本实用新型专利技术公开了用于塔桅结构的多调控调谐质量阻尼装置及塔桅结构，涉及阻尼减振技术领域。所述多调控调谐质量阻尼装置，包括外壳、刚度系统、质量系统和阻尼系统；所述刚度系统包括主要刚度系统和辅助刚度系统；所述质量系统包括质量块，所述质量块高度可调节，通过调节质量块在主要刚度系统中的高度以调整消振频率；所述阻尼系统的阻尼器连接在质量块上，使得质量块能够在外壳中以主要刚度系统作为支撑进行弹性摆动。本实用新型专利技术提供的阻尼装置设置了主要刚度系统和辅助刚度系统，辅助刚度系统可以提供额外刚度，而质量系统刚接于立柱式构件之上，可以及时对微小振动进行反应，灵敏度好。
【技术实现步骤摘要】
用于塔桅结构的多调控调谐质量阻尼装置及塔桅结构
本技术涉及阻尼减振
，尤其涉及一种调谐质量阻尼装置及塔桅结构。
技术介绍
高层建筑比如塔桅结构在水平方向的荷载效应显著，因此风荷载、地震荷载是结构设计的主要控制性因素。尤其的，对于单个塔桅结构，为了适应越来越多的设备种类和数量，风荷载的常规解决方式一方面是增加塔桅结构数量或加大单个铁塔结构外观及钢材用量，另一方面是设置各种结构阻尼装置。对于结构阻尼装置(或称动力吸振器)，其属于结构被动控制措施的一种，主要应用于抗风、抗震和提高人体舒适性。调谐质量阻尼装置是常用的一种，其能够在主结构受到外界动态力作用时提供一个频率几乎相等、与结构运动方向相反的力，从而部分或全部抵消外界激励引起的结构响应。应用时，可以通过合理设计质量、刚度与阻尼系数来达到降低主体结构振动反应、增加结构负载能力的目的。现有技术中的调谐质量阻尼装置从部件组成上通常分为刚度系统、质量系统和阻尼系统三大部分。这几部分通过不同组合方式可组成不同类型的阻尼装置。以常用的调谐质量阻尼装置为例，常规方案下，质量系统采用质量块，质量块底部设置滑轮，刚度系统采用弹簧，阻尼系统可采用杆式阻尼器或阻尼箱或电涡流阻尼器。上述方案存在如下缺陷：一方面，灵敏度不高。刚度系统采用弹簧，虽然可靠性强、可现场调节频率，耐久性强等优点，但质量系统底部需设置滑轮等支撑构件，这些支撑构件与地板具有一定摩擦，从而导致其工作状态需要一个初始启动力，在微小振动时难以及时反应，灵敏度一般。另一方面，难以对频率进行连续调节。目前的频率调节方式包括以下两种方式：一是通过增加或减少质量块的大小来调节频率，此方法会影响减振效果，特别是当质量减小时会导致减振效果降低。二是通过更换弹簧调节频率，缺点是实际操作麻烦。并且上述两种调节方法都属于离散型方法，频率只能调节到可控范围内的某个固定数值，难以调节到可控范围内的任意数值。
技术实现思路
本技术的目的在于：克服现有技术的不足，提供了一种用于塔桅结构的多调控调谐质量阻尼装置及塔桅结构。本技术采用立柱式构件作为调谐质量阻尼装置的主要刚度系统，并设置辅助刚度系统以辅助立柱式刚度系统提供额外刚度；质量系统刚接于立柱式构件之上，可以及时对微小振动进行反应，灵敏度好。为实现上述目标，本技术提供了如下技术方案：一种用于塔桅结构的多调控调谐质量阻尼装置，包括外壳，以及设置在外壳中的刚度系统、质量系统和阻尼系统；所述刚度系统包括主要刚度系统和辅助刚度系统，所述主要刚度系统为立柱式构件以作为质量系统的下部支撑，所述辅助刚度系统用于辅助立柱式构件提供额外刚度；所述质量系统包括质量块，立柱式构件的一端与外壳刚性连接，立柱式构件的另一端与质量块底部刚性连接，所述质量块在立柱式构件上的高度可调节，通过调节质量块在立柱式构件上的高度以调整消振频率；所述阻尼系统包括一个或多个阻尼器，阻尼器的一端连接在外壳上，阻尼器的另一端连接在质量块上，使得质量块能够在外壳中以立柱式构件作为支撑进行弹性摆动。