一种悬臂梁振动控制结构和安装方法与流程

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1.本发明涉及悬臂梁减振技术领域，特别是涉及一种悬臂梁振动控制结构和安装方法。

背景技术：

2.目前，随着人们生活水平的提高，人们倾向于建筑空间越来越大，窗边遮挡越来越小的的建筑方案，这导致悬臂结构的建筑越来越多，出现了很多悬臂长度超过7m的建筑，但是在使用中发现，由于长悬臂梁刚度相对较小，导致长悬臂建筑对于振动十分敏感，走路或跑动所带来的振动会使得楼面产生振动被感知到，这给人带来一定的不舒适感及不安全感。现有技术中采用调谐质量阻尼器tmd(tuned mass damper)是比较好的选择，这种装置通过将一个质量块，通过弹簧或磁力悬浮放置在悬臂端部，当建筑振动时，弹簧会及时提供一个相反的作用力，证保建筑的振动减少。但调谐质量阻尼器造价比较昂贵，且质量教大，对于悬臂结构并不友好，降低了悬臂结构的安全储备能力。

技术实现要素：

3.本发明的目的是：提供一种结构简单安装方便的悬臂梁振动控制结构，以控制悬臂梁的振动。
4.为了实现上述目的，本发明一方面提供了一种悬臂梁振动控制结构，用于安装在相邻的第一悬臂梁和第二悬臂梁之间；包括：支撑杆、连接杆，调节组件；所述支撑杆具有第一端和第二端；所述第一端用于与所述第一悬臂梁的上端面连接；所述连接杆位于所述支撑杆的上方；所述连接杆具有第三端和第四端；所述第四端用于与所述第二悬臂梁的下端面抵接；所述调节组件分别与所述支撑杆和所述连接杆连接；所述调节组件用于调节所述第一端到所述第四端的距离。
5.本发明实施例一种悬臂梁振动控制结构与现有技术相比，其有益效果在于：通过将支撑杆与第一悬臂梁连接，连接杆与第二悬臂梁连接，通过调节组件连接支撑杆和连接杆，调整调节组件使得支撑杆和连接杆相向或相远离的移动，即第一端和第二端相互靠近或远离，进而使连接杆的第四端抵接在第二悬臂梁的下端面上；实现将两个悬臂梁振连接后，以减小悬臂梁的振动。该结构简单，且成本低，便于普及和推广。
6.进一步的，所述调节组件包括：具有第一内螺纹的套筒：所述套筒的两端分别套设在所述支撑杆和所述连接杆上；所述支撑杆具有第一外螺纹；所述套筒与所述支撑杆螺纹配合所述套筒可沿所述支撑杆的轴向移动。所述支撑杆与套筒螺纹连接，实现了当转动套筒时可使得套筒沿支撑杆的轴向移动，实现套筒带动连接杆移动并抵接在第二悬臂梁的下端面上。该调节组件的结构简单操作方便，且实用可靠。
7.进一步的，所述第四端上固定设有连接板，且所述连接板用于与所述第二悬臂梁的下端面抵接；所述第一端固定设有底板，且所述底板用于与所述第一悬臂梁的上端面固定连接。通过连接板和底板的配合提分别高了连接杆和支撑杆的稳定性，且可将支撑力分
散在连接板和底板上，降低了连接杆和支撑杆与悬臂梁连接处的压强。
8.具体的，底板与第一悬臂梁上端面通过螺栓连接或者，底板与第一悬臂梁一体成型(即底板作为预埋件)，提高底板与第一悬臂梁连接的稳定性。
9.进一步的，所述连接杆的外部套设有筒状弹簧，所述筒状弹簧的两端分别抵接在所述套筒的上端和所述连接板的下端；所述连接杆可沿所述套筒的轴向伸缩移动。通过筒状弹簧可充分吸收悬臂产生的振动。结构简单运行可靠。
10.进一步的，所述连接杆具有第二外螺纹，且所述第二外螺纹的旋转方向与所述第一外螺纹的旋转方向相反；所述套筒具有第二内螺纹；所述连接杆与所述套筒螺纹配合。通过旋转套筒可实现支撑杆和连接杆分别沿套筒的轴向相向或相远离的运动，可快速的实现将连接杆与第二悬臂梁抵接，并能快速调节支撑杆和连接杆的相对距离。
