专利---一种新型调谐质量调谐阻尼器装置
基于调谐质量阻尼器的大跨度楼盖舒适度分析
基于调谐质量阻尼器的大跨度楼盖舒适度分析发表时间：2018-04-19T14:37:49.263Z 来源：《建筑学研究前沿》2017年第33期作者：付仰强王宁[导读] 立足于某体育场大跨度楼盖，提出一种新型的调谐质量阻尼器，并通过对某体育场馆大跨楼盖的舒适度分析。
中国中元国际工程有限公司北京 100089 摘要：立足于某体育场大跨度楼盖，提出一种新型的调谐质量阻尼器，并通过对某体育场馆大跨楼盖的舒适度分析，实现了大跨楼盖的竖向加速度控制。
分析结果表明，该TMD能够满足应用要求，同时显著改善大跨楼盖的舒适度。
关键词：TMD；舒适度分析；减振控制引言近年来，随着经济建设与文化发展的需要，轻质、高强建筑材料及新型结构体系的普及使得大跨度楼盖在体育场馆、会展中心、大型候机（车）厅等公共建筑中的应用日益广泛，人致振动作用下结构的振动响应及舒适度问题也愈发突出。
传统楼盖设计，为了防止过大的人致振动响应，一般采用将结构自振频率与人致激励频带相隔离的方法[1-3]。
频率隔离法虽较为简单，易于工程应用，但该法设计的楼盖偏于保守，经济性较差，无法考虑楼盖各阶模态质量、阻尼特性，难以有效准确地评价楼盖振动舒适度性能。
鉴于减振效果显著、易于实现、经济性好的优点，调谐质量阻尼器越来越多的用于人行天桥、大跨楼盖结构的竖向振动舒适度控制[4-6]。
本文基于实际的工程应用，提出一种新型的调谐质量阻尼器；针对不同的人致激励下某运动场地大跨楼盖的振动舒适度进行了分析，提出了基于该TMD的减振控制方案，对大跨楼盖的舒适度控制给出了一些建议。
1 一种新型调谐质量阻尼器调谐质量阻尼器（Tuned Mass Damper，简称TMD）采用调谐吸振的减振策略，是一种依靠在结构某部位施加惯性质量，并配以弹簧单元及阻尼单元，通过惯性质量与主结构控制振型谐振吸收及消耗主结构振动能量的减振装置，本质上讲是一种结构振动的利用。
本文立足于某实际工程，提出了一种参数可调、构造简单、易于安装实现且节省建筑空间的新型调谐质量阻尼器，如错误！未找到引用源。
一种新型的具有阻尼和频率双重调节功能的调谐气液柱阻尼器及结构
专利名称：一种新型的具有阻尼和频率双重调节功能的调谐气液柱阻尼器及结构振动控制系统
专利类型：实用新型专利
发明人：段元锋,赵明,章红梅,段元昌
申请号：CN201320559830.9
申请日：20130910
公开号：CN203716322U
公开日：
20140716
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型公开了一种新型的具有阻尼和频率双重调节功能的调谐气液柱阻尼器及结构振动控制系统。
该阻尼器可方便地调节阻尼和频率，从而实现被控结构物不同施工阶段和不同强度荷载下的最优减振/震效果。
本实用新型的新型阻尼器有两个特征，一是在U型管的水平段设置可以调节阻尼力的阻尼阀，该阻尼阀采用磁流变摩擦型或电磁铁摩擦型阻尼阀；二是U型管的两侧竖直段还封闭了一段气柱，且安装了气压调节装置，通过调节气压改变阻尼器的频率，用至少一个所述阻尼器、至少一个用于测量结构振动状态的传感器，和至少一个控制器，组成一种能够实现对结构在不同施工阶段、不同使用工况、不同作用荷载强度下的最优振动控制效果的结构振动控制系统。
申请人：杭州健而控科技有限公司
地址：310030 浙江省杭州市西湖区西园路9号
国籍：CN
代理机构：浙江杭州金通专利事务所有限公司
代理人：刘晓春
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多频调谐质量阻尼器减振控制装置[实用新型专利]
![多频调谐质量阻尼器减振控制装置[实用新型专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/abd623026294dd88d0d26bea.png)
专利名称：多频调谐质量阻尼器减振控制装置
专利类型：实用新型专利
发明人：连业达,刘中原,马强,李昊,常建,张玉强,张元亮申请号：CN201620322958.7
申请日：20160418
公开号：CN205637213U
公开日：
20161012
