[发明专利]一种可变阻尼的调谐粘滞阻尼器

说明书

本发明涉及一种可变阻尼的调谐粘滞阻尼器，包括活塞杆、惯容阻尼器腔体、调谐弹簧。调谐弹簧与活塞杆同轴布置，惯容阻尼器腔体内包括阻尼器内筒和螺旋管道。螺旋管道分常阻尼段和变阻尼段：常阻尼段内填充等径颗粒；变阻尼段，间隔地设置可变阻尼腔体，其根据活塞运动速度可控制单向阀的开关，从而实现阻尼器大、小阻尼两个工况的切换。在较小的地震作用下，颗粒腔体接入工作线路，阻尼器处于大阻尼工况，能够输出有效的阻尼力；在超限的大震作用下，无颗粒腔体接入工作线路，阻尼器切换为小阻尼工况，在保证耗能减振效果的同时防止阻尼系数过大而对相邻连接结构产生不利影响，并避免输出阻尼力过大导致与阻尼器直接连接的构件破坏。

技术领域

本发明涉及土木工程结构振动控制领域，具体涉及一种可变阻尼的调谐粘滞阻尼器。

背景技术

随着城市人口的增长和用地的日益紧张，很多建筑物建造得越来越相互靠近。在强震作用下，相邻结构之间可能发生碰撞而导致结构破坏。为了提高此类结构的抗震性能、避免碰撞的发生，近些年，工程中利用耗能装置将相邻结构连接起来，通过阻尼器来消耗或吸收能量,以达到减小结构地震反应的目的。

既有研究(Hwasung Roh,Gian P.Cimellaro,Diego Lopez-Garcia.SeismicResponse of Adjacent Steel Structures Connected by Passive Device[J].Advancesin Structural Engineering,2011,14(3))表明，利用粘滞阻尼器连接相邻结构，结构振动控制效果远优于刚性连接或无任何连接。但是，最新试验研究(刘绍峰,施卫星.相邻结构连接粘滞阻尼器减震效果的振动台试验研究[J].结构工程师,2017,33(03):156-165)表明，有阻连接虽然在能够在多遇和基本地震作用下，对相邻连接结构的加速度和位移响应起到较好的控制作用；但在罕遇地震作用下，由于结构逐步进去弹塑性状态，刚度急剧下降，有阻连接反而会对结构产生不利影响，且阻尼系数越大，结构地震反应越大(郭安薪,徐幼麟,吴波.粘弹性阻尼器连接的相邻结构非线性随机地震反应分析[J].地震工程与工程振动,2001(02):64-69)。

发明内容

本发明的目的就是为了弥补传统粘滞阻尼器的不足，提供一种可变阻尼的粘滞惯容阻尼器，能够在保证小震、中震下输出有效的阻尼力的同时，在大震作用下通过自动减小阻尼系数，防止阻尼连接对相邻连接结构产生不利影响。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

一种可变阻尼的调谐粘滞阻尼器，包括调谐弹簧保护筒以及活动设置在所述调谐弹簧保护筒内的惯容阻尼器腔体，

所述惯容阻尼器腔体内部包含阻尼器内筒，所述阻尼器内筒外部设置与其相通的螺旋管道，所述阻尼器内筒和螺旋管道内充满粘滞液体；

穿过所述阻尼器内筒设有活塞杆，所述活塞杆中间设有活塞头，所述活塞头位于所述阻尼器内筒内；

所述螺旋管道包括常阻尼段和变阻尼段，所述常阻尼段内填充等径颗粒，所述变阻尼段间隔布置可进行阻尼调节的可变阻尼腔体。

进一步地，所述可变阻尼腔体内依次设置内部充满粘滞液体的液压控制腔体、颗粒腔体及无颗粒腔体，所述可变阻尼腔体内侧与所述无颗粒腔体外侧之间设置控制弹簧；

所述液压控制腔体的两侧与所述螺旋管道分别通过两个方向相反的单向阀连通；

所述颗粒腔体与无颗粒腔体在所述液压控制腔体内液体压力及所述控制弹簧的作用下能够进行可调节移动，实现所述颗粒腔体或无颗粒腔体分别与所述螺旋管道主管路连通。

进一步地，所述可变阻尼腔体为正四棱柱状，所述颗粒腔体内填充等径颗粒。

进一步地，所述颗粒腔体与无颗粒腔体相邻侧通过焊接相连，二者整体与可变阻尼腔体内壁相贴合，能够沿所述惯容阻尼器腔体切向发生相对滑动，其两侧由限位板限定位置。