一种变阻尼调谐质量阻尼器及施工方法与流程

本发明涉及振动控制，具体涉及一种变阻尼调谐质量阻尼器及施工方法。

背景技术：

1、调谐质量阻尼器(tmd)的作用原理是通过附加子结构与受控主体结构形成调谐共振效应，使外部激励引起的主体结构振动能量，进行能量重新分配，从而达到减小结构振动的目的。特别适用于改善高层建筑、柔性楼板、桥梁等舒适度，在地震工程中亦有应用。

2、传统现场施工结构普遍存在与设计结构振动特性偏差问题，而tmd对频率、阻尼较为敏感，若tmd频率与结构偏差5％，减振效率将下降15％。故如若按传统方法进行设计和安装，即根据结构设计频率制造tmd减振装置，而不考虑实际结构振动特性偏差，将大幅降低tmd减振效果，使其难以满足预期振动控制目标。

3、上述现有调谐质量阻尼器存在和实际建筑结构振动特性偏差导致减振效果下降的技术问题，由此可见，如何提高调谐质量阻尼器的减振效果为本领域需解决的问题。

技术实现思路

1、针对于现有调谐质量阻尼器存在和实际建筑结构振动特性偏差导致减振效果下降的技术问题，本发明的目的在于提供了一种变阻尼调谐质量阻尼器及施工方法，通过现场测试和合理阻尼设计，能够实现阻尼器的最优减振性能，提升结构舒适度。

2、为了达到上述目的，本发明提供的一种变阻尼调谐质量阻尼器，包括顶板，底板，质量块，若干弹性元件，导向组件，电涡流阻尼器组件，位置调节组件，所述顶板和底板相对设置，所述质量块固定设置在底板上，所述质量块四周设有连接部，所述若干弹性元件设置在底板和连接部之间，导向组件穿设在弹性元件中，一端与底板固定连接，另一端活动穿过连接部并与顶板固定连接，所述电涡流阻尼器组件包括永磁体，导体板和支架，所述永磁体固定设置在质量块侧壁中部，所述导体板与永磁体相对设置并通过支架与位置调节组件连接，通过位置调节组件能够使得导体板相对于永磁体移动，并形成磁场强度变化，以实现对电涡流阻尼器组件阻尼大小的调节。

3、进一步地，所述质量块包括质量块本体和由质量块本体向外延伸形成的多个连接部，所述质量块本体固定设置在底板上，所述连接部由质量块本体的侧面向外延伸形成。

4、进一步地，所述弹性元件为形状记忆合金(sma)弹簧，所述弹性元件两端分别与底板和质量块的连接部固定连接。

5、进一步地，所述导体板为铜板。

6、进一步地，所述位置调节组件包括导轨，滑块及限位块，所述导轨固定设置在底板上，所述滑块可滑动的设置在导轨上并与支架连接，所述限位块设置在滑块两侧，用于对滑块固定。

7、为了达到上述目的，本发明提供的一种变阻尼调谐质量阻尼器的施工方法，所述施工方法包括：

8、(1)主体结构振动特性分析，先通过扫频分析(或称谐响应分析)模拟主体结构振动特性，得出主体结构的设计结构振动频率；

9、(2)ad-tmd理论最优参数设计，基于主体结构的设计振动频率，通过tmd参数优化方案或遗传算法对ad-tmd关键设计参数包括质量、刚度和阻尼进行最优参数设计，基于ad-tmd的参数，通过模拟和试验得出得出磁感应强度与ad-tmd阻尼比、滑块调整位置的关系；

