滑摆式超高层风振控制用水平调谐质量阻尼装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种滑摆式超高层风振控制用水平调谐质量阻尼装置，包括底座、设置在底座上的滚动摩擦副、滑动设置在滚动摩擦副上的阻尼块，所述底座的顶面开设有曲面滑道，滚动摩擦副包括曲面板及滚珠，阻尼块包括滑动顶板、附加质量块、阻尼壳及金属球，阻尼壳内填充有若干金属球及阻尼液，通过设置滚动摩擦副实现质量块的自由滑动；配合曲面滑道，实现对超高层在低频风振作用下的振动控制，利用金属球碰撞耗能和阻尼液粘滞阻尼耗能特征，可以实现调谐质量阻尼器的吸振耗能能力，在调谐质量阻尼装置中，除了阻尼单元参与耗能外，滚珠与滑动顶板、滚珠与曲面滑道间的摩擦力也参与耗能，有利于提高调谐质量阻尼装置的耗能能力。有利于提高调谐质量阻尼装置的耗能能力。有利于提高调谐质量阻尼装置的耗能能力。

【技术实现步骤摘要】
滑摆式超高层风振控制用水平调谐质量阻尼装置

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[0001]本技术涉及土木工程结构减振
，尤其涉及一种滑摆式超高层风振控制用水平调谐质量阻尼装置。

技术介绍
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[0002]现代土木工程结构设计趋势逐渐向大跨、轻柔、高耸等方向发展，特别是超高层建筑的结构造型具有较小的水平刚度，使得结构在风荷载作用下会产生较大的结构振动，从而对住在建筑顶层的用户产生不利的舒适度感受，为了实现对轻柔结构的振动控制，常见的技术手段是在结构上安装调谐质量阻尼减振装置。
[0003]目前，常见的调谐质量阻尼减振装置包括支撑式阻尼器和摆式阻尼器，支撑式阻尼器通过竖向弹簧支撑质量块，实现对受控结构的振动抑制，摆式阻尼器通过在吊杆上悬挂质量块，实现对受控结构的振动抑制。受到所述两类阻尼器的构造限制，在实际工程中，当需要实现对结构水平方向的振动控制时，需要在相应位置布置较长的摆式阻尼器。这种振动控制方法增加了阻尼器的制造成本，对阻尼器的安装空间也提出了要求。

