼器外部腔体单元(1)、嵌套式颗粒群(2)、限位弹簧(3)、内部腔体单元(4)、金属隔板(5)、阻尼颗粒群(6)、粘性液体(7)和缓冲材料(8),其特征在于:阻尼器外部腔体单元(1)为圆柱体结构,其内壁四周和底部均覆盖有缓冲材料(8),若干个限位弹簧(3)均匀分布于阻尼器外部腔体单元(1)内,其一端与阻尼器外部腔体单元(1)的内壁相连,嵌套式颗粒群(2)铺设于外部腔体单元(1)的内部底面;嵌套式颗粒群(2)由形状大小相同的球形颗粒组成,每个球形颗粒由外壳(10)和小球(11)嵌套而成,外壳(10)和小球(11)之间填充有阻尼介质(12),且小球(11)内部由空气和颗粒物填充;内部腔体单元(4)置于嵌套式颗粒群(2)之上,内部腔体单元(2)与外部腔体单元(1)之间填充有粘性液体(7),内部腔体单元(4)可在外部腔体单元(1)内沿任意方向水平滑动;内部腔体单元(4)内部空间通过金属隔板(5)分隔为若干子分区,且竖向金属隔板开有阻尼孔(9),每个子分区均填充有粘性液体(7),且放置有阻尼颗粒群(6);在风力或/和地震作用下,通过颗粒群的摩擦、碰撞以及粘性液体的不断晃荡来转移并耗散部分结构动能;同时,内部腔体单元的来回移动,使粘性液体通过与阻尼孔之间的摩擦实现水平方向的减震耗能。2.根据权利要求1所述的颗粒群滚轮协同调谐阻尼器,其特征在于:所述内部腔体单元(4)的直径为阻尼器外部腔体单元(1)的直径的70%-80%;嵌套式颗粒群(2)铺设于外部腔...
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