【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于建筑结构振动控制，涉及装配式多重调谐质量阻尼器方法。
技术介绍
1、调谐质量阻尼器(tmd)是工程应用中控制结构风振和提高结构舒适度的重要技术手段，其制振原理是通过在主体结构上增设由质量块、弹簧和阻尼构成的子结构，当子结构与主体结构频率相同时，主结构振动通过振动模态间的相互传递，分配至子结构进行能量耗散，同时子结构产生的反向制振力也能有效抑制主结构的振动响应。
2、在调谐质量阻尼器设计过程中，最优设计方法要求阻尼器的弹簧刚度和阻尼系数达到最优值时，阻尼器才能具有显著的制振效果，偏离最优设计状态，阻尼器制振性能将随之减弱，直至失效，即造成阻尼器工作区间失效；同时，受限于工程应用中对阻尼器体积、布放空间等因素的影响，现有调谐质量阻尼器结构的工程布放复杂，造成现有调谐质量阻尼器结构在应用过程中较难进行有效调频和监修。
3、因此，如何有效提升阻尼器制振性能、鲁棒性和可装配性是优化阻尼器性能的关键导向。
技术实现思路
1、针对现有调谐质量阻尼器在设计过程中存在工作区间失效和工程布放复杂问题，本专利技术的目的在于提供一种装配式多重调谐质量阻尼器，同时针对该装配式多重调谐质量阻尼器提供相应的应用设计方法，能够有效提高阻尼器制振性能和改善鲁棒性，且装配式结构更便于阻尼器在实际应用中的便捷性，为阻尼器的工程实用提供了更简单有效，经济高能的方案。
2、为实现上述目的，本专利技术提供的装配式多重调谐质量阻尼器，包括底板、若干组质量-弹簧系统组件、若干电涡
3、在本专利技术的一些实施方式中，所述阻尼器中采用偶数组的质量-弹簧系统组件。
4、在本专利技术的一些实施方式中，所述阻尼器中的每组质量-弹簧系统组件包括压缩弹簧组件、导杆、组合质量组件以及衬套，所述导杆与底板可拆卸固定连接，所述压缩弹簧组件的一端与底板直接抵接，另一端与组合质量组件抵接配合，所述压缩弹簧组件套设在导杆上，底部端面直接与底板抵接贴合，所述组合质量组件通过衬套套设在导杆上，并直接叠放在压缩弹簧组件上，所述组合质量组件可通过衬套顺沿导杆上下滑动。
5、在本专利技术的一些实施方式中，所述阻尼器中还包括顶板，所述顶板与每组质量-弹簧系统组件中的导杆的顶部连接，对每组质量-弹簧系统组件中的组合质量组件沿导杆上下滑动不构成限制。
6、在本专利技术的一些实施方式中，所述组合质量组件由一块质量板底板、多块质量板夹板和一块质量板顶板互相叠合组成；所述质量板夹板上形成有与电涡流阻尼装置相配合的磁铁安插槽。
7、在本专利技术的一些实施方式中，所述阻尼器的电涡流阻尼装置由磁铁、紫铜板和支架组成，所述磁铁相对的设置在相邻两组质量-弹簧系统组件中的组合质量组件上，在两组之间形成感应区域；所述支架分布设置在相对分布的磁铁之间，所述紫铜板包覆在支架上，并能够随支架分布设置，进入感应区域。
8、为实现上述目的，本专利技术提供的装配式多重调谐质量阻力器的设计方法，所述设计方法针对装配式多重调谐质量阻尼器构建相应的力学模型，并基于力学模型演算确定阻尼器的弹簧刚度和阻尼系数的最优值，并由此确定在由质量m和弹簧刚度k构成的主系统上设置有n个调谐质量阻尼器。
9、在本专利技术的一些实施方式中，所述设计方法基于多重调谐质量阻尼器的运动学方程来形成相应的力学模型；所述多重调谐质量阻尼器的运动学方程为：
10、
11、
12、式中：阻尼器的质量、阻尼系数和弹簧刚度分别为mi、ci、ki(i＝1，2，…，n)；fi为调谐质量阻尼器产生制振力；fin为外界施加作用力；
13、定义
14、fin＝fejωt x＝xejωt xi＝xiejωt；
15、多重调谐质量阻尼器主振动系统的振幅为：
16、
17、由于n重调谐质量阻尼器是将单一阻尼器辅助质量进行n等分，在引入无量纲参数下，质体系统的位移振幅比|x/xst|为：
18、
19、
20、
21、式中：为加振频率比；为第i个阻尼器的质量比；为第i个阻尼器的固有频率比；为第i个阻尼器的阻尼比。
22、本专利技术提供的装配式多重调谐质量阻尼器方案，能有效提高阻尼器制振性能和改善鲁棒性，结合装配式的结构设计便于阻尼器在实际应用中的便捷性，为阻尼器的工程实用提供了更简单有效，经济高能的方案。
23、本专利技术提供的装配式多重调谐质量阻尼器方案在实际应用时，与现有技术相比，具有如下有益效果：
24、1.本专利技术提供的调谐质量阻尼器采用多重结构设计，有效提高了阻尼器的制振性能，在总附加质量相同的情况下，二重阻尼器对共振峰值的减少较单一阻尼器可达9％，四重阻尼器可减少17％，六重阻尼器可减少20％，八重阻尼器可减少21％。