11.进一步的，所述连接板的上端面固定设置有减振垫；所述减振垫用于抵接在所述第二悬臂梁的下端面。设置减振垫能从分的吸收悬臂梁产生的振动。
12.进一步的，所述减振垫为弹性橡胶垫。弹性橡胶价格低且减振效果好。
13.进一步的，所述连接杆用于与所述第二悬臂梁的下端面铰接；所述支撑杆用于与所述第一悬臂梁的上端面铰接。连接杆与第二悬臂梁的下端面铰接后，支撑杆用于与所述第一悬臂梁的上端面铰接后能可使得支撑杆和连接杆的受力方向沿支撑杆和连接杆的轴向，避免产生扭矩，提高了支撑杆和连接杆的使用寿命。
14.进一步的，还包括：第一铰接杆和第二铰接杆，所述调节组件包括弹簧件；所述第一铰接杆、所述支撑杆、所述第二铰接杆以及连接杆首尾依次铰接并围合形成四边形；所述四边形中具有四个铰接点，在四个所述铰接点中，有两个相对的所述铰接点分别用于与所述第一悬臂梁的上端面和所述第二悬臂梁的下端面铰接，其余两个所述铰接点分别与所述弹簧件的两端铰接。通过所述第一铰接杆、所述支撑杆、所述第二铰接杆以及连接杆首尾依次铰接形成四边形，通过弹簧件来限制四边形的变形，不仅实现了将两个相邻悬臂梁连接，且还具有良好的减振能力；具有良好的振动控制效果。
15.另一方面，本发明一方面提供了一种悬臂梁振动控制方法包括如下步骤：
16.将支撑杆的第一端安装在第一悬臂梁上；
17.在所述支撑杆上安装调节组件；
18.在调节组件上设置连接杆；
19.调整调节组件，改变第一端和第四端的间距；
20.连接杆的第四端与第二悬臂梁抵接。
21.本方法能将悬臂梁振动控制结构快速的安装在相应的悬臂梁上，有效降低了相邻两个悬臂梁的振动。
附图说明
22.图1是本发明实施例振动控制结构连续分布示意图；
23.图2是本发明实施例单个振动控制结构示意图；
24.图3是本发明实施例铰接情况的单个振动控制结构示意图；
25.图4是本发明实施例有筒状弹簧的单个振动控制结构示意图；
26.图5是本发明实施例有铰接杆的单个振动控制结构示意图；
27.图6是本发明实施例图5中的调节组件结构示意图；
28.图7是本发明实施例图6中的调节组件仰视图；
29.图8是本发明实施例有混凝土柱的单个振动控制结构示意图；
30.图9是本发明实施例振动控制结构间隔分布示意图；
31.图中，1、第一悬臂梁；2、第二悬臂梁；3、支撑杆；31、第一端；32、第二端；33、底板；4、连接杆；41、第三端；42、第四端；43、连接板；5、调节组件；51、套筒；52、筒状弹簧；53、减振垫；54、弹簧件；6、第一铰接杆；7、第二铰接杆；8、连接件；9、伸缩杆；10、筒体；11、混凝土柱；12、钢筋件；13、微膨胀水泥。
具体实施方式
32.下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
33.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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发明的限制。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
