[发明专利]双向变刚度颗粒调谐质量阻尼器

摘要

本发明涉及一种双向变刚度颗粒调谐质量阻尼器，包括阻尼器腔体、颗粒群、缓冲材料、变刚度弹簧、滚球和固定结构。阻尼器腔体为长方体或圆柱体结构，在水平或/和竖直方向分隔成若干块，构成多个阻尼器腔体单元，阻尼器腔体单元内平铺一层颗粒群。在水平方向上，阻尼器腔体外边框通过变刚度弹簧与固定结构相连，变刚度弹簧双向正交布置，刚度根据不同结构在不同方向的振动频率确定，为非线性弹簧。滚球布置在阻尼器腔体下部，可以在水平面内做无摩擦滚动。通过合理设置弹簧的刚度，可以在水平面内不同方向上提供不同的刚度以调谐结构的频率。在风或/和地震作用下，该装置在两个正交方向上提供不同的刚度调谐频率且刚度非线性变化，同时，通过颗粒群滚动、滑动、摩擦、碰撞转移和耗散基本结构的动能，加入缓冲材料后尤其可以增加碰撞所耗散的能量。

主权项

一种双向变刚度颗粒调谐质量阻尼器，包括：阻尼器腔体（1）、颗粒群（2）、缓冲材料（3）、变刚度弹簧（4）、滚球（5）和固定结构（6），其特征在于：阻尼器腔体（1）为长方体或圆柱体结构，阻尼器腔体（1）内水平或竖直方向分隔成若干个阻尼器腔体单元，每个阻尼器腔体单元内平铺一层颗粒群（2），每个阻尼器腔体单元内壁上覆盖有缓冲材料（3）；阻尼器腔体（1）外边框一侧和顶部分别通过变刚度弹簧（4）与固定结构（6）相连接，所述固定结构（6）固定在基本结构上且具有较大的侧向刚度；两个变刚度弹簧（4）呈双向垂直正交布置，其刚度根据基本结构在相应方向上的不同振动频率呈非线性设置；滚球（5）布置于阻尼器腔体（1）底部，可在水平面内做无摩擦滚动；在风或/和地震作用下，所述阻尼器能够在水平面内两垂直方向上提供不同的调谐频率，同时，通过颗粒群（2）滚动、滑动、摩擦、碰撞转移和耗散基本结构的动能，加入缓冲材料（3）亦能增加碰撞所耗散的能量。