集成式調諧質量阻尼墻的制作方法
【專利說明】集成式調諧質量阻尼墻
[0001]
技術領域
[0002]本發明是一種用于建筑結構的調諧減振裝置，用于地震作用或風荷載引起的動力效應控制，屬于建筑結構耗能減振控制的技術領域，具體涉及一種集成式調諧質量阻尼墻。
【背景技術】
[0003]隨著對土木工程結構抗振(震)要求的提高，采用結構振動控制技術的工程結構越來越多。目前較為常用的是其中的被動控制技術，主要包括了消能減振技術和調諧減振技術兩大類。
[0004]調諧質量阻尼器(TunedMass Damper, TMD)是一種非常有效的調諧減振裝置，能夠有效衰減結構在地震作用、風荷載等動力荷載作用下的響應，已被廣泛應用。它是附加在主結構中的一個子結構，由質量塊、彈簧、阻尼裝置組成，通過TMD系統相對運動產生的慣性力對主結構的反作用，控制結構的振動。已公開的一些調諧質量阻尼器，通常需要在結構中集中附加巨大的質量塊，不但占據了一定的建筑使用空間，而且給所在樓層造成很大的承載負擔；同時，因為樓層位置和質量的限制，其減振控制頻率范圍窄，對于地震作用等寬頻帶動力荷載的減振效果較小;部分調諧質量阻尼的各種裝置裸露于工作環境中，性能易受環境影響。
[0005]近年來，由于能夠充分利用墻體所提供的空間、耗能能力強等優勢，阻尼墻越來越多地在建筑結構振動控制設計中出現，然而，當前已公開的大部分阻尼墻(如粘滯阻尼墻(申請號201410262093.5)、粘彈性阻尼墻(申請號201310124804.8)、鉛阻尼墻(申請號201110130891.6)、磁流變智能阻尼墻(專利號21^00420037740.4)等)均為基于消能減振原理的裝置，利用調諧減振原理的阻尼墻少見報道。同時，這類基于消能減振原理的裝置往往要求主體結構發生一定的變形后(比如大震作用下的結構變形)，才能提供較好的阻尼耗能能力，一定程度上限制了阻尼墻的應用。
[0006]因此，充分考慮調諧質量阻尼器和阻尼墻的優點，開發一種建筑空間省、布置靈活、控制頻帶寬、阻尼耗能穩定、可靠性高的集成式調諧質量阻尼墻具有一定的意義。
【發明內容】
[0007]本發明的目的在于克服現有技術存在的問題，提供一種集成式調諧質量阻尼墻，該阻尼墻建筑空間省、布置靈活、控制頻帶寬、耗能能力強、可靠性高、能夠實現預制裝配的集成式調諧質量阻尼墻，該裝置同時具有一定的附加剛度和耗能能力，增加了結構的剛度和阻尼，能夠兼具鋼支撐和阻尼墻的作用。
[0008]為實現上述技術目的，達到上述技術效果，本發明通過以下技術方案實現:
集成式調諧質量阻尼墻，包括支架，阻尼缸筒，調節質量塊，彈簧，導桿，阻尼質量塊，導向套和連接螺母，所述支架內放置有若干個所述阻尼缸筒，所述阻尼缸筒內設有所述調節質量塊，所述彈簧，所述導桿，所述阻尼質量塊，所述導向套和所述連接螺母，所述調節質量塊和所述阻尼質量塊都與所述導桿連接，所述導桿的兩端套有所述彈簧，所述彈簧處在所述調節質量塊和所述連接螺母之間，所述連接螺母與所述導向套連接。
[0009]進一步的，所述導向套之間的所述阻尼缸筒內充滿粘滯流體。
[0010]進一步的，所述支架由立桿、縱向橫桿、橫向橫桿和斜撐組成，在支撐調諧阻尼單元的同時，形成了格構式的支撐體系，為主體結構提供側向剛度，承擔部分側向荷載。