34.如图1-8所示，本发明实施例优选实施例的一种悬臂梁振动控制结构，用于安装在相邻的第一悬臂梁1和第二悬臂梁2之间；包括：支撑杆3、连接杆4，调节组件5；支撑杆3具有第一端31和第二端32；第一端31用于与第一悬臂梁1的上端面连接；连接杆4位于支撑杆3的上方；连接杆4具有第三端41和第四端42；第四端42用于与第二悬臂梁2的下端面抵接；调节组件5分别与支撑杆3和连接杆4连接；调节组件5用于调节第一端31到第四端42的距离。
35.其中，调节组件5用于调节第一端31到第四端42的距离也可以认为是调节在图1-4中的第二端32到第三端41的距离。
36.具体的，该悬臂梁振动控制结构，不仅可以安装在整栋建筑物的任意相邻的两个悬臂梁之间，而且还能如图1所示，可根据需要安装多个悬臂梁振动控制结构依次分布在多个连续排列的悬臂梁的间隙上，或者如图9所示，多个悬臂梁振动控制结构在多个悬臂梁形成的连续间隙上间隔分布。
37.本发明实施例一种悬臂梁振动控制结构与现有技术相比，其有益效果在于：通过将支撑杆3与第一悬臂梁1连接，连接杆4与第二悬臂梁2连接，通过调节组件5连接支撑杆3和连接杆4，调整调节组件5使得支撑杆3和连接杆4相向或相远离的移动，即第一端31和第二端32相互靠近或远离，进而使连接杆4的第四端42抵接在第二悬臂梁2的下端面上；实现将两个悬臂梁振连接后，以减小悬臂梁的振动。该结构简单，且成本低，便于普及和推广。
38.在一个实施例中，如图1-4所示，调节组件5包括：具有第一内螺纹的套筒51：套筒51的两端分别套设在支撑杆3和连接杆4上；支撑杆3具有第一外螺纹；套筒51与支撑杆3螺纹配合套筒51可沿支撑杆3的轴向移动。支撑杆3与套筒51螺纹连接，实现了当转动套筒51时可使得套筒51沿支撑杆3的轴向移动，实现套筒51带动连接杆4移动并抵接在第二悬臂梁2的下端面上。该调节组件5的结构简单操作方便，且实用可靠。
39.在一个实施例中，如图1、2、4所示，第四端42上固定设有连接板43，且连接板43用
于与第二悬臂梁2的下端面抵接；第一端31固定设有底板33，且底板33用于与第一悬臂梁1的上端面固定连接。通过连接板43和底板33的配合提分别高了连接杆4和支撑杆3的稳定性，且可将支撑力分散在连接板43和底板33上，降低了连接杆4和支撑杆3与悬臂梁连接处的压强。
40.具体的，底板33与第一悬臂梁1上端面通过螺栓连接或者，底板33与第一悬臂梁1一体成型(即底板33作为预埋件)，提高底板33与第一悬臂梁1连接的稳定性。
41.在一个实施例中，如图4所示，连接杆4的外部套设有筒状弹簧52，筒状弹簧52的两端分别抵接在套筒51的上端和连接板43的下端；连接杆4可沿套筒51的轴向伸缩移动。通过筒状弹簧52可充分吸收悬臂产生的振动。结构简单运行可靠。
42.在一个实施例中，如图1、2、4所示，连接杆4具有第二外螺纹，且第二外螺纹的旋转方向与第一外螺纹的旋转方向相反；套筒51具有第二内螺纹；连接杆4与套筒51螺纹配合。通过旋转套筒51可实现支撑杆3和连接杆4分别沿套筒51的轴向相向或相远离的运动，可快速的实现将连接杆4与第二悬臂梁2抵接，并能快速调节支撑杆3和连接杆4的相对距离。
43.在一个实施例中，如图2所示，连接板43的上端面固定设置有减振垫53；减振垫53用于抵接在第二悬臂梁2的下端面。设置减振垫53能从分的吸收悬臂梁产生的振动。
44.在一个实施例中，减振垫53为弹性橡胶垫。弹性橡胶价格低且减振效果好。
45.在一个实施例中，连接杆4用于与第二悬臂梁2的下端面铰接；支撑杆3用于与第一悬臂梁1的上端面铰接。连接杆4与第二悬臂梁2的下端面铰接后，支撑杆3用于与第一悬臂梁1的上端面铰接后能可使得支撑杆3和连接杆4的受力方向沿支撑杆3和连接杆4的轴向，避免产生扭矩，提高了支撑杆3和连接杆4的使用寿命。
