基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
[0042]在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接;可以是直接连接，亦可以是通过中间媒介间接连接，可以是两个部件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
[0043]此外，在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”、“多组”、“多根”的含义是两个或两个以上。
[0044]以下实施方式中所用材料、仪器和方法，未经特殊说明，均为本领域常规材料、仪器和方法，均可通过商业渠道获得。
[0045]杆式调谐质量阻尼器减震装置安装于瓷柱型电气设备顶部的吊装环位置，用以降低地震动作用下瓷柱型电气设备的动力响应。
[0046]该减震装置包括支撑装置1、质量装置2和刚度装置3;所述质量装置包括N级质量环，其中，N为正整数;所述刚度装置3包括N组级刚度杆，所述质量环通过刚度杆固定安装于支撑装置I上方。N级质量环的环面处于同一平面，并采用同心环方式布局。质量环的级数和刚度杆的组级一一对应。支撑装置I包括第一水平支架和第二水平支架;第一水平支架和第二水平支架底部均设有两个凸起;第一水平支架上的凸起以垂直于第一水平支架径向方向的中心轴为对称轴固定焊接于水平支架底面上;第二水平支架上的凸起以垂直于第二水平支架径向方向的中心轴为对称轴固定焊接于水平支架底面上。凸起上设有螺孔。支撑装置还包括螺母4和螺栓5;螺母4和螺栓5组合安装于凸起上。刚度杆包括第一组级直杆和第二组级第直杆;第一组级直杆的一端固定安装在第一水平支架上，另一端固定安装于质量环上;第二组级直杆的一端固定安装在第二水平支架上，另一端固定安装在质量换上。第一组级直杆包括两根直杆，直杆均垂直于第一水平支撑架，并以垂直于第一水平支架径向方向的中心轴为对称轴固定安装在第一水平支架上表面;第二组级直杆包括两根直杆，直杆均垂直于第二水平支撑架，并以垂直于第二水平支架径向方向的中心轴为对称轴固定安装在第二水平支架上表面。第一组级直杆和第二组级直杆均采用金属材料。质量环占设备质量的质量比不限于传统的5%以下，根据减震需要，可以提高至100%，甚至更高。
[0047]本装置可以实现对一阶或者多阶振型的控制，每一质量环与对应的金属直杆作为一个TMD，控制同一或者不同振型；质量环通过金属直杆给支撑装置施加与设备水平运动加速度方向相反的力，降低瓷柱型设备的动力响应，达到减轻瓷柱型电气设备震害的目的。根据《建筑抗震规范》GB50011确定设备安装地区的抗震设防烈度，结合质量块的质量以及所控制振型对应的频率值可以确定金属杆所需要的材质及尺寸等。对所要安装本实用新型的设备进行原位测试，根据测试所得的频率值调谐本实用新型的三阶控制频率。考虑到工程实际，当减震装置质量比在10%以内时，本实用新型推荐控制设备一阶自振频率的1.0、0.8、0.6倍；当减震装置质量比在50%时，本实用新型推荐控制设备一阶自振频率的0.7、
0.5、0.3倍；当减震装置质量比在100%时，本实用新型推荐控制设备一阶自振频率的0.4、
0.3、0.2倍;质量比在这中间时，可以采用线性插值方法得到。
[0048]本实用新型提出的杆式调谐质量阻尼器减震装置，其与拉线加固方法相比，对设备干扰小，对空间要求小，不形成新的薄弱部位;与铅合金阻尼减震方法相比，稳定性更好，振动台试验结果表明本装置对于不同特征的地震动均有比较稳定的减震效果;和基础隔震相比，本装置可以同时实现对峰值加速度和峰值位移的降低，而基础隔震需要牺牲隔震支座上部设备的绝对位移来实现减震目的，并且本装置适用的瓷柱型电气设备类型也更广泛；和多重环式调谐质量阻尼器减震装置相比，本发明的稳定性更好，冗余质量比明显降低，减震效率和对大震的安全裕度更高。
[0049]本实用新型的冗余质量非常小，有效质量比(质量环质量与整个减震装置的质量比)在95%以上，远高于多重环式调谐质量阻尼器减震装置的60%。
[0050]此外，本实用新型另一创新点在于:该减震装置可以在不改变控制频率的前提下，根据许用空间调节杆长和直径来改变质量环的安装高度，将质量环安装在所控制振型变形量更大的位置，而这是传统装置不能实现的。理论和实践均证明，将质量环安装在所控制振型变形量更大的位置可以显著增加减震效果。
[0051 ] 针对本减震装置，选取了某互感器集团生产的两个电流互感器、两个电压互感器进行有限元减震模拟，输入8条比较有代表性的地震动(El Centro、Northridge、Kobe、LomaPrieta、Victoria Mexico、集集、卧龙、人造地震动)进行动力时程分析。有限元结果表明，
(a)本实用新型减震效果明显，占设备质量6%的本实用新型可以平均降低峰值位移和峰值加速度至无控时的50%; (b)本实用新型具有良好的鲁棒性，本实用新型对于不同类型的地震动均有稳定的减震效果；(C)本实用新型对强震具有足够的安全裕度，输入的地震动加速度峰值在0.25g、0.50g和1.0g时，本实用新型的减震效果基本保持稳定。