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型涉及一种多频调谐质量阻尼器减振控制装置，包括密封腔体、弹簧、质量块和阻尼耗能装置；设密封腔体的水平方向为X方向，和水平方向相垂直的方向为Y方向；在密封腔体的Y 方向上设有n个质量块和n‑1个弹簧，且n个质量块和n‑1个弹簧交替布置；所述质量块两端连接有阻尼耗能装置，阻尼耗能装置与密封腔体固连；在X方向上布置有弹簧导轨和质量块滑轨；质量块在滑轮的带动下在质量块滑轨上能够在X方向上左右移动；弹簧一端与弹簧一侧质量块的同侧端通过弹簧挂钩相连接，弹簧另一端与另一侧质量块的同侧端通过弹簧挂钩相连接。
本装置通过调整质量块及弹簧刚度改变自身频率，适用范围广，整体封装于密封腔中，有很高的应用推广价值。
申请人：西北工业大学
地址：710072 陕西省西安市友谊西路127号
国籍：CN
代理机构：西北工业大学专利中心
代理人：顾潮琪
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高架桥梁非牛顿流体调谐质量阻尼器[实用新型专利]
![高架桥梁非牛顿流体调谐质量阻尼器[实用新型专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/164af83c360cba1aa911da20.png)
专利名称：高架桥梁非牛顿流体调谐质量阻尼器专利类型：实用新型专利
发明人：翁凌霄,雷晓燕
申请号：CN202021050025.X
申请日：20200610
公开号：CN212294314U
公开日：
20210105
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：一种高架桥梁非牛顿流体调谐质量阻尼器，其特征是，连接钢板与底座钢板之间通过均匀分布的导向柱螺纹相连，桶盖与桶体焊接，桶盖四周开有用于导向柱穿过的安装孔，桶盖上预留非牛顿流体加入口，桶体底设有非牛顿流体出口，桶体内盛放非牛顿流体；导向柱上套有弹簧，弹簧的两端分别与桶盖、底座钢板接触；磁流变阻尼器的两端分别安装在桶盖与底座钢板上。
本实用新型整体结构设计合理、构造简单，能够有效减轻桥梁的振动，降低桥梁结构噪声，提高了桥梁的安全性；该调谐质量阻尼器可以快速便捷的进行质量调节，满足现场安装时频率调节的需求，同时能过够综合利用非牛顿流体粘度与剪切速率特性及流体晃动过程中产生的动侧力实现桥梁三向减振目的。
申请人：华东交通大学
地址：330013 江西省南昌市双港东大街808号
国籍：CN
代理机构：江西省专利事务所
代理人：黄新平
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说明书
一种新型调谐质量阻尼器装置
所属技术领域
本实用新型涉及一种调谐质量阻尼器装置，适用减小高层建筑由风、地震引起的横向振动。
背景技术
调谐质量阻尼器由于其构造简单、成本低、性能可靠，是目前工程中应用最广的结构控制装置。
调谐质量阻尼器装置减振控制的机理是：当结构在外部激励作用下产生振动时，带动调谐质量阻尼器装置一起振动，由于惯性的作用，调谐质量阻尼器装置相对结构反方向运动，以惯性力的形式反作用于结构，使其对结构的振动产生抑制作用，从而达到减小结构振动反应的目的。
传统的调谐质量阻尼器装置由支撑结构、质量块、弹簧、阻尼器、限位装置等组成。
本实用专利涉及的一种新型调谐质量阻尼器装置由支撑结构、质量块、粘弹性阻尼块、限位结构等组成，相对传统的调谐质量阻尼器装置，本实用专利涉及的一种新型调谐质量阻尼器装置采用了框架式的支撑结构，可以完全在施工现场组装，克服了传统调谐质量阻尼器不能完现场组装的难题，大大降低了现场施工的难度。
同时，本实用专利涉及的一种新型调谐质量阻尼器装置使用的粘弹性阻尼块实现原来弹簧、阻尼器两种原件共同实现的功能，结构更加紧凑，维护更加方便；粘弹性阻尼块使用的粘弹性材料没有明显的刚度阈值，对地震和风震都有作用，在高层结构减振方面效果较好，克服了传统调谐质量阻尼器主要针对风震有效的不足。
发明内容
本实用新型提供一种新型调谐质量阻尼器装置，采用框架式的支撑结构、限位结构，可以完全在施工现场组装，大大降低了调谐质量阻尼器装置工程现场的施工难度。
使用粘弹性阻尼块实现了代替传统的调谐质量阻尼器装置中弹簧、阻尼器两种原件，结构更加紧凑，维护更加方便；粘弹性阻尼块由约束钢板和粘弹性材料（如天然橡胶、合成橡胶等）构成，粘弹性材料没有明显的刚度阈值，对地震和风震都能起到减振有作用。
调谐质量阻尼器装置减振控制的技术方案是：调谐质量阻尼器装置由支撑结构、限位结构，质量块、粘弹性阻尼块组成。
支撑结构由Ｈ型钢、U型钢、支撑板、连接板、锚碇钢棒等组成，支撑结构采用Ｈ型钢、U型钢组成主体框架钢结构。