46.在一个实施例中，如图5、6、7所示，还包括：第一铰接杆6和第二铰接杆7，调节组件5包括弹簧件54；第一铰接杆6、支撑杆3、第二铰接杆7以及连接杆4首尾依次铰接并围合形成四边形；四边形中具有四个铰接点，在四个铰接点中，有两个相对的铰接点分别用于与第一悬臂梁1的上端面和第二悬臂梁2的下端面铰接，其余两个铰接点分别与弹簧件54的两端铰接。通过第一铰接杆6、支撑杆3、第二铰接杆7以及连接杆4首尾依次铰接形成四边形，通过弹簧件54来限制四边形的变形，不仅实现了将两个相邻悬臂梁连接，且还具有良好的减振能力；具有良好的振动控制效果。
47.在一个实施例中，如图5、6、7所示，弹簧件54的一端固定连接有连接件8，另一端转动连接有伸缩杆9；伸缩杆9具有第三外螺纹；在与弹簧件54的两端分别铰接的两个铰接点中，一个铰接点与连接件8铰接，另一个铰接点铰接有筒体10；且筒体10内具有第三内螺纹，筒体10套设在伸缩杆9上并与伸缩杆9螺纹连接。通过转动伸缩杆9，伸缩杆9沿筒体10的轴向移动，调整了弹簧件54的拉力值；当弹簧件54的拉力值变大时，靠近弹簧件54两端的两个铰接点相互靠近，使得与两个相邻悬臂梁连接的两个铰接点相互远离，第一铰接杆6、支撑杆3、第二铰接杆7以及连接杆4均受压。调整了两个相邻悬臂梁与第一铰接杆6、支撑杆3、第二铰接杆7以及连接杆4的受力情况，同样的，当两个相邻悬臂梁发生振动时，会造成与之连接的两个铰接点发生相近或相远离的运动，通过弹簧件54的弹力能有效限制其与两个相邻悬臂梁的两个铰接点发生相近或相远离的运动。达到减振可控制振动的效果。具体的，如图5所示，第一铰接杆6上还连接有拉力表，可显示第一铰接杆6的拉力状态，便于使用者进行相应的调整拉力值。
48.在一个实施例中，底板33位于靠近第一悬臂梁1上端面的自由端，支撑杆3沿竖直方向设置，套筒51和连接杆4均在支撑杆3的延伸方向上延伸。
49.在一个实施例中，如图8所示，可通过相应设备测量两个相邻悬臂梁的振动频率，若悬臂梁的振动频率大于3hz时可在两个相邻悬臂梁上设置沿竖直方向延伸的混凝土柱11，混凝土柱11的上端通过注入微膨胀水泥13实现混凝土柱11与两个相邻的悬臂梁抵接；在混凝土柱11的两端具有分别与两个相邻悬臂梁固定连接的钢筋件12。该设置能进一步降低成本，且操作简单。
50.另一方面，本发明一方面提供了一种悬臂梁振动控制方法包括如下步骤：
51.将支撑杆3的第一端31安装在第一悬臂梁1上；
52.在支撑杆3上安装调节组件5；
53.在调节组件5上设置连接杆4；
54.调整调节组件5，改变第一端31和第四端42的间距；
55.连接杆4的第四端42与第二悬臂梁2抵接。
56.本方法能将悬臂梁振动控制结构快速的安装在相应的悬臂梁上，有效降低了相邻两个悬臂梁的振动。
57.综上，本发明实施例提供一种悬臂梁振动控制结构和安装方法，其通过将支撑杆3与第一悬臂梁1连接，连接杆4与第二悬臂梁2连接，通过调节组件5连接支撑杆3和连接杆4，调整调节组件5使得支撑杆3和连接杆4相向或相远离的移动，即第一端31和第二端32相互靠近或远离，进而使连接杆4的第四端42抵接在第二悬臂梁2的下端面上；实现将两个悬臂梁振连接后，以减小悬臂梁的振动。该结构简单，且成本低，便于普及和推广。
58.以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。

