专利名称：一种减振消能嵌套水箱的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种减振消能嵌套水箱。
背景技术：
随着我国城市化进程的深入，一线甚至二线城市的核心区建设用地日趋紧张，高层和超高层建筑的数量迅速增长。而此类建筑比较容易受风和地震等外界强激励影响，轻则会导致使用者不适，严重时会导致建筑物结构破坏。为减轻风和地震对于建筑物结构的影响，高层建筑中经常需要设计阻尼器减少结构的振动反应。结合高层建筑中的高位水箱，设置液体阻尼器减振是比较合理的方式。此外，在高层建筑的设备安装工程中，弹簧阻尼减振器也是常用的减振设备。重物悬吊阻尼减震器也在部分超高层建筑中也得到了成功应用。申请号为200910308947.8的专利公开了一种减振耗能水箱。该专利在水箱内部设置了钢隔板，可获得更高的液体震荡阻尼。但该专利未设置弹簧减震座作为水箱底座，发生地震或强风时水箱底座的刚性连接容易遭到破坏，使阻尼器失效。水箱内部也未设置带弹簧连接的嵌套结构，消耗震荡能量的能力提升有限，且采用花篮螺栓刚性连接隔板在强震时也容易造成比较单薄的水箱侧壁的结构破坏；另外现有的作为液体阻尼器使用的水箱的设计和研究，没有涉及水箱基础，水箱与建筑物的连接一般采用类似普通水箱的刚性连接。在发生地震或强风灾害时，充满水的水箱质量较大，如水箱和基础之间使用刚性连接，容易在振动中发生刚性连接破坏，导致阻尼器失效，水箱大范围位移而危及结构安全。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种减振消能嵌套水箱，以克服目前现有技术存在的上述不足。本实用新型的目的·是通过以下技术方案来实现:一种减振消能嵌套水箱，包括弹簧减震座，所述弹簧减震座上设有水箱本体，所述水箱本体包括外层水箱，外层水箱内设有中层嵌套水箱，中层嵌套水箱内设有内层嵌套水箱；所述外层水箱顶端设有泄压口。进一步的，所述外层水箱与中层嵌套水箱之间以及中层嵌套水箱与内层嵌套水箱之间均通过限位阻尼弹簧限位固定连接。进一步的，所述内层嵌套水箱顶端和底端以及中层嵌套水箱顶端和底端均设有阻尼连通口。进一步的，所述阻尼连通口包括合页板和弹簧。优选的，所述外层水箱、中层嵌套水箱、内层嵌套水箱以及限位阻尼弹簧均为不锈钢材料。本实用新型的有益效果为:(I)本实用新型消能减振性能好:将弹簧减振阻尼器、重物悬吊减振阻尼器和液体减振阻尼器三者的特点结合应用于水箱结构设计，显著提高了消能减振性能，对水箱本体和建筑结构的保护性能更强；(2)不易发生失效:弹簧减震座的设计，使水箱与建筑物通过弹簧减震座连接，发生地震或强风时，配合嵌套结构的强消能减振性能，水箱底座的柔性连接不易遭到破坏，不易发生阻尼器失效；(3)适用面广，适用性强:嵌套结构可根据结构设计的需要设计为任意层次嵌套，在实际应用时，可结合工程需要，根据不同的激励周期，调整嵌套水箱的数量，使水箱在相应激励周期下的减振消能性能达到最佳，采用嵌套结构，可以使用现有建筑的现有水箱作为最外层水箱进行改造，降低了生产成本；(4)由于采用了弹簧减震座和逐层嵌套结构，减振消能性能出色，在装配式建筑、轻钢结构建筑等结构主体抗破坏能力较差的建筑中适用性较强，稳定性强，实用性强。
下面根据附图对本实用新型作进一步详细说明。图1是本实用新型实施例所述的一种减振消能嵌套水箱的主视图；图2是本实用新型实施例所述的一种减振消能嵌套水箱的立体结构示意图；图3是本实用新型实施例所述的一种减振消能嵌套水箱的阻尼连通口的结构示意图。图中:1、外层水箱；2、中层嵌套水箱；3、内层嵌套水箱；4、限位阻尼弹簧；5、阻尼连通口 ；6、外层水箱；7、弹簧减震座；8、水箱本体；9、合页板；10、弹簧。
具体实施方式
