[实用新型]一种单摆-粘性液体联合阻尼器

说明书

一种单摆‑粘性液体联合阻尼器，包括钢缆悬挂节点、钢缆、单摆质量块、液体容器、粘性有机溶液、防溢槽；防溢槽安装于建筑内部的平台上，液体容器置于防溢槽内，液体容器的上部设有若干注液孔，液体容器内添加有粘性有机溶液；钢缆悬挂节点设于建筑内部的上部，且位于液体容器的上方；钢缆首端固定于钢缆悬挂节点上，钢缆末端安装单摆质量块，且单摆质量块浸没于粘性有机溶液内。本实用新型具有增强了阻尼器系统抑制主体结构振动的效果、结构简单、施工方便、占用体积和质量更小、噪音小等优点。本实用新型属于建筑抗震技术领域。

技术领域

本实用新型属于建筑抗震技术领域，特别涉及一种单摆-粘性液体联合阻尼器。

背景技术

高层建筑，特别是超过150m的超高层建筑，在水平方向的荷载效应显著，因此风荷载、地震荷载是结构设计的主要控制性要素。风荷载与地震荷载均为随机荷载，会引起结构振动，在结构上安装阻尼器等适当的减震装置可以有效降低结构振动效应(例如结构的层间侧移、顶部位移、顶部加速度、基底倾覆弯矩和扭矩等)，从而提高结构的抗风、抗震性能。

常用的阻尼器包括TMD(Tuned Mass Damper调谐质量阻尼器)和TLD (TunedLiquid Damper调谐液体阻尼器)。一般情况下，TMD或TLD系统的一阶固有频率需要与结构整体的一阶固有频率较为接近，且TMD或TLD系统的质量需要足够大，以产生足够大的与主体结构振动相位相反的振动，这样TMD 或TLD系统由于振动对主体结构产生的力能够有效抑制主体结构振动的振幅，从而达到消能减震的作用。但是常规的TMD或TLD系统往往存在以下问题：(1) TLD系统往往需要较大的质量才能够对结构水平方向振动起到较好的抑制作用，特别是对于结构总质量比较高的高层建筑，往往需要巨大的容器，才能够容纳足够的溶液，既占用空间，施工亦不便利；(2)TMD系统往往也需要较大的质量，一般认为TMD质量需要达到主体结构质量的1％左右，才能起到比较好的减振效果，然而过大的质量给吊装施工带来了较大的难度，同时也增加了结构整体的风险；(3)目前的TMD系统往往上部采用吊杆与主体结构连接，下部采用金属阻尼连杆作为支撑，并与下部结构连接(如中国台北101大楼TMD 振动控制系统)，这样系统的机械构造较为复杂，造价、养护成本均较高。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型提供一种单摆-粘性液体联合阻尼器，它具有结构更简单、体积质量更小、耗能减振效果好、噪音小等优点。

一种单摆-粘性液体联合阻尼器，包括钢缆悬挂节点、钢缆、单摆质量块、液体容器、粘性有机溶液、防溢槽；防溢槽安装于建筑内部的平台上，液体容器置于防溢槽内，液体容器的上部设有若干注液孔，液体容器内添加有粘性有机溶液；钢缆悬挂节点设于建筑内部的上部，且位于液体容器的上方；钢缆首端固定于钢缆悬挂节点上，钢缆末端安装单摆质量块，且单摆质量块浸没于粘性有机溶液内。采用此结构，既利用了单摆系统的反向振动转移主体结构的振动能量，又利用单摆质量块与粘性有机液体之间的摩擦以及粘性有机液体与容器壁之间的摩擦进行耗能，从而拓展了耗能途径，增强了阻尼器系统抑制主体结构振动的效果；同时结构简单，施工方便，占用体积和质量更小，且噪音小。

作为一种优选，液体容器呈圆柱形，液体容器的上端开口；单摆质量块呈球形；且液体容器的高度大于单摆质量块的直径，液体容器的直径大于单摆质量块的直径。采用此结构，单摆质量块能浸没在粘性有机溶液中，能更多地利用单摆质量块和粘性有机液体之间的摩擦进行耗能，提升耗能减震效果。

作为一种优选，液体容器的高度大于1.5倍单摆质量块的直径。液体容器的直径大于2.5倍单摆质量块的直径。采用此结构，更多体积的粘性有机溶液除使得单摆质量块能更完全浸没在粘性有机溶液中，还因为增加了粘性邮寄液体和液体容器壁之间的摩擦，从而更充分地提升了耗能效果，提高了耗能减震效果。