[实用新型]一种悬吊式调谐质量阻尼器减振控制装置

说明书

技术领域

本实用新型属于建筑、道路、桥梁等土木工程技术领域，涉及一种调谐质量阻尼器，尤其涉及一种悬吊式调谐质量阻尼器减振控制装置。

背景技术

调谐质量阻尼器(Tuned Mass Damper，简称TMD)是一种无需外界能源输入即能工作的被动减振控制装置。一般的调谐质量阻尼器由质量块、弹簧和阻尼器组成。其减振机理是：利用共振原理，通过改变质量或刚度调整TMD自身的调频频率，使其与主结构基本频率或外界荷载激励频率基相接近，当被控结构在外激励下（如地震、强风作用、轨道交通、人群荷载引起的振动）发生振动时，引发TMD共振，而TMD质量块的振动惯性对原结构产生反方向作用力，同时其内置阻尼器也发挥耗能作用，从而达到减小并控制主体结构动力响应的目的。TMD是目前应用较为成熟的一种阻尼器，在国内外土木工程结构抗震抗风控制领域中得到了广泛应用。

目前，已有的悬吊式TMD减振控制装置一般由固体质量块、质量块悬吊系统、弹簧及阻尼器组成。其中，质量块悬吊系统有两类：一类是利用TMD的弹簧受拉产生的拉力来平衡质量块重力，质量块与主体结构之间设置阻尼器；另一类是利用柔性吊线，质量块通过柔性吊线悬吊到主体结构上，质量块与主体结构之间设置阻尼器和弹簧装置。同时采用平衡质量块重力的拉伸弹簧作为TMD减振装置的弹簧系统会导致以下问题：

(1)弹簧长期受拉会对TMD减振系统的稳定性造成不利影响；

(2)弹簧受拉后变长，如果为内置弹簧，则TMD自身尺寸需要做的比较大，导致TMD减振装置的成本造价高；如果为外置弹簧，则建筑结构中需要预留安装TMD的体积空间大，压缩了建筑结构的空间利用率。

采用柔性吊线作为TMD减振装置的质量块悬吊系统会导致以下问题：用吊线悬吊的质量块容易出现扭转和上下抖动现象，影响控制系统的稳定性。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种悬吊式调谐质量阻尼器减振控制装置，可减少并控制因地震、风振、轨道交通车辆、行人步行等引起的建筑结构竖向振动问题。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

一种悬吊式调谐质量阻尼器减振控制装置，所述减振控制装置包括：基准压缩弹簧、阻尼器、质量块、至少一刚性吊杆、至少一刚度调整弹簧、至少一弹簧芯轴、盖板、内部安置板；

所述质量块包括一空心腔体，作为减振控制装置的内部空腔；质量块的空心腔体内设有基准压缩弹簧、阻尼器、内部安置板，以及刚性吊杆、弹簧芯轴的一部分；盖板盖在质量块空心腔体的上方；

所述基准压缩弹簧和阻尼器并联于质量块的空心腔体内，所述基准压缩弹簧和阻尼器的两端分别镶嵌在盖板和内部安置板之间，阻尼器在基准压缩弹簧内部圆柱形空间内；

所述弹簧芯轴的两端分别连接盖板、内部安置板，弹簧芯轴的一端设有刚度调整弹簧，或者两端分别设置刚度调整弹簧；刚度调整弹簧设置于盖板的上方或内部安置板的下方；

所述减振控制装置通过连接于内部安置板上的刚性吊杆与被控主体结构连接，悬吊在被控主体结构下方。

作为本实用新型的一种优选方案，所述质量块的空心腔体为圆柱形。

作为本实用新型的一种优选方案，所述减振控制装置还包括设置于质量块的空心腔体内底部的橡胶缓冲垫。

作为本实用新型的一种优选方案，所述阻尼器和基准压缩弹簧的两端分别镶嵌在内部安置板和盖板上。

作为本实用新型的一种优选方案，所述刚性吊杆一端与内部安置板固定连接，另一端无摩擦地穿过盖板与被控主体结构相连。

作为本实用新型的一种优选方案，所述阻尼器为粘滞流体阻尼器、粘弹性阻尼器中的一种或几种组合。

作为本实用新型的一种优选方案，所述弹簧芯轴的上端设有固定螺钉，该固定螺钉与盖板之间固定所述刚度调整弹簧。

作为本实用新型的一种优选方案，所述弹簧芯轴的一端与内部安置板固定连接，另一端可无摩擦地穿过盖板作为刚度调整弹簧的弹簧芯轴。

本实用新型的有益效果在于：本实用新型提出的悬吊式调谐质量阻尼器减振控制装置秉承了传统调谐质量阻尼器的减振机理明确的优点，改善了现有以拉伸弹簧为质量块悬吊系统的悬吊式调谐质量阻尼器的减振控制性能不稳定、结构不紧凑、预留安装空间大、压缩建筑空间利用率的缺点，同时也改善了以柔性吊线为质量块悬吊系统的悬吊式调谐质量阻尼器存在的质量块扭转和竖向抖动对结构减振控制产生的不利影响。

附图说明

图1为本实用新型悬吊式调谐质量阻尼器减振控制装置的剖面图；