Ｈ型钢、U型钢通过连接板采用螺栓螺母结构连接，支撑结构通过支撑板，采用螺栓、锚碇钢棒与建筑相连接。
限位结构由Ｈ型钢、支撑板、连接板、锚碇钢棒和螺栓等组成，限位结构采用Ｈ型钢、U 型钢组成主体框架钢结构。
Ｈ型钢、U型钢通过连接板和螺栓连接，支撑结构通过支撑板、锚碇钢棒、螺栓与建筑相连接。
质量块采用钢板组合结构，水平放置于支撑结构上方，通过螺杆、螺母与支撑结构连接。
粘弹性阻尼块由连接片、约束钢板和粘弹性材料多层重叠组成，通过螺栓与支撑结构连接。
当建筑结构在外部风震、地震激励作用下产生振动时，通过支撑结构带动调谐质量阻尼器的质量块一起振动，由于惯性的作用，调谐质量阻尼器装置的质量块相对建筑结构反方向运动，以惯性力的形式通过支撑结构反作用于结构，使其对结构的振动产生抑制作用，限位结构对质量块的水平运动位移进行限位。
调谐质量阻尼器装置中的粘弹性阻尼块，内含粘弹性材料，能将作用于调谐质量阻尼器装置的动能，转化为粘弹性材料的弹性势能，并通过粘弹性材料往复剪切形变最终耗散为热能，从而达到耗散结构振动动能的目的，减小结构自身在外部激励作用下的振动幅度。
本实用新型的有益效果是：可以完全在施工现场组装，大大降低了调谐质量阻尼器装置工程现场的施工难度。
使用粘弹性阻尼块实现了代替传统的调谐质量阻尼器装置中弹簧、阻尼器两种原件，结构更加紧凑，维护更加方便；粘弹性阻尼块由约束钢板和粘弹性材料（如天然橡胶、合成橡胶等）构成，粘弹性材料没有明显的刚度阈值，对地震和风震都有作用。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1是本实用新型的装配体外型图。
图2是本实用新型的装配体处于工作状态时的内部剖面构造图。
图3是粘弹性阻尼块的外型图及内部A-A剖视图。
图1中，
调谐质量阻尼器装置由支撑结构（1）、限位结构（2），质量块（3）、粘弹性阻尼块（4）组成。
图2中，
支撑结构（1）由Ｈ型钢1（11）、U型钢（12）、支撑板1（13）、连接板1（14）、锚碇钢棒1（15）等组成，支撑结构采用Ｈ型钢1（11）、U型钢（12）组成主体框架钢结构。
Ｈ型钢1（11）、U型钢（12）之间通过连接板1（14），采用螺栓螺母结构方式连接，支撑结构（1）通过支撑板1（13）采用螺栓、锚碇钢棒1（15）的方式与建筑相连接。
限位结构(2)由Ｈ型钢2（21）、支撑板2（22）、连接板2（23）、锚碇钢棒2（24）、限位挡块（25）等组成，限位结构(2)采用Ｈ型钢2（21）组成主体框架钢结构，Ｈ型钢2（21）之间通过连接板2（23），采用螺栓螺母结构方式连接。
限位挡块（25）限定质量块（3）的运动位移，采用螺栓结构与限位结构(2)相连接。
限位结构(2)通过支撑板2（22），采用螺栓、锚碇钢棒2（24）的方式与建筑相连接。
质量块（3）采用钢板（31）组合的结构，水平放置于支撑结构（1）上方，通过连接杆（32）和螺母与支撑结构（1）连接。
图3中，
粘弹性阻尼块（4）由连接片（41）、约束钢板（42）和粘弹性材料（43）多层重叠组成，通过螺栓与支撑结构（1）连接。
说明书附图
图1
图2
图3
权利要求书
1．一种新型调谐质量阻尼器装置，采用框架式的支撑结构、限位结构，可以完全在施工现场组装，大大降低了调谐质量阻尼器装置工程现场的施工难度。
使用粘弹性阻尼块实现了代替传统的调谐质量阻尼器装置中弹簧、阻尼器两种原件，结构更加紧凑，维护更加方便；粘弹性阻尼块由约束钢板和粘弹性材料（如天然橡胶、合成橡胶等）构成，粘弹性材料没有明显的刚度阈值，对地震和风震都能起到减振有作用。
2．根据权利要求1所述的质量调谐阻尼器装置其特征是：采用框架式的支撑结构、限位结构，可以完全在施工现场组装。
3．根据权利要求1所述的质量调谐阻尼器装置其特征是：使用粘弹性阻尼块实现了代替传统的调谐质量阻尼器装置中弹簧、阻尼器两种原件。
4．根据权利要求1所述的质量调谐阻尼器装置其特征是：粘弹性阻尼块由约束钢板和粘弹性材料（如天然橡胶、合成橡胶等）多层重叠构成。
说明书摘要
一种新型调谐质量阻尼器装置，采用框架式的支撑结构、限位结构，可以完全在施工现场组装，大大降低了调谐质量阻尼器装置工程现场的施工难度。
使用粘弹性阻尼块实现了代替传统的调谐质量阻尼器装置中弹簧、阻尼器两种原件，结构更加紧凑，维护更加方便；粘弹性阻尼块由约束钢板和粘弹性材料（如天然橡胶、合成橡胶等）多层重叠构成，粘弹性材料没有明显的刚度阈值，对地震和风震都能起到减振有作用。