技术特征：

1.一种悬臂梁振动控制结构，用于安装在相邻的第一悬臂梁和第二悬臂梁之间；其特征在于，包括：支撑杆，所述支撑杆具有第一端和第二端；所述第一端用于与所述第一悬臂梁的上端面连接；连接杆，所述连接杆位于所述支撑杆的上方；所述连接杆具有第三端和第四端；所述第四端用于与所述第二悬臂梁的下端面抵接；调节组件，所述调节组件分别与所述支撑杆和所述连接杆连接；所述调节组件用于调节所述第一端到所述第四端的距离。2.根据权利要求1所述的悬臂梁振动控制结构，其特征在于，所述调节组件包括：具有第一内螺纹的套筒：所述套筒的两端分别套设在所述支撑杆和所述连接杆上；所述支撑杆具有第一外螺纹；所述套筒与所述支撑杆螺纹配合；所述套筒可沿所述支撑杆的轴向移动。3.根据权利要求2所述的悬臂梁振动控制结构，其特征在于，所述第四端上固定设有连接板，且所述连接板用于与所述第二悬臂梁的下端面抵接；所述第一端固定设有底板，且所述底板用于与所述第一悬臂梁的上端面固定连接。4.根据权利要求3所述的悬臂梁振动控制结构，其特征在于，所述连接杆的外部套设有筒状弹簧，所述筒状弹簧的两端分别抵接在所述套筒的上端和所述连接板的下端；所述连接杆可沿所述套筒的轴向伸缩移动。5.根据权利要求3所述的悬臂梁振动控制结构，其特征在于，所述连接杆具有第二外螺纹，且所述第二外螺纹的旋转方向与所述第一外螺纹的旋转方向相反；所述套筒具有第二内螺纹；所述连接杆与所述套筒螺纹配合。6.根据权利要求5所述的悬臂梁振动控制结构，其特征在于，所述连接板的上端面固定设置有减振垫；所述减振垫用于抵接在所述第二悬臂梁的下端面。7.根据权利要求6所述的悬臂梁振动控制结构，其特征在于，所述减振垫为弹性橡胶垫。8.根据权利要求5所述的悬臂梁振动控制结构，其特征在于，所述连接杆用于与所述第二悬臂梁的下端面铰接；所述支撑杆用于与所述第一悬臂梁的上端面铰接。9.根据权利要求1所述的悬臂梁振动控制结构，其特征在于，还包括：第一铰接杆和第二铰接杆，所述调节组件包括弹簧件；所述第一铰接杆、所述支撑杆、所述第二铰接杆以及连接杆首尾依次铰接并围合形成四边形；所述四边形中具有四个铰接点，在四个所述铰接点中，有两个相对的所述铰接点分别用于与所述第一悬臂梁的上端面和所述第二悬臂梁的下端面铰接，其余两个所述铰接点分别与所述弹簧件的两端铰接。10.一种悬臂梁振动控制结构的安装方法，基于权利要求1-9所述的悬臂梁振动控制结构，其特征在于，包括如下步骤：将所述支撑杆的第一端安装在第一悬臂梁上；在所述支撑杆上安装调节组件；在调节组件上设置连接杆；调整调节组件，改变第一端和第四端的间距；连接杆的第四端与第二悬臂梁抵接。

技术总结

本发明涉及悬臂梁减振技术领域，公开了一种悬臂梁振动控制结构和安装方法，用于安装在相邻且自下而上依次为第一悬臂梁和第二悬臂梁之间；包括：支撑杆、连接杆，调节组件；支撑杆具有第一端和第二端；第一一端用于与第一悬臂梁的上端面连接；连接杆位于支撑杆的上方；连接杆具有第三端和第四端；第四端用于与第二悬臂梁的下端面抵接；调节组件分别与支撑杆和连接杆连接；调节组件用于调节第一端到第四端的距离。结构简单安装方便，对悬臂梁的振动控制效果好。效果好。效果好。