专利名称：一种液体调谐阻尼器的利记博彩app
技术领域：
本实用新型涉及一种固定建筑物的减振器，具体地说是一种抑制塔柱式构筑物结构水平振动的液体调谐阻尼器。
现有技术中，与本实用新型相近的一种圆筒形液体调谐阻尼器，仅由一个一定直径的圆筒形容器，内装液体构成。如日本东京大学研制的一种圆筒形液体调谐阻尼器，参见日本土木学会的《构造工学论文集Vol.34A(1988年3月)》第603页～616页，这种液体调谐阻尼器的圆筒形容器内液体深度，受构筑物结构固有的自振频率，以及液体与构筑物结构的质量比的限制，仅在很浅的深度(液体深度h与容器内半径R之比小于0.2)时才能发挥较好抑制振动作用，当构筑物结构固有的自振频率较大(1Hz以上)，以及构筑物结构质量很大(如观光塔、电视塔及高层建筑等)时，势必采用较大半径的圆筒形容器，此时，根据势流理论计算所得的容器内液体深度h，与容器内半径R之比将大于0.2，从而使振动时产生严重的能量反馈效果，即只是构筑物结构与阻尼器之间一种反复的、简单的能量交换过程，几乎没有能量的耗散，将不能达到理想的抑制振动效果。
本实用新型的目的在于克服上述圆筒形液体调谐阻尼器的缺陷，提供一种能够在较高构筑物结构自振频率(1Hz以上)时，在多个方向上均具有良好抑制振动效果的液体调谐阻尼器。
本实用新型的目的是这样实现的当构筑物结构固有的自振频率较大(fs＞1Hz)时，针对液体深度h与容器内半径R之比大于0.2的情况，本实用新型在现有技术所论述的液体调谐阻尼器结构的基础上，在其圆筒形容器内的圆形底面上，设置了柱式阻塞器；当构筑物结构产生振动时，固定于构筑物结构上的液体调谐阻尼器也一同产生晃动，由于液体的滞后作用，使阻尼器内液体的晃动与构筑物结构的振动产生相位差，构筑物结构振动能量迅速向阻尼器中液体传递，此时，设置于圆筒形容器内的液体被柱式阻塞器搅动，在柱部产生有规则、周期性的涡旋脱落，以此来耗散构筑物结构传来的振动能量，达到最佳抑制振动效果。
上述技术方案与现有技术相比，针对于较高构筑物结构自振频率(1Hz以上)的情况，当液体深度h与容器内半径R之比大于0.2时，通过所设柱式阻塞器产生涡旋脱落，合理地解决了现有技术尚未解决的振动能量耗散问题，将该液体调谐阻尼器安置于构筑物结构的最大振幅处，可使结构有效低阶模态阻尼增大10～20倍，达到了最佳抑制振动效果。
图1是本实用新型的一种液体调谐阻尼器的构造示意图；图2是
图1中的A向视图；图3是
图1中的柱式阻塞器的断面形状图；图4是
图1所示阻尼器产生涡旋脱落时的工作原理图；图5是图4中的B向视图；图6是h／R≥0.2时设置现有技术中液体调谐阻尼器结构物自由衰减时的情况；图7是h／R≥0.2时设置
图1所示阻尼器结构物自由衰减时的情况。
下面结合实施例及附图对本实用新型做进一步详述。
某铁塔高103m，经试验测得该塔固有的自振频率fs为1.25Hz，其有效质量为200t。按有效质量的1％～1.2％确定需安置所有液体调谐阻尼器的总质量范围为2～2.4t；并按铁塔所能容纳的阻尼器的安置空间确定一个阻尼器圆筒形容器的内半径R为175mm，该尺寸阻尼器的单个质量范围为5～6kg，则共需安置399个阻尼器；依据势流理论，圆筒形容器内液体小振幅晃动的频率fL符合公式f2L＝［1.84·g·tanh(1.84h／R)］／(4π2R) 式中g为重力加速度，R为圆筒形容器内半径，h 为所求圆筒形容器内液体深度，按照振动调谐的原则，液体晃动频率应与铁塔固有的自振频率相同，且液体晃动与铁塔振动方向相反，使液体的振动响应达到最大，即所谓共振，因此，有fL＝fs，进而推算出圆筒形容器内液体的深度h为66mm，则出现h／R＝0.377≥0.2的情况，此时，若安置现有技术中所述的液体调谐阻尼器，将不能起到理想的抑制振动效果，其结构振动自由衰减情况如图6所示。因此，如
图1所示，本实用新型在圆筒形容器内的圆形底面上，分别在圆心及轴线对称位置上共设置了五个十字形柱式阻塞器1、2、3、4、5；当铁塔产生振动时，固定于铁塔上的液体调谐阻尼器一同产生晃动，由于液体的滞后作用，使阻尼器内液体的晃动与铁塔振动产生相位差(90°～110°)，铁塔振动能量迅速向阻尼器中液体传递，此时，如图4所示，设置于圆筒形容器内的十字形柱式阻塞器1、2、3、4、5被动地搅动，每一柱部均产生有规则、周期性的涡旋脱落，以此来耗散铁塔传来的振动能量，达到最佳抑制振动效果，其结构振动自由衰减情况如图7所示。如
图1和图3所示，十字形柱式阻塞器1、2、3、4、5的排列、形状、宽度d及间距D的确定，是以产生有规则的、周期性的涡旋脱落为原则，即使得流动液体雷诺数Re的范围在300～5×106之间，雷诺数Re＝V·d／γ，涡旋脱落频率fv通常取值为构筑物结构固有的自振频率fs的3倍以上，且符合公式fv＝V·St／d，其中液体的流速为V＝4R·fs，式中R为圆筒形容器内半径，St为所装阻塞器断面形状的斯脱罗哈数，fs为构筑物结构固有的自振频率，d为所求十字形柱式阻塞器的宽度，γ为液体动粘性系数(在15～20℃时，为0.15m2／S)。根据铁塔固有的自振频率fs及所装十字形柱式阻塞器的斯脱罗哈数St(为0.14)，算出十字形柱式阻塞器1、2、3、4、5的宽度d为30mm，通过试验，十字形柱式阻塞器的间距D通常在宽度d的4倍以上，则定出间距D为140mm，倒角的半径r视加工工艺而定，应尽量小，取值为3mm，厚度t视所选材料的强度而定，应尽量薄，如采用铝合金制作取值为1.5mm。经过实测，安置本实用新型所述液体调谐阻尼器后，铁塔的有效低阶模态阻尼增大14倍。
权利要求一种液体调谐阻尼器，主要由圆筒形容器，以及内装液体构成，其特征是在圆筒形容器内的圆形底面上固定有柱式阻塞器。
专利摘要一种抑制塔柱式构筑物结构水平振动的液体调谐阻尼器，在现有液体调谐阻尼器结构的基础上，在其圆筒形容器内的圆形底面上增设了柱式阻塞器，当构筑物结构产生振动时，带动结构上的液体调谐阻尼器一同产生晃动，由于液体的滞后作用，使阻尼器内液体的晃动与构筑物结构振动产生相位差，此时，所设置的柱式阻塞器被动地搅动，在柱部产生有规则、周期性的涡旋脱落，以此来耗散构筑物结构传来的振动能量，达到最佳拟制振动效果。
文档编号E04B1/98GK2198325SQ94213058
公开日1995年5月24日 申请日期1994年5月23日 优先权日1994年5月23日
发明者杜亚凡, 汪正兴, 刘蓬风, 顾金钧 申请人:铁道部大桥工程局桥梁科学研究所