[实用新型]一种简易液体阻尼TMD

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种减振系统，具体是一种简易液体阻尼TMD，可取代以粘滞阻尼器作为组成部分的常规TMD，大范围推广应用于各类环境激励下的中小型机械及房屋、临时建筑等一般建筑物，在减振方面发挥巨大作用。

背景技术

随着建筑技术的不断发展，越来越多的大跨度结构及高耸结构拔地而起，这些结构在横向荷载的作用下，容易产生较大的振动，不仅影响室内舒适度，还可导致结构发生疲劳破坏，威胁结构的安全性。因此，对结构的振动控制是非常重要的。

调谐质量阻尼器(TMD)广泛应用于高耸结构的风振和地震响应控制，以及大跨度楼盖和人行天桥等的舒适度提升，是经检验最为可靠的减振控制措施之一。传统的TMD减振装置由弹簧、质量块和粘滞阻尼器组成。其作用原理为：当外力作用于主体结构时，质量块上的惯性力反向施加于主体结构之上，抑制主体结构的振动。其中，粘滞阻尼器主要用于耗散质量块的振动能量，但其具有单方向减振的弊端，且其阻尼系数在产品生产时即已固定，不可更改。而且当粘滞阻尼器的体量较大时，生产工艺会相对复杂，导致安装难度和工程造价等大幅增加，这使得TMD减振措施目前仅适用于部分大型和重要的工程结构，限制了其在中小型机械及一般建筑物中的大范围推广和应用。调谐液体阻尼器(TLD)是另外一种有效的减振控制装置，通过固定水箱中的液体在晃动过程中产生的动侧压力来提供减振力。相较于TMD，TLD经济环保的多，但减振效果不明显，也就限制了其应用前景。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是：针对现有常规TMD存在的只能单方向进行减振、成本高、应用范围狭隘等不足，提供一种新的思路，运用这种思路提供一种简易液体阻尼TMD，该液体阻尼TMD能够突破现有TMD应用范围的局限性，可广泛应用于中小型机械和房屋、临时建筑等一般建筑物，并克服常规粘滞阻尼器只能对TMD子结构施加单方向阻尼的弊端，极大地降低建设成本，实现经济环保的目标。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种简易液体阻尼TMD，包括储液容器以及由金属摆块和钢线组成的单摆，所述的金属摆块通过所述的钢线悬挂在主结构上并自然下垂，所述的主结构为中小型机械、房屋或临时建筑，所述的储液容器置于所述的金属摆块的下方，所述的储液容器内装有液体，所述的金属摆块与所述的储液容器内的液体接触。本实用新型液体阻尼TMD应用于中小型机械、房屋、临时建筑等主结构的减振时，该液体阻尼TMD与主结构即构成TMD减振系统，主结构即为TMD减振系统中的主结构，而由钢线悬挂的金属摆块即为TMD减振系统中的子结构，用装有适量液体的储液容器来代替造价昂贵的粘滞阻尼器，将金属摆块放入储液容器中。当主结构因横向载荷的作用而产生振动时，金属摆块也会随之产生振动，并且金属摆块在储液容器中左右振动时会受到液体提供的阻力，从而加速振动反应的衰减，达到提高减振效果的目的。

储液容器内装的液体可以为水或其他粘稠液体。

所述的储液容器为上部开口的水箱，所述的水箱放置在所述的主结构上。直接采用水箱作为储液容器并放置在主结构上，安装和维护方便，成本低。

所述的储液容器为设置在所述的主结构内的水槽，所述的主结构上固定有两根支杆，两根所述的支杆对称设置在所述的水槽的两侧，两根所述的支杆通过连杆连接，所述的钢线的一端固定于所述的连杆的中部，所述的钢线的另一端栓有所述的金属摆块。储液容器为设置在主结构内的水槽时，在水槽中加入液体的实质是在主结构中引入TLD减振系统，当主结构受到外界激励产生振动时，引起水槽中液体的晃动，并在液面形成波浪，晃动的液体和波浪对水槽壁产生动压力差，再加上液体运动引起的惯性力，即形成了TLD的减振作用；此外，金属摆块与水槽中的液体接触，水槽同时起到了液体阻尼器的作用，最终形成了一个完整的TMD-TLD组合减振系统，可进一步提高减振效果。

所述的两根支杆均为角钢，所述的连杆为钢板。角钢和钢板廉价易得，成本低。

所述的金属摆块在液体中的浸没深度为其高度的1/3-2/3。

所述的金属摆块在液体中的浸没深度为其高度的1/2。

所述的金属摆块为金属球或形状对称的金属块。金属球或金属块可以由铁、铅、不锈钢、铜或合金以及其他金属制成，只要其形状对称、材质均匀即可。