[发明专利]一种磁悬浮式万向型水平调谐质量阻尼器

说明书

本发明公开了一种磁悬浮式万向型水平调谐质量阻尼器，包括竖向环板、水平基座、固定件、阻尼器、弹簧、质量块和质量块基座，所述竖向环板和水平基座组成整体支架，支架通过固定件固定于建筑结构上，所述水平基座中设置有凹坑，本发明的还公开了一种磁悬浮式万向型水平调谐质量阻尼器的制造实现方法。本发明的有益效果是：本发明通过磁悬浮设计解决了外部激励较小情况下TMD不能启动，不能发挥作用的问题，同时可以根据受控结构不同方向不同的振动频率，调整相应方向TMD振动频率，达到全方位调谐减振的最佳效果；本发明结构简单，造价低廉，制造简单，运输和安装方便，功能性强，满足使用需求。

技术领域

本发明属于土木工程结构的水平振动控制装置技术领域，具体涉及一种磁悬浮式万向型水平调谐质量阻尼器。

背景技术

结构振动调谐质量阻尼(TMD)控制装置作为一种动力吸振器，于高层和高耸结构、大跨度与轻柔结构在风、地震与人行荷载等激励下的动力响应控制方面有着广泛的应用前景。这种装置对结构的振动有明显的控制效果，且对建筑功能的影响较小，仅占用极少的建筑面积，便于安装、维修和更换。

TMD由质量块、弹性元件、阻尼元件三大组件组成，最大的部件为惯性质量。惯性质量在主结构上的支撑方式是TMD装置的一个关键技术，它需保证惯性质量与主结构振型谐振中有确定的自振周期和阻尼。TMD系统的惯性质量可以采用多段摆、倒摆、液压支撑系统、叠层橡胶垫等悬挂或支撑。

常见的采用轨道支撑的体系，则要求轨道有足够的刚度，在支撑惯性质量时不能有较大的变形，不因惯性质量滑动造成过大的阻力。此外，轨道支撑的TMD一般均存在不可避免的摩擦，摩擦对TMD存在着不利影响：1、当外界激励较小，即结构处于微小振动时，TMD运动质量块的惯性力有可能会小于其静摩擦力，从而使TMD处于锁定状态，TMD也就暂时丧失了吸能减振的功能；2、当受控结构受到地震等带有冲击性质的荷载作用时，过大的摩擦会显著延缓TMD的启动时间，从而导致控制效果的下降。

现有的TMD技术存在以下问题：外部小激励无法启动发挥作用；同时不能根据结构不同方向振动频率调谐减振。

发明内容

本发明的目的在于提供一种磁悬浮式万向型水平调谐质量阻尼器，以解决上述背景技术中提出的问题。

本发明的另一目的还提供了一种磁悬浮式万向型水平调谐质量阻尼器的制造实现方法。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种磁悬浮式万向型水平调谐质量阻尼器，包括竖向环板、水平基座、固定件、阻尼器、弹簧、质量块和质量块基座，所述竖向环板和水平基座组成整体支架，支架通过固定件固定于建筑结构上，所述水平基座中设置有凹坑，所述凹坑内设置有质量块基座，所述质量块基座上端设置有质量块，所述质量块基座与竖向环板之间连接有阻尼器和弹簧，所述水平基座和质量块基座均为永磁体，两基座相对面磁性相同。

在本发明中进一步的，所述竖向环板由金属制成，呈圆形或椭圆形。

在本发明中进一步的，所述水平基座呈圆形或椭圆形。

在本发明中进一步的，所述质量块基座外凸和水平基座凹坑适配。

在本发明中进一步的，所述弹簧为金属材质结构或电磁式材质结构。

在本发明中进一步的，所述弹簧和阻尼器成对设置，至少3对，均匀对称沿径向布置。

在本发明中进一步的，一种磁悬浮式万向型水平调谐质量阻尼器的制造实现方法，包括以下步骤，

(1)、计算被控制结构各方向(X向、Y向、45度方向)的自振周期；

(2)、计算磁悬浮式万向型水平调谐质量阻尼器所需质量和各方向的弹簧的刚度和阻尼器的阻尼，保证各方向振动周期和步骤中计算周期相同；

(3)、工厂内生产部品；