一种超高层建筑用风阻尼装置的制作方法

本发明涉及结构抗风振与减振技术领域，具体涉及一种超高层建筑用风阻尼装置。

背景技术：

风对建筑的作用是最常见的结构作用荷载，高层建筑由于自身相对刚度低且高空风载荷更突出等原因，必须对风载荷引起的动力学响应加以控制，否则风作用于结构引起结构的变形和振动将极大的影响建筑物使用的舒适性，甚至可能引起结构的整体和局部的破坏。

超高层建筑常采用“调谐质量阻尼器”(tmd)来减少风对于结构的影响，它是由一个小质量m和一个刚度为a的弹簧组成的吸振器，连接于弹簧刚度为k的主质量m(超高层建筑本身)。在简谐荷载作用下，当所连接的吸振器的固有频率为(或调谐为)激励频率时，主质量m能保持完全静止。但是由于超高层建筑自身重量非常巨大，调谐质量阻尼器中的小质量(m)也必须十分巨大，增加建筑物本身结构重量的同时，占据了大量的内部空间，且由于tmd阻尼器固有频率不可变，振动控制的效果有一定的局限性。因此开发一种超高层建筑用风阻尼装置，可以减轻结构重量，采用主动控制技术，适应性更强，效果更好，具有十分重要的工程意义。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种超高层建筑用风阻尼装置，以解决现有技术中导致的上述缺陷，所具有的有益效果是，实现了减少风振，提高超高层建筑物稳定性，同时，本装置具有结构简单、重量轻、不影响建筑物内部空间布置，不受效果阻尼器固有频率限制，适应性更强。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种超高层建筑用风阻尼装置，包括建筑物周围布置的狭缝，所述狭缝两侧固定连接有固定导流板，所述固定导流板上方设有可动导流板，所述可活动导流板一端固定连接所述狭缝一侧，所述可活动导流板另一端固定连接作动器，所述作动器固定在所述狭缝侧壁上，所述作动器上设有感测器。

优选的，所述狭缝是等角度的，且数量至少为4个。

优选的，所述可活动导流板材料是复合材料或者钛合金的。

优选的，所述感测器的数量至少有一个，该感测器侦测到风振或异常外力作用于建筑物的相关数据，并据以进行数据分析而将结果传送至预定控制系统，以控制所述作动器的位移。

优选的，所述固定导流板与所述狭缝成45度角，且与所述可活动导流板平行。

优选的，所述狭缝宽度为2m-6m。

优选的，所述感测器以无线方式传送其数据分析结果。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：实现了减少风振，提高超高层建筑物稳定性，同时，本装置具有结构简单、重量轻、不影响建筑物内部空间布置，不受阻尼器固有频率限制，适应性更强，其具体优点如下所述：

(1)本发明中的阻尼装置重量轻，结构简单，制造和维护方便，且可以适应不同频率风振对于建筑物的影响。

(2)本发明中阻尼装置体积较小，不占据建筑物的内部空间。

(3)本发明中通过感测器收集数据后，经预定系统分析并控制作动器位移，整个过程无需人工干预，实现了自动化。

附图说明

图1是本发明的含有狭缝超高层建筑的示意图。

图2是本发明的结构示意图。

图3是本发明的局部放大图。

其中：1-狭缝，2-可活动导流板，3-作动器，4-固定导流板，5-感测器。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

下面结合附图及具体实施例对本发明的应用原理作进一步描述。

请参阅图1-3，本发明提供的一种实施例：一种超高层建筑用风阻尼装置，包括建筑物周围布置的狭缝1，所述狭缝1两侧固定连接固定导流板4，所述固定导流板4上方设有可动导流板2，所述可活动导流板2一端固定连接所述狭缝1一侧，所述可活动导流板2另一端固定连接作动器3，所述作动器3固定在所述狭缝1侧壁上，所述作动器3上设有感测器5。

其中：所述狭缝宽度为2m；所述狭缝是等角度的，且数量为4个；所述可活动导流板材料是复合材料；所述感测器的数量有一个，该感测器侦测到风振或异常外力作用于建筑物的相关数据，并据以进行数据分析而将结果传送至预定控制系统，以控制所述作动器的位移；所述固定导流板与所述狭缝成45度角，且与所述可活动导流板平行；所述感测器以无线方式传送其数据分析结果。

工作原理：当有风载荷作用于建筑物表面，引起建筑物水平方向的运动时，在建筑物水平方向产生了力f，通过狭缝1中感测器5收集相关数据，以有线或无线方式传送至预定系统，通过预定系统分析后，控制作动器3位移，进而引起可动导流板2的弹性变形，实现了开启或者关闭狭缝1；狭缝1开合会引起建筑物迎风面两侧的流动变化，气流从狭缝开启的一侧更加快速的移动，根据空气动力学中的伯努利定律，使建筑物在这一侧所收到的压力减少，建筑物整体会受到方向指向这一侧的力f＇，该力f＇与建筑物水平方向f运动的方向相反，从而起到减少水平方向的振动和保护建筑物的作用。

需要说明的是，在本文中，如若存在第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种超高层建筑用风阻尼装置，涉及结构抗风振与减振技术领域，包括建筑物周围布置的狭缝，所述狭缝两侧固定连接固定导流板，所述固定导流板上方设有可动导流板，所述可活动导流板一端固定连接所述狭缝一侧，所述可活动导流板另一端固定连接作动器，所述作动器固定在所述狭缝侧壁上，所述作动器上设有感测器。本发明通过感测器收集数据后，经预定系统分析，控制连接在超高层建筑物狭缝上可活动导流板上的作动器位移，实现狭缝开启与闭合，减少风振，提高超高层建筑物稳定性，同时，本发明结构简单、重量轻、不影响建筑物内部空间布置，不受效果阻尼器固有频率限制，适应性更强。

技术研发人员：唐淼;张烨;李锐锐;胡从新
受保护的技术使用者：中国十七冶集团有限公司
技术研发日：2018.11.06
技术公布日：2019.02.15