专利名称：分区布置水平双向多调谐质量阻尼器的制作方法
技术领域：
本发明属于工程结构消能减振控制技术领域，涉及到一种减振控制装置，特别涉及到工程结构在风或地震作用下，能够对结构水平双向振动反应起到同步控制作用。
背景技术：
调谐质量阻尼器(Tuned Mass Damper，简称TMD)是工程结构振动控制中被动控制装置之一。TMD对结构动力反应的控制原理是将TMD系统的自振频率调谐到主结构自振频率上，从而能够发挥TMD吸振子的最大吸振耗能作用。但是，结构动力参数随时间发生变化或是在动力荷载作用下产生摄动，使得TMD自振频率与结构自振频率之间的调谐不再一致，导致结构被控效果降低。
由于上述原因，有关学者提出利用多调谐质量阻尼器(Multiple Tuned MassDamper，简称MTMD)对结构进行减振控制。MTMD系统是将其中的每个TMD的自振频率调谐分布在一定范围内，即使结构动力参数随时间发生变化或是在动力荷载作用下产生摄动，也能保证它对结构的减振控制作用。但是，目前研究主要涉及MTMD对结构单方向动力反应控制。实际上，在风或地震作用下，结构动力反应在水平平面内往往同时具有双向性。同时考虑双向振动影响，传统单向MTMD已经不能满足减振控制的需要了。
发明内容
本发明的目的是为高层、高耸、核电站、地下空间结构及相关结构提供一种构造简单、实用性强的分区布置水平双向多调谐质量阻尼器。
本发明的技术方案如下MTMD装置分区域布置；各区域内，装置底部设置导轨，导轨方向调谐质量由分开的两部分质量组成，它们与导向杆和刚性杆形成体系，通过导轨与装置底部滚球沿导轨方向滑动，实现导轨方向振动控制；导轨方向一部分调谐质量(共享质量)可以提供其垂直方向(导向杆方向)调谐质量，它通过设置在装置底部的滚球沿导向杆滑动，实现导向杆方向振动控制。调谐不同区域减振器两个方向的弹簧系数与质量，使各自自振频率分布在以结构控制频率为中心一定范围内，保证它对结构的减振控制作用。整个装置外边框钢板固接于工程结构适当位置。
本发明的效果和益处是通过分区布置实现，具有同步减小结构水平双向动力反应功能，构造简单，布置灵活，经济实用，更大可能性保证结构的安全性；可适用于高层、高耸、核电站、地下空间结构及相关结构，能够产生较大的经济效益和社会效益。
图1是本发明的结构平面示意图。
图2是图1标注区放大示意图。
图3是图2中所示A-A剖面示意图。
图4是图2中所示B-B剖面示意图。
图5是图2中所示连接钢板与外边框钢板连接正视图。
图中0装置外边框钢板；1导轨边侧钢板；2导轨方向弹簧；3导轨方向粘滞阻尼器；4导向杆；5导向杆方向质量块(共享质量块)；6导轨方向质量块；7导向杆方向粘滞阻尼器；8导向杆方向弹簧；9连接钢板；10刚性杆；11滑车；12轮子；13导轨边侧钢板上边缘；14刚性杆；15控位连接阀；16滚球；17导轨方向弹簧横断面；18导轨方向阻尼器横断面；19轴承；20连接钢板与装置外边框钢板连接的螺栓孔；21螺母；22螺栓。
具体实施例方式
以下结合技术方案和附图详细叙述本发明的实施方式。
本发明提出的分区布置水平双向MTMD减振器如图1、图2、图3、图4和图5所示。
整个装置通过分区布置实现。每个区域内，减振器主要由导轨方向的一根弹簧2和一个粘滞阻尼器3、四根导向杆4(上下每排各两根)及平行于导向杆4方向的一根弹簧8和一个粘滞油阻尼器7、质量块5以及质量块6组成。