如图1-3所示，本实用新型实施例所述的一种减振消能嵌套水箱，包括弹簧减震座7，所述弹簧减震座7上设有水箱本体8，所述水箱本体8包括外层水箱I，外层水箱I内设有中层嵌套水箱2， 中层嵌套水箱2内设有内层嵌套水箱3 ;所述外层水箱I顶端设有泄压口 6 ;所述外层水箱I与中层嵌套水箱2之间、中层嵌套水箱2与内层嵌套水箱3之间均通过限位阻尼弹簧4限位固定连接；所述内层嵌套水箱3顶端和底端以及中层嵌套水箱2顶端和底端均设有阻尼连通口 5 ;所述阻尼连通口 5包括合页板9和弹簧10 ;所述水箱本体8可设有多层嵌套水箱；所述外层水箱1、中层嵌套水箱2、内层嵌套水箱3以及限位阻尼弹簧4均为不锈钢材料。具体使用时，本实用新型各嵌套水箱间设有阻尼连通口 5，使各层水箱间保持联通，在各层水箱发生相对位移时，对各层水箱之间的水流起到阻尼作用，阻尼连通5由合页板9和弹簧10组成；外层水箱I顶部设有泄压口 6，主要作用是在水箱发生强烈震动时，使水箱内的水可通过泄压口 6溢出水箱外，减少相对比较薄弱的水箱顶面的受力；水箱底座设置弹簧减震座7，内部嵌套结构之间使用限位阻尼弹簧4连接，融入了弹簧阻尼器的特性，提高了减振消能能力，弹簧减震座7的具体设计可参考建筑设备减振的现有技术，根据工程需要确定。嵌套结构的设计可以发挥类似悬吊阻尼器的作用，水箱充满水时，内层嵌套水箱可通过限位阻尼弹簧4悬浮在中央位置，内层嵌套水箱3相对于中层嵌套水箱2类似一个完整的悬吊重物，使本实用新型在起到液体震荡阻尼作用的同时，还可以起到类似悬吊阻尼器的作用。水箱的逐层嵌套结构可减少液体震荡的幅度，提高水箱作为液体阻尼器的减振消能的能力。[0020]本实用新型的嵌套结构可根据结构设计的需要设计为任意层次嵌套，即n层次嵌套，(n为大于等于2的任意整数)比如附图所示的3层嵌套，或者4层、5层等。在实际应用时，可结合工程需要，结合工程进行具体设计，根据不同的激励周期，调整嵌套水箱的数量、尺寸，调整弹簧减振限位弹簧的数量和性能，使水箱在相应激励周期下的减振消能性能达到最佳。使用既有建筑的现有水箱作为最外层水箱，增加嵌套水箱，并在既有水箱基础上增加弹簧减振座7，就可以比较低的成本完成水箱的主要结构。本实用新型不局限于上述最佳实施方式，任何人在本实用新型的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案，均 落在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种减振消能嵌套水箱，包括弹簧减震座(7)，其特征在于:所述弹簧减震座(7)上设有水箱本体(8 )，所述水箱本体(8 )包括外层水箱(I )，外层水箱(I)内设有中层嵌套水箱(2)，中层嵌套水箱(2)内设有内层嵌套水箱(3);所述外层水箱(I)顶端设有泄压口(6)。
2.根据权利要求1所述的减振消能嵌套水箱，其特征在于:所述外层水箱(I)与中层嵌套水箱(2)之间以及中层嵌套水箱(2)与内层嵌套水箱(3)之间均通过限位阻尼弹簧(4)限位固定连接。
3.根据权利要求2所述的减振消能嵌套水箱，其特征在于:所述内层嵌套水箱(3)顶端和底端以及中层嵌套水箱(2)顶端和底端均设有阻尼连通口(5)。
4.根据权利要求3所述的减振消能嵌套水箱，其特征在于:所述阻尼连通口(5)包括合页板(9)和弹簧(10)。
5.根据权利要求1-4任一项所 述的减振消能嵌套水箱，其特征在于:所述外层水箱(I)、中层嵌套水箱(2)、内层嵌套水箱(3)以及限位阻尼弹簧(4)均为不锈钢材料。
专利摘要本实用新型涉及一种减振消能嵌套水箱，包括弹簧减震座，所述弹簧减震座上设有水箱本体，所述水箱本体包括外层水箱，外层水箱内设有中层嵌套水箱，中层嵌套水箱内设有内层嵌套水箱；所述外层水箱顶端设有泄压口。本实用新型的有益效果为可用于一般高层建筑或超高层建筑在屋面或设备层储存消防用水或生活用水，并在发生地震或强风灾害时，通过阻尼效应耗散结构振动能量，减小水箱本体及建筑物的振动幅度，降低地震对建筑物的主体结构和水箱本体的破坏；另外减振消能效果好，不易发生失效，适用面广，适用性强，结构简单，制造安装简便，可使用现有水箱改造，成本低，可实现一箱两用，实用性强。
文档编号E03B11/12GK203113547SQ201320067680
公开日2013年8月7日 申请日期2013年2月5日 优先权日2013年2月5日
发明者贾洪, 钱增志, 周德恒, 陈美方, 王宽 申请人:中铁建设集团有限公司