[0052]与此同时，针对本实用新型加工了实体模型，于中国地震局工程力学研究所恢先地震实验室(燕郊)进行了振动台试验，实验结果与有限元结果基本吻合，验证了本实用新型的有效性。
[0053]实施例1:
[0054]结合图1至图6对本实用新型所述减震装置做详细说明。
[0055]该减震装置包括支撑装置1、质量装置2和刚度装置3;所述质量装置包括三级质量环;所述刚度装置3包括三组级刚度杆，所述质量环通过刚度杆固定安装于支撑装置I上方。三级质量环的环面处于同一平面，并采用同心环方式布局。一级、二级和三级质量环的级数与一组级、二组级和三组级的刚度杆一一对应。支撑装置I包括第一水平支架和第二水平支架;第一水平支架和第二水平支架底部均设有两个凸起;第一水平支架上的凸起以垂直于第一水平支架径向方向的中心轴为对称轴固定焊接于水平支架底面上;第二水平支架上的凸起以垂直于第二水平支架径向方向的中心轴为对称轴固定焊接于水平支架底面上。凸起上设有螺孔。支撑装置还包括螺母4和螺栓5;螺母4和螺栓5组合安装于凸起上。刚度杆包括第一组级直杆和第二组级第直杆;第一组级直杆的一端固定安装在第一水平支架上，另一端固定安装于质量环上;第二组级直杆的一端固定安装在第二水平支架上，另一端固定安装在质量换上。第一组级直杆包括两根直杆，直杆均垂直于第一水平支撑架，并以垂直于第一水平支架径向方向的中心轴为对称轴固定安装在第一水平支架上表面;第二组级直杆包括两根直杆，直杆均垂直于第二水平支撑架，并以垂直于第二水平支架径向方向的中心轴为对称轴固定安装在第二水平支架上表面。第一组级直杆和第二组级直杆均采用金属材料。质量环占设备质量的质量比为6%。
[0056]虽然本实用新型已以较佳的实施例公开如上，但其并非用以限定本实用新型，任何熟悉此技术的人，在不脱离本实用新型的精神和范围内，都可以做各种改动和修饰，因此本实用新型的保护范围应该以权利要求书所界定的为准。
【主权项】
1.杆式调谐阻尼器减震装置，其特征在于，所述减震装置包括支撑装置(I)、质量装置(2)和刚度装置(3);所述质量装置包括N级质量环，其中，N为正整数;所述刚度装置(3)包括N组级刚度杆，所述质量环通过刚度杆固定安装于支撑装置(I)上方。2.根据权利要求1所述减震装置，其特征在于，所述N级质量环的环面处于同一平面，并采用同心环方式布局。3.根据权利要求1所述减震装置，其特征在于，所述质量环的级数和刚度杆的组级一一对应。4.根据权利要求1所述减震装置，其特征在于，所述支撑装置(I)包括第一水平支架和第二水平支架;所述第一水平支架和第二水平支架底部均设有两个凸起;所述第一水平支架上的凸起以垂直于第一水平支架径向方向的中心轴为对称轴固定焊接于水平支架底面上;所述第二水平支架上的凸起以垂直于第二水平支架径向方向的中心轴为对称轴固定焊接于水平支架底面上。5.根据权利要求4所述减震装置，其特征在于，所述质量环、第一水平支架、第二水平支架和凸起上均设有螺孔。6.根据权利要求4所述减震装置，其特征在于，所述支撑装置还包括螺母(4)和螺栓(5);所述螺母(4)和螺栓(5)组合安装于凸起上。7.根据权利要求4所述减震装置，其特征在于，所述刚度杆包括第一组级直杆和第二组级第直杆;所述第一组级直杆的一端固定安装在第一水平支架上，另一端固定安装于质量环上;所述第二组级直杆的一端固定安装在第二水平支架上，另一端固定安装在质量换上。8.根据权利要求7所述减震装置，其特征在于，所述第一组级直杆包括两根直杆，所述直杆均垂直于第一水平支撑架，并以垂直于第一水平支架径向方向的中心轴为对称轴固定安装在第一水平支架上表面;所述第二组级直杆包括两根直杆，所述直杆均垂直于第二水平支撑架，并以垂直于第二水平支架径向方向的中心轴为对称轴固定安装在第二水平支架上表面。9.根据权利要求7所述减震装置，其特征在于，所述第一组级直杆和第二组级直杆均采用金属材料。10.根据权利要求1所述减震装置，其特征在于，所述质量环与安装该质量环的电气设备的质量比范围为1%-100%。
【专利摘要】本实用新型提出杆式调谐质量阻尼器减震装置，属于减震装置技术领域，解决了瓷柱型电气设备抗震能力不足的问题。该减震装置包括支撑装置、质量装置和刚度装置；所述质量装置包括N级质量环，其中，N为正整数；所述刚度装置包括N组级刚度杆，所述质量环通过刚度杆固定安装于支撑装置上方，N级质量环的环面处于同一平面，并采用同心环方式布局。所述质量环的级数和刚度杆的组级一一对应。该减震装置冗余质量极低，减震稳定性好，可根据需用空间调整自身尺寸，对被控设备干扰小，不易老化。
【IPC分类】E04B1/98
【公开号】CN205296457
【申请号】
【发明人】戴君武, 柏文, 周惠蒙, 杨永强, 宁晓晴
【申请人】中国地震局工程力学研究所
【公开日】2016年6月8日
【申请日】2015年12月31日