进一步，所述辅助刚度系统包括一组或多组弹簧，每组弹簧包括水平布置在质量块与外壳内壁之间的一个或多个弹簧，弹簧的一端连接质量块，弹簧的另一端连接外壳内壁。进一步，每组弹簧的多个水平布置的弹簧采用中心对称方式安装在质量块周围。进一步，所述弹簧采用可拆卸方式安装在质量块与外壳内壁之间，通过更换不同刚度的弹簧以调整消振频率或辅助调整消振频率。进一步，所述阻尼器为杆式阻尼器，多个杆式阻尼器在质量块的周围对称布置。进一步，所述阻尼器为阻尼箱，所述阻尼箱包括装有粘滞体的箱体和插入在粘滞体中的一个或多个上部构件；箱体和上部构件中的一个安装在质量块上，另一个安装在外壳上，振动时上部构件在箱体中的粘滞体中运动产生阻尼力。进一步，所述阻尼器为电涡流阻尼器，所述电涡流阻尼器包括永磁体、磁体背铁、导体板和导体背铁，永磁体位于磁体背铁与导体板之间；永磁体和导体板中的一个安装在质量块上，另一个安装在外壳上；振动时导体板与永磁体发生相对运动，导体板切割磁力线产生电涡流与永磁体相互作用，产生阻碍相对运动的阻尼力。进一步，所述立柱式构件为金属杆、碳纤维棒和玻璃纤维杆中的一个或多个组成的单根杆构件、多根杆构件或格构式结构；所述质量块为钢材、铅块、混凝土和灌浆料中的一种或多种混合构成。本技术还提供了一种塔桅结构，包括管塔主体，所述管塔主体上部设置有平台和天线，所述管塔主体和/或平台和/或天线上安装有前述的多调控调谐质量阻尼装置。进一步，所述多调控调谐质量阻尼装置通过安装圈固定在管塔主体上，和/或将多调控调谐质量阻尼装置直接固定在管塔主体已有的圈状构件上，和/或将多调控调谐质量阻尼装置固定在天线杆体侧面或上方或下方，如/或管塔主体上部设置有装饰圈，将多调控调谐质量阻尼装置固定在装饰圈的上方或内侧，和/或管塔主体上部设置有装饰圈牛腿，将多调控调谐质量阻尼装置固定在装饰圈牛腿的两侧或上下，和/或将多个多调控调谐质量阻尼装置组成环状固定安装在管塔外周，所述管塔外周设置有供多个调谐质量阻尼装置安装的底座环。本技术由于采用以上技术方案，与现有技术相比，作为举例，具有以下的优点和积极效果：1)采用立柱式构件作为调谐质量阻尼装置的主要刚度系统，并设置辅助刚度系统以辅助立柱式刚度系统提供额外刚度。2)主要刚度系统采用立柱式构件作为质量系统的下部支撑，质量系统直接刚接于立柱式构件之上，工作时无需初始启动力，在微小振动时可以及时反应，其灵敏度良好。3)便于调整阻尼装置的刚度和频率。操作时，可通过更换弹簧调节频率，也可以通过调节质量块在立柱式构件上的相对位置来实现刚度和频率的连续性调节，调节方式方便、简单、有效；弹簧的存在增加了频率可调控范围，最大程度利用了空间。4)调节频率时无需改变质量块，与传统的通过调整质量块大小来调整频率方案相比，降低了频率调整对阻尼装置的减振效果的影响。5)调谐质量阻尼装置可以根据需要灵活地安装于塔桅结构的塔主体和/或平台和/或天线上，结构简单，安装方便，便于维护和管理。附图说明图1为本技术实施例提供的多调控调谐质量阻尼装置的一种结构示意图。图2为图1中辅助刚度系统的平面布置示意图。