[0011]優選的，所述阻尼缸筒由主缸，附缸和封閉螺母組成，所述阻尼質量塊上設有阻尼孔。
[0012]進一步的，所述調節質量塊和所述阻尼質量塊共同提供質量，所述彈簧提供剛度，慣性力引起所述阻尼質量塊的滑動，使得粘滯流體流經阻尼孔產生所需要的阻尼，這些質量、剛度和阻尼的元件共同構成了一個調諧阻尼單元即調諧振子。
[0013]優選的，所述調節質量塊、所述附缸和所述封閉螺母上開設孔洞，以釋放所述調節質量塊位置變換引起的所述附缸內的氣壓。
[0014]進一步的，所述若干個調諧阻尼單元在同一榀墻體內的參數可以不同，所述調諧阻尼單元在同一建筑結構內不同阻尼墻內的參數可以不同，來實現寬頻帶的控制范圍。
[0015]本發明的有益效果:
本發明在建筑空間內能夠靈活布置，無需專門設計的空間，亦不必將調諧質量集中于結構某一部位，對建筑結構常規設計的影響較小。存在多個調諧阻尼單元，一榀阻尼墻內或多榀阻尼墻之間的調諧頻率可不同，因此調諧頻率可以通過合理的設計具有較寬的頻帶分布。因此，該調諧阻尼墻不但能夠較好地抑制風振響應等窄帶響應，而且能夠有效控制地震作用等寬頻帶動力荷載。由于采用調諧減振原理，即使在較小的結構變形下，阻尼墻亦能提供穩定的阻尼耗能能力。在動力荷載作用下，該阻尼墻不但分擔了主體結構的部分側向荷載，而且通過調諧減振的原理消耗了部分振動能量，有效地降低了主體結構振動響應，保護了結構安全。該裝置可廣泛應用于建筑結構的振動控制。
【附圖說明】
[0016]圖1為本發明集成式調諧質量阻尼墻的正視圖；
圖2為本發明集成式調諧質量阻尼墻的1-1剖面結構示意圖；
圖3為本發明集成式調諧質量阻尼墻的2-2剖面結構示意圖；
圖4為本發明集成式調諧質量阻尼墻的調諧阻尼單元詳圖。
[0017]圖中標號說明:1、支架，11、立桿，12、縱向橫桿，13、橫向橫桿，14、斜撐，2、阻尼缸筒，21、主缸，22、附缸，23、封閉螺母，3、調節質量塊，4、彈簧，5、導桿，6、導桿，61、阻尼孔，7、導向套，8、連接螺母，9、粘滯流體。
【具體實施方式】
[0018]下面將參考附圖并結合實施例，來詳細說明本發明。
[0019]參照圖1-圖4所示，集成式調諧質量阻尼墻，包括支架I，阻尼缸筒2，調節質量塊3，彈簧4，導桿5，導桿6，導向套7和連接螺母8，所述支架I內放置有若干個所述阻尼缸筒2，所述阻尼缸筒2內設有所述調節質量塊3，所述彈簧4，所述導桿5，所述阻尼質量塊6，所述導向套7和所述連接螺母8，所述調節質量塊3和所述阻尼質量塊6都與所述導桿5連接，所述導桿5的兩端套有所述彈簧4，所述彈簧4處在所述調節質量塊3和所述連接螺母8之間，所述連接螺母8與所述導向套7連接。
[0020]進一步的，所述導向套7之間的所述阻尼缸筒2內充滿粘滯流體9，所述導向套7起到引導所述導桿5和封閉所述粘滯流體9的作用，所述連接螺母8將內、外缸筒連為一體，質量塊與所述阻尼缸筒2之間保持光滑接觸，使質量塊能夠自由滑動，。
[0021 ]進一步的，所述支架I由立桿11、縱向橫桿12、橫向橫桿13和斜撐14組成，在支撐調諧阻尼單元的同時，形成了格構式的支撐體系，為主體結構提供側向剛度，承擔部分側向荷載，所述立桿11、所述縱向橫桿12、所述橫向橫桿13和所述斜撐14采用鋼或鋁合金材料，所述立桿11、所述縱向橫桿12和所述橫向橫桿13構成的多層骨架體系，用于放置多個調諧阻尼單元