技术实现思路
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[0004]本技术的目的是针对现有技术的缺陷，提供一种结构设计合理、占用空间小的用于超高层风振控制的滑摆式超高层风振控制用水平调谐质量阻尼装置。
[0005]本技术是通过如下技术方案实现的：一种滑摆式超高层风振控制用水平调谐质量阻尼装置，包括底座、设置在底座上的滚动摩擦副、滑动设置在滚动摩擦副上的阻尼块，所述底座的顶面开设有曲面滑道，所述曲面滑道的圆周上固定有突出承台，所述滚动摩擦副包括曲面板及滚珠，所述曲面板的形状与曲面滑道相对应，所述滚珠为若干个，若干滚珠均匀滚动设置在曲面板上，滚珠贯穿曲面板上下两端并与曲面滑道滚动连接，曲面板的外壁与突出承台相固定。
[0006]为了提高调谐质量阻尼装置的耗能能力，所述阻尼块包括滑动顶板、附加质量块、阻尼壳及金属球，所述滑动顶板与曲面板相对应，并与滚珠滚动连接，滑动顶板顶端固定有附加质量块，所述附加质量块的顶端固定有阻尼壳，所述阻尼壳内填充有若干金属球及阻尼液。
[0007]为了提高曲面板的使用寿命、减小与滚珠的摩擦系数，所述曲面板为聚四氟乙烯板。
[0008]为了减小滑动顶板与滚珠的冲击力，所述滑动顶板底面圆周上开设有倒角。
[0009]为了提高干金属球与阻尼液的耗能能力，所述阻尼壳为多层结构，包括若干曲面腔，所述曲面腔内若干金属球及阻尼液。
[0010]本技术的有益效果是：通过设置滚动摩擦副实现质量块的自由滑动；配合曲面滑道，实现对超高层在低频风振作用下的振动控制，利用金属球碰撞耗能和阻尼液粘滞阻尼耗能特征，可以实现调谐质量阻尼器的吸振耗能能力，在调谐质量阻尼装置中，除了阻
尼单元参与耗能外，滚珠与滑动顶板、滚珠与曲面滑道间的摩擦力也参与耗能，有利于提高调谐质量阻尼装置的耗能能力，与摆式阻尼器相比安装空间更小。
附图说明：
[0011]图1为本技术的滑摆式超高层风振控制用水平调谐质量阻尼装置的平面结构示意图；
[0012]图2为本技术的滑摆式超高层风振控制用水平调谐质量阻尼装置的X
‑
X向剖视结构示意图；
[0013]图3为本技术的滑摆式超高层风振控制用水平调谐质量阻尼装置的Y
‑
Y向剖视结构示意图。
具体实施方式：
[0014]下面结合附图对本技术的较佳实施例进行详细阐述，以使本技术的优点和特征能更易被本领域人员理解，从而对本技术的保护范围做出更为清楚明确的界定。
[0015]如图1
‑
3所示的种滑摆式超高层风振控制用水平调谐质量阻尼装置，包括底座1、设置在底座1上的滚动摩擦副2、滑动设置在滚动摩擦副2上的阻尼块3，底座1与顶层屋面4通过螺栓或焊接等方式固定连接，所述底座1的顶面开设有曲面滑道11，所述曲面滑道11的圆周上固定有突出承台12，曲面板21和滚珠22构成滚动摩擦副2，曲面板21的形状与曲面滑道11相对应，若干滚珠22均匀滚动设置在曲面板21上，滚珠22贯穿曲面板21上下两端并与曲面滑道11滚动连接，曲面板21的外壁与突出承台12相固定；
[0016]所述阻尼块3包括滑动顶板31、附加质量块32、阻尼壳33及金属球34，所述滑动顶板31与曲面板21相对应，并与滚珠22滚动连接，滑动顶板31顶端固定有附加质量块32，所述附加质量块32的顶端固定有阻尼壳33，所述阻尼壳33内填充有若干金属球34及阻尼液，进一步地，所述阻尼壳33为多层结构，包括若干曲面腔331，曲面腔331内填充金属球34和阻尼液，调谐质量阻尼装置的阻尼耗能作用由金属球34碰撞和阻尼液的粘滞阻尼共同提供，金属球34的数量由调谐质量阻尼装置的阻尼比确定，附加质量块32由调谐质量阻尼装置总质量与金属球质量综合确定。
[0017]本实施例中，优选曲面板21为聚四氟乙烯板，聚四氟乙烯板具有高润滑不粘性、电绝缘性、良好的抗老化耐力及耐温优异的特性。
[0018]所述滑动顶板31底面圆周上开设有倒角311，倒角311为滑动顶板31与滚珠22形成的滑动面的接近角，减少滑动顶板31与滚珠22的冲击力，使得滑动顶板31在滚珠22的滑动更平稳。
[0019]如图2、图3所示，曲面滑道11的曲面可以根据控制需求设计为球冠面或类球冠面，曲面滑道11的X
‑
X方向的曲率半径R1由超高层结构X
‑
X方向的风振控制频率确定。
[0020]曲面滑道11的Y
‑
Y方向的曲率半径R2由超高层结构Y
‑
Y方向的风振控制频率确定。
[0021]曲面滑道的曲率半径由具有摩擦机制的摆式单自由度系统的动力学方程确定，动力学方程如下：
[0022]φR+μsgn(φ)φ2R+y(cosφ
‑
μsgn(φ)sinφ)+g(sinφ+μsgn(φ)cosφ)+f＝0，R
为曲面半径，φ为质量块运动角位移，μ为滚动摩擦副的等效摩擦系数，g为重力加速度，y为顶层楼板水平向绝对加速度，f为与金属球碰撞和阻尼液粘滞耗能相关的附加阻尼项。
[0023]以上所述实施例仅表达了本技术的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对技术专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本技术的保护范围。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种滑摆式超高层风振控制用水平调谐质量阻尼装置，其特征在于：包括底座(1)、设置在底座(1)上的滚动摩擦副(2)、滑动设置在滚动摩擦副(2)上的阻尼块(3)，所述底座(1)的顶面开设有曲面滑道(11)，所述曲面滑道(11)的圆周上固定有突出承台(12)，所述滚动摩擦副(2)包括曲面板(21)及滚珠(22)，所述曲面板(21)的形状与曲面滑道(11)相对应，所述滚珠(22)为若干个，若干滚珠(22)均匀滚动设置在曲面板(21)上，滚珠(22)贯穿曲面板(21)上下两端并与曲面滑道(11)滚动连接，曲面板(21)的外壁与突出承台(12)相固定；所述阻尼块(3)包括滑动顶板(31)、附加质量块(32)、阻尼壳(33)及金属球(34)，所述滑动顶板...

【专利技术属性】
技术研发人员：施竹珺，欧阳郁汀，
申请(专利权)人：江苏路博减振技术有限公司，
类型：新型
国别省市：