刚性杆10上端与质量块6焊接，下端与滑车11焊接；弹簧2与粘滞阻尼器3的左端(见图3)分别与质量块6焊接，右端与连接钢板9焊接；连接钢板9与装置外边框钢板0通过螺栓22连接；导向杆4右端与质量块6焊接，左端穿过预留孔径的质量块5。质量块5预留孔径大小与导向杆4直径相当，保证质量块5可以沿涂过润滑油的导向杆4只发生滑动，而不发生摆动；弹簧8与粘滞阻尼器7的右端分别与质量块6焊接，左端与质量块5焊接；刚性杆14上端与质量块5焊接，下端只有14两侧的刚性杆与控位连接阀15焊接，中间刚性杆穿过预留孔15再穿入预留孔滚球16。15与16预留孔直径与14的中间刚性杆直径相当，连接阀15的球型内表面光滑且半径与滚球15半径相当，从而保证滚球可以环绕涂过润滑油的中间刚性杆容易发生转动的同时不发生摆动。
质量块5，质量块6共同提供导轨方向调谐质量，与弹簧2、粘滞阻尼器3、导向杆4、刚性杆10、刚性杆14和滚球16构成导轨方向滑动体系；导向杆4方向调谐质量由质量块5提供，与粘滞阻尼器7、弹簧8、导向杆4、刚性杆14与滚球16构成导向杆方向滑动体系。导轨边侧钢板1不仅要能够保证滑车定向滑动，而且当质量块5沿导向杆滑动时，还能够保证质量块6不发生导向杆方向摆动，从而充分发挥质量块5振子的减振作用。
其它区域具体实施方式
与上同。通过调谐不同区域减振器两个方向的弹簧系数与质量，使各自自振频率分布在以结构控制频率为中心一定范围内，即使结构自振频率发生变化，也能保证它对结构的减振控制作用。装置设置完毕后，将其外边框钢板0固接于结构适当位置，具体连接方法可根据工程要求灵活掌握。
说明书附图1中MTMD装置采用一排三列式的排列方式。根据实际情况，排列方式可灵活布置。
权利要求
1.一种分区布置水平双向多调谐质量阻尼器，其特征在于装置分区布置；导向杆(4)方向全部调谐质量与导轨方向部分调谐质量由质量块(5)提供；刚性杆(10)上端与质量块(6)焊接，下端与滑车(11)焊接；弹簧(2)与粘滞阻尼器(3)左端分别与质量块(6)焊接，右端与连接钢板(9)焊接；导向杆(4)右端与质量块(6)焊接，左端穿过预留孔径质量块(5)；弹簧(8)与粘滞阻尼器(7)的右端分别与质量块(6)焊接，左端与质量块(5)焊接；刚性杆(14)上端与质量块(5)焊接，下端只有(14)两侧刚性杆与控位连接阀(15)焊接，中间刚性杆穿过预留孔(15)再穿入预留孔滚球(16)。
全文摘要
本发明涉及到一种分区布置水平双向多调谐质量阻尼器，其特征在于该装置分区域布置；各区域内，导轨方向调谐质量由质量块5和质量块6组成，与导向杆4和刚性杆11形成体系，通过导轨与装置底部滚球16沿导轨方向滑动，实现导轨方向振动控制；导向杆4方向调谐质量由质量块5提供，通过装置底部的滚球16沿导向杆4滑动，实现导向杆方向振动控制。导轨两侧钢板1使滑车沿轨道滑动，当质量块5沿导向杆滑动时，使质量块6不发生导向杆方向摆动，充分发挥质量块5振子的减振作用。本发明具有分区布置、同步减小结构水平双向动力反应优点，可适用于高层、高耸、核电站、地下空间结构及相关结构，能够产生较大的经济效益和社会效益。
文档编号E04B1/98GK101021089SQ200610134380
公开日2007年8月22日 申请日期2006年11月23日 优先权日2006年11月23日
发明者李宏男, 柳国环 申请人:大连理工大学