一种智能监测-优化传统结构竖向模态的液体减振装置

1.本发明涉及振动及噪声控制领域，具体涉及一种智能监测-优化传统结构竖向模态的液体减振装置。


背景技术：

2.轨道交通以其便利快捷的出行体验，在大城市得到快速发展。以轨道交通为导向的tod物业开发模式，在我国超大城市得到飞速发展。轨道上盖住宅物业具有非常高的经济价值，开发商在大力开发地铁上盖物业时，遇到的最主要技术问题就是如何使上盖结构满足国家的振动和噪音的规范要求，这一技术问题成为开发地铁上盖物业开发最大障碍。
3.人体对低频振动最敏感，最难接受低频振动的影响，低频振动最容易引发人的不适，造成居民的投诉。且现行的国家规范要求对低频振动要求的限值比中高频振动要求限值严格许多，低频振动难以减少且要求严格是现在地铁上盖结构开发遇到的最主要难题。现有的轨道交通上盖竖向减振的研究主要集中三维隔振减振支座或者土层减振措施，均为单一的减振措施，且未能有效减少地铁振动波诱发的结构低频振动有效措施。
4.现有的非隔振建筑竖向模态频率理论设计和实际施工之间存在一定的误差，实际的结构频率与理论设计差异较大，导致结构的竖向模态不合理，减振效果不明显。同时也有不少的地铁沿线周边的既有结构受到地铁振动的影响，为了切实有效地减少轨道交通上盖结构的竖向振动，本发明提出了一种新型联动的智能监测-优化传统结构竖向模态的液体减振结构体系，振动波在传播到结构的过程中，通过智能监测系统，在结构体系上通过调节水箱中的液体多少对结构竖向模态频率进行精准调频，防止结构竖向一阶低频共振，对振动波进行液体低频竖向减振，可切实减少轨道交通上盖结构的低频振动，推动轨道交通上盖物业的开发。


技术实现要素：

5.针对上述问题，本发明提出了一种智能监测-优化传统结构竖向模态的液体减振装置，通过对结构设计的改进，各部分的协同配合，以解决上述问题。
6.本发明提供如下的技术方案：
7.一种智能监测-优化传统结构竖向模态的液体减振装置，包括结构底板转换层，所述结构底板转换层表面设置有多个竖向减震装置，所述竖向减震装置顶部与楼板连接，所述楼板顶部设置有多个上部结构竖向传力构件。
8.优选的，所述一个竖向减震装置包括一个结构竖向构件和两个液体减振装置。
9.更优的，所述液体减振装置设置于结构竖向构件顶部两端。
10.优选的，所述传力构件位于竖向构件正上方。
11.优选的，所述传力构件底部中心设置有无线传感器。
12.更优的，所述无线传感器用于采集智能监测-优化传统结构竖向模态的液体减振装置的实时模态频率。
13.更优的，所述无线传感器包括无线wifi模块，用于将智能监测-优化传统结构竖向模态的液体减振装置实时模态频率发送至工作人员终端。
14.优选的，所述多个结构竖向传力构件之间为井字形连接。
15.本发明的提供的一种智能监测-优化传统结构竖向模态的液体减振装置，其相比于现有的技术，还具有如下优点：
16.(1)在结构的底层安装水箱进行隔振即可，不需要挖隔振沟，不占用额外的空间，节约了土地空间利用，节约工程造价。
17.(2)使用智能监测系统，能精准地对一阶模态进行调频。
18.(3)本专利体系即可用于规划新建的非隔振结构，也可对受地铁振动影响的既有结构进行加固维护，具有明显的社会效益。
附图说明
19.利用附图对本发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。
20.图1是本发明实施例液体减振装置的工程应用整体侧面结构示意图；
21.图2是本发明液体减振装置的整体结构示意图。
22.其中，1-液体减振装置，2-无线传感器，3-结构底板转换层，4-结构竖向构件，5-楼板，6-上部结构竖向传力构件。
具体实施方式
23.以下结合具体实施例对一种智能监测-优化传统结构竖向模态的液体减振装置作进一步的详细描述，这些实施例只用于比较和解释的目的，本发明不限定于这些实施例中。
24.在本发明实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”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，可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
25.全文中描述使用的术语“顶部”、“底部”、“在
……
上方”、“下”和“在
……
上”是相对于装置的部件的相对位置，例如装置内部的顶部和底部衬底的相对位置。可以理解的是装置是多功能的，与它们在空间中的方位无关。
26.实施例
27.本发明提出的一种智能监测-优化传统结构竖向模态的液体减振装置，如图1和图2所示，包括结构底板转换层3，所述结构底板转换层3表面设置有多个竖向减震装置，所述竖向减震装置顶部与楼板5连接，所述楼板5顶部设置有多个上部结构竖向传力构件6。
28.优选的，所述一个竖向减震装置包括一个结构竖向构件4和两个液体减振装置1。
29.其中液体减振装置是被动控制中常用的一种设备，其由液体、水箱、格栅组成，常用于减少结构的风振诱发的竖向振动，尚未有应用于轨道交通上盖结构中减少结构的竖向振动。其工作原理为结果发生振动时，利用固定水箱中的液体在晃动过程中产生的动侧力来提供减振作用。本专利中的液体减振装置是类tld装置，所使用液体包括但不限于水、油
等常见液体，专利所用的液体减振装置最主要的贡献是能利用水箱调节结构质量，通过调节液体的多少，调节结构模态频率，使结构模态优化到最优频带，避免与地铁振动核心频带地铁波共振，抑制结构的低频振动，防止轨道交通诱发的竖向振动激起结构的竖向一阶低频共振，避免振动及振动二次噪音超标，同时可兼做供水水箱来使用。
30.该道防线中的液体减振装置布置在结构的多个位置，根据振动分析的需要，在结构振动较为明显的地方布置液体减振装置，可有效减少结构振动。此外，根据现有的轨道交通现场实测和分析研究表明，轨道交通上盖结构的最主要问题是如何减少其上部结构的低频振动，低频振动最容易引起人民的不舒适和规范对低频振动的要求限值最为严格，本专利可根据需要在上部结构楼板或者竖向的柱子、剪力墙处布置液体减振装置，减少结构的竖向低频振动。
31.其中结构竖向构件4可以是结构底层的柱子、剪力墙、支墩等。
32.更优的，所述液体减振装置1设置于结构竖向构件4顶部两端。
33.优选的，所述传力构件6位于竖向构件4正上方。
34.优选的，所述传力构件6底部中心设置有无线传感器2。
35.其中无线传感器工作原理为无线传感器采集的数据可以转化信号，通过电脑对于信号的识别，经过数据处理可以识别出结构的模态频率并发送至相关工作人员。通过实时的模态频率识别，以通过调节水箱内液体的多少，来对结构竖向模态进行调节，以不断优化结构的竖向一阶模态，避免结构竖向一阶模态与地铁的低频段地铁波发生共振。
36.更优的，所述无线传感器2用于采集智能监测-优化传统结构竖向模态的液体减振装置的实时模态频率。
37.更优的，所述无线传感器2包括无线wifi模块，用于将智能监测-优化传统结构竖向模态的液体减振装置实时模态频率发送至工作人员终端。
38.优选的，所述多个结构竖向传力构件6之间为井字形连接。
39.本发明上述实施例提供的智能监测-优化传统结构竖向模态的液体减振装置，主要包括液体减振装置和智能监测系统，通过液体减振装置和智能监测系统的相互配合，实现地铁上盖结构的低频减振和传统结构的竖向模态优化，使轨道交通上盖结构或周边结构的振动和噪音满足相关规范和标准的要求。
40.最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