图3为本技术实施例提供的调谐质量阻尼装置在建筑上的安装示意图。图4为本技术实施例提供的单出杆式阻尼器的结构示意图。图5为本技术实施例提供的箱式调谐质量阻尼装置的结构示意图。图6为本技术实施例提供的箱式粘滞阻尼器的结构示意图。图7为本技术实施例提供的箱式粘滞阻尼器的多立杆结构示意图。图8为本技术实施例提供的电涡流式调谐质量阻尼装置的结构示意图。图9为本技术实施例提供的电涡流阻尼器的结构示意图。图10为本技术实施例提供的电涡流阻尼器的工作原本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于塔桅结构的多调控调谐质量阻尼装置，包括外壳，以及设置在外壳中的刚度系统、质量系统和阻尼系统，其特征在于：/n所述刚度系统包括主要刚度系统和辅助刚度系统，所述主要刚度系统为立柱式构件以作为质量系统的下部支撑，所述辅助刚度系统用于辅助立柱式构件提供额外刚度；/n所述质量系统包括质量块，立柱式构件的一端与外壳刚性连接，立柱式构件的另一端与质量块底部刚性连接，所述质量块在立柱式构件上的高度可调节，通过调节质量块在立柱式构件上的高度以调整消振频率；所述阻尼系统包括一个或多个阻尼器，阻尼器的一端连接在外壳上，阻尼器的另一端连接在质量块上，使得质量块能够在外壳中以立柱式构件作为支撑进行弹性摆动。/n
【技术特征摘要】
1.一种用于塔桅结构的多调控调谐质量阻尼装置，包括外壳，以及设置在外壳中的刚度系统、质量系统和阻尼系统，其特征在于：
所述刚度系统包括主要刚度系统和辅助刚度系统，所述主要刚度系统为立柱式构件以作为质量系统的下部支撑，所述辅助刚度系统用于辅助立柱式构件提供额外刚度；
所述质量系统包括质量块，立柱式构件的一端与外壳刚性连接，立柱式构件的另一端与质量块底部刚性连接，所述质量块在立柱式构件上的高度可调节，通过调节质量块在立柱式构件上的高度以调整消振频率；所述阻尼系统包括一个或多个阻尼器，阻尼器的一端连接在外壳上，阻尼器的另一端连接在质量块上，使得质量块能够在外壳中以立柱式构件作为支撑进行弹性摆动。
2.根据权利要求1所述的多调控调谐质量阻尼装置，其特征在于：所述辅助刚度系统包括一组或多组弹簧，每组弹簧包括水平布置在质量块与外壳内壁之间的一个或多个弹簧，弹簧的一端连接质量块，弹簧的另一端连接外壳内壁。
3.根据权利要求2所述的多调控调谐质量阻尼装置，其特征在于：每组弹簧的多个水平布置的弹簧采用中心对称方式安装在质量块周围。
4.根据权利要求2或3所述的多调控调谐质量阻尼装置，其特征在于：所述弹簧采用可拆卸方式安装在质量块与外壳内壁之间，通过更换不同刚度的弹簧以调整消振频率或辅助调整消振频率。
5.根据权利要求1所述的多调控调谐质量阻尼装置，其特征在于：所述阻尼器为杆式阻尼器，多个杆式阻尼器在质量块的周围对称布置。
6.根据权利要求1所述的多调控调谐质量阻尼装置，其特征在于：所述阻尼器为阻尼箱，所述阻尼箱包括装有粘滞体的箱体和插入在粘滞体中的一个或多个上部构件；箱体和上部构件中...
【专利技术属性】
技术研发人员：王新娣，闵志华，刘卓，
申请(专利权)人：上海建顾减震科技有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31
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