25、2.本专利技术提供的调谐质量阻尼器固有频率在主振动系统的共振峰值附近呈分散状态，因此在主系统固有频率在发生变化后，与系统固有频率相对应的阻尼器仍能发挥作用，使得因系统固有频率变化而造成的阻尼器性能降低或失效得到有效缓解。
26、3.本专利技术提供的调谐质量阻尼器采用装配式结构设计，能够适用于布放空间狭窄或无法整体悬置安装的建筑应用，降低了阻尼器安装过程中的繁杂性。
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1.装配式多重调谐质量阻尼器，包括底板，其特征在于，还包括若干组质量-弹簧系统组件、若干电涡流阻尼装置，所述若干组质量-弹簧系统组件分别独立的设置在底板上，每组质量-弹簧系统组件都为独立单元，具有组合质量组件与弹簧组件，组合质量组件可直接通过弹簧组件与底板抵接配合，可独立自由的相对于底板上下运动；所述若干电涡流阻尼装置分布设置在相邻两组质量-弹簧系统组件之间，并分别与两组质量-弹簧系统组件中的组合质量组件形成配合。
2.根据权利要求1所述的装配式多重调谐质量阻尼器，其特征在于，所述阻尼器中采用偶数组的质量-弹簧系统组件。
3.根据权利要求1所述的装配式多重调谐质量阻尼器，其特征在于，所述阻尼器中的每组质量-弹簧系统组件包括压缩弹簧组件、导杆、组合质量组件以及衬套，所述导杆与底板可拆卸固定连接，所述压缩弹簧组件的一端与底板直接抵接，另一端与组合质量组件抵接配合，所述压缩弹簧组件套设在导杆上，底部端面直接与底板抵接贴合，所述组合质量组件通过衬套套设在导杆上，并直接叠放在压缩弹簧组件上，所述组合质量组件可通过衬套顺沿导杆上下滑动。
4.根据权利要求3
5.根据权利要求1所述的装配式多重调谐质量阻尼器，其特征在于，所述组合质量组件由一块质量板底板、多块质量板夹板和一块质量板顶板互相叠合组成；所述质量板夹板上形成有与电涡流阻尼装置相配合的磁铁安插槽。
6.根据权利要求1所述的装配式多重调谐质量阻尼器，其特征在于，所述阻尼器的电涡流阻尼装置由磁铁、紫铜板和支架组成，所述磁铁相对的设置在相邻两组质量-弹簧系统组件中的组合质量组件上，在两组之间形成感应区域；所述支架分布设置在相对分布的磁铁之间，所述紫铜板包覆在支架上，并能够随支架分布设置，进入感应区域。
7.装配式多重调谐质量阻力器的设计方法，其特征在于，所述设计方法针对装配式多重调谐质量阻尼器构建相应的力学模型，并基于力学模型演算确定阻尼器的弹簧刚度和阻尼系数的最优值，并由此确定在由质量M和弹簧刚度K构成的主系统上设置有n个调谐质量阻尼器。
8.根据权利要求7所述的装配式多重调谐质量阻力器的设计方法，其特征在于，所述设计方法基于多重调谐质量阻尼器的运动学方程来形成相应的力学模型；所述多重调谐质量阻尼器的运动学方程为：
...【技术特征摘要】
1.装配式多重调谐质量阻尼器，包括底板，其特征在于，还包括若干组质量-弹簧系统组件、若干电涡流阻尼装置，所述若干组质量-弹簧系统组件分别独立的设置在底板上，每组质量-弹簧系统组件都为独立单元，具有组合质量组件与弹簧组件，组合质量组件可直接通过弹簧组件与底板抵接配合，可独立自由的相对于底板上下运动；所述若干电涡流阻尼装置分布设置在相邻两组质量-弹簧系统组件之间，并分别与两组质量-弹簧系统组件中的组合质量组件形成配合。
2.根据权利要求1所述的装配式多重调谐质量阻尼器，其特征在于，所述阻尼器中采用偶数组的质量-弹簧系统组件。
3.根据权利要求1所述的装配式多重调谐质量阻尼器，其特征在于，所述阻尼器中的每组质量-弹簧系统组件包括压缩弹簧组件、导杆、组合质量组件以及衬套，所述导杆与底板可拆卸固定连接，所述压缩弹簧组件的一端与底板直接抵接，另一端与组合质量组件抵接配合，所述压缩弹簧组件套设在导杆上，底部端面直接与底板抵接贴合，所述组合质量组件通过衬套套设在导杆上，并直接叠放在压缩弹簧组件上，所述组合质量组件可通过衬套顺沿导杆上下滑动。
4.根据权利要求3所述的装配式多重调谐质量阻尼器，其特征在于，所述阻尼器中还包括顶板，所述顶板与每组质...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴思远，查赵栓，杨朔，杨燕，
申请(专利权)人：中国建筑第八工程局有限公司，
类型：发明
国别省市：
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