10、(3)主体结构振动特性实测，现场对主体结构进行振动特性测试，得出实际建筑结构振动频率和设计结构振动频率的偏差，再根据对应偏差寻找该频率偏差下最优阻尼；

11、(4)ad-tmd阻尼调整，基于对应偏差下的最优阻尼值，通过移动滑块调节至最优的阻尼后通过限位块固定，最后，将ad-tmd安装到主体结构上。

12、本发明提供的变阻尼调谐质量阻尼器及施工方法，通过滑块带动导体板移动，即可实现磁场强度变化，从而改变阻尼大小，可通过预先试验和模拟确定不同位移对应的强度，施工现场仅需根据主体结构振动特性测试结果进行滑块调整改变阻尼，滑块调整后采用限位块进行固定，操作简单，可大幅提高阻尼器的减振效果。

13、与现有技术相比，本发明提供的变阻尼调谐质量阻尼器及施工方法，具备以下有益效果：

14、1、传统阻尼器运至现场后，因建筑结构设计与建造误差导致振动特性偏差，降低了阻尼器的减振效果，本方案提供的变阻尼调谐质量阻尼器通过现场进行主体结构测试，相应调整变阻尼调谐质量阻尼器的阻尼，进一步提高阻尼器减振效果。

15、2、传统阻尼器无法实现振动特性如频率或阻尼变化，本方案提供的变阻尼调谐质量阻尼器实现了阻尼调整。

技术特征：

1.一种变阻尼调谐质量阻尼器，其特征在于，包括顶板，底板，质量块，若干弹性元件，导向组件，电涡流阻尼器组件，位置调节组件，所述顶板和底板相对设置，所述质量块固定设置在底板上，所述质量块四周设有连接部，所述若干弹性元件设置在底板和连接部之间，导向组件穿设在弹性元件中，一端与底板固定连接，另一端活动穿过连接部并与顶板固定连接，所述电涡流阻尼器组件包括永磁体，导体板和支架，所述永磁体固定设置在质量块侧壁中部，所述导体板与永磁体相对设置并通过支架与位置调节组件连接，通过位置调节组件能够使得导体板相对于永磁体移动，并形成磁场强度变化，以实现对电涡流阻尼器组件阻尼大小的调节。

2.根据权利要求1所述的变阻尼调谐质量阻尼器，其特征在于，所述质量块包括质量块本体和由质量块本体向外延伸形成的多个连接部，所述质量块本体固定设置在底板上，所述连接部由质量块本体的侧面向外延伸形成。

3.根据权利要求1所述的变阻尼调谐质量阻尼器，其特征在于，所述弹性元件为形状记忆合金弹簧，所述弹性元件两端分别与底板和质量块的连接部固定连接。

4.根据权利要求1所述的变阻尼调谐质量阻尼器，其特征在于，所述导体板为铜板。

5.根据权利要求1所述的变阻尼调谐质量阻尼器，其特征在于，所述位置调节组件包括导轨，滑块及限位块，所述导轨固定设置在底板上，所述滑块可滑动的设置在导轨上并与支架连接，所述限位块设置在滑块两侧，用于对滑块固定。

6.一种变阻尼调谐质量阻尼器的施工方法，其特征在于，包括：

技术总结
本发明公开了一种变阻尼调谐质量阻尼器及施工方法，包括顶板，底板，质量块，若干弹性元件，导向组件，电涡流阻尼器组件，位置调节组件，所述顶板和底板相对设置，所述质量块固定设置在底板上，所述质量块四周设有连接部，所述若干弹性元件设置在底板和连接部之间，导向组件穿设在弹性元件中，一端与底板固定连接，另一端活动穿过连接部并与顶板固定连接，所述电涡流阻尼器组件包括永磁体，导体板和支架，所述永磁体固定设置在质量块侧壁中部，所述导体板与永磁体相对设置并通过支架与位置调节组件连接，通过位置调节组件能够使得导体板相对于永磁体移动，以实现对阻尼大小的调节，通过现场测试和合理的阻尼设计，大大提高了阻尼器的减振效果。

技术研发人员：吴思远,张登文,杨燕,杨朔,魏森,金磊,余标志,卢祝文
受保护的技术使用者：中国建筑第八工程局有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/8