技术特征：
1.一种智能监测-优化传统结构竖向模态的液体减振装置，其特征在于，包括结构底板转换层(3)，所述结构底板转换层(3)表面设置有多个竖向减震装置，所述竖向减震装置顶部与楼板(5)连接，所述楼板(5)顶部设置有多个上部结构竖向传力构件(6)。2.根据权利要求1所述的智能监测-优化传统结构竖向模态的液体减振装置，其特征在于，所述竖向减震装置包括一个结构竖向构件(4)和两个液体减振装置(1)。3.根据权利要求2所述的智能监测-优化传统结构竖向模态的液体减振装置，其特征在于，所述液体减振装置(1)设置于结构竖向构件(4)顶部两端。4.根据权利要求1所述的智能监测-优化传统结构竖向模态的液体减振装置，其特征在于，所述传力构件(6)位于竖向构件(4)正上方。5.根据权利要求1所述的智能监测-优化传统结构竖向模态的液体减振装置，其特征在于，所述传力构件(6)底部中心设置有无线传感器(2)。6.根据权利要求5所述的智能监测-优化传统结构竖向模态的液体减振装置，其特征在于，所述无线传感器(2)用于采集智能监测-优化传统结构竖向模态的液体减振装置的实时模态频率。7.根据权利要求5所述的智能监测-优化传统结构竖向模态的液体减振装置，其特征在于，所述无线传感器(2)包括无线wifi模块，用于将智能监测-优化传统结构竖向模态的液体减振装置实时模态频率发送至工作人员终端。8.根据权利要求1所述的智能监测-优化传统结构竖向模态的液体减振装置，其特征在于，所述多个结构竖向传力构件(6)之间为井字形连接。

技术总结
本发明涉及振动及噪声控制领域，具体公开了一种智能监测-优化传统结构竖向模态的液体减振装置，其包括结构底板转换层，所述结构底板转换层表面设置有多个竖向减震装置，所述竖向减震装置顶部与楼板连接，所述楼板顶部设置有多个上部结构竖向传力构件。本发明包括液体减振装置和智能监测系统，通过液体减振装置和智能监测系统，实现地铁上盖结构的低频减振和传统结构的竖向模态优化，使轨道交通上盖结构或周边结构的振动和噪音满足相关规范和标准的要求。的要求。的要求。


技术研发人员：周云 卢梓聪 梁秋河 李钧睿 梁晓遥 康佳州
受保护的技术使用者：广州大学
技术研发日：2023.04.04
技术公布日：2023/7/25