文档介绍：该【斜拉桥阻尼器的应用 】是由【儒林】上传分享，文档一共【10】页，该文档可以免费在线阅读，需要了解更多关于【斜拉桥阻尼器的应用 】的内容，可以使用淘豆网的站内搜索功能，选择自己适合的文档，以下文字是截取该文章内的部分文字，如需要获得完整电子版，请下载此文档到您的设备，方便您编辑和打印。斜拉桥阻尼器的应用
斜拉桥阻尼器的应用
摘要:本文介绍了目前国内外使用的斜拉桥阻尼器,并且调查了各种阻尼器在国内外桥梁上的使用情况,将其与桥梁的基本信息一起列出,使得读者能同时了解多种斜拉桥阻尼器的特点,以及现阶段各种阻尼器在国内外桥梁上的使用情况,以供在选择斜拉桥阻尼器时起到参考作用。
关键词:桥梁工程斜拉桥拉索减振阻尼器
Abstract:thepaperintroducestheuseofcable-stayedbridgedamperathomeandabroad,andtheinvestigationofdamperonbothathomeandabroadandtheuseofbridge,thebridgeandthebasicinformationofthelisttogether,sothatthereadercanalsounderstandmanycable-stayedbridgedampercharacteristic,aswellasallkindsofdamperathomeandabroadatpresentintheuseofthebridge,forinthechoiceofcable-stayedbridgedampercanreferencefunction.
Keywords:bridgeengineeringcable-stayedBridgesofreducingvibrationdamper
或用连接器将并列布置的两根拉索连接(横向),从而构成索网。
(3)阻尼器措施:在拉索的端部安装阻尼器给拉索附加阻尼,从而有效地抑制或减小拉索的振动。
(4)其他措施:在拉索表面涂抹斥水性材料、增加拉索表面的粗糙度和防止水线的形成,
拉索易于振动的主要原因是拉索具有非常低的固有结构阻尼,因此在拉索的端部安装阻尼器给拉索附加阻尼,从而有效地抑制或减小拉索的振动。
阻尼器措施简单有效且较为经济,从而得到广泛应用。目前,虽然对拉索的风雨激振等风振现象的机理仍在研究之中,但是已经明确:~;。
根据阻尼材料和工作机理的不同,拉索阻尼器主要可分为:
1)高阻尼橡胶阻尼器
2)粘滞阻尼器(油阻尼器)
3)粘性剪切阻尼器
4)磁流变阻尼器(MR阻尼器)
5)永磁铁阻尼器
6)干摩擦阻尼器
在拉索与护筒之间安装高阻尼橡胶块,利用拉索与护筒之间的相对变形挤压或剪切橡胶块耗散振动能量的装置称为高阻尼橡胶阻尼器。该阻尼器结构简单、安装方便,故在国内建造的很多斜拉桥如上海南浦大桥、杨浦大桥和徐浦大桥等均用该阻尼器进行拉索减振。但高阻尼橡胶阻尼器的减振效果主要取决于橡胶材料的耗能特性。
需要注意的是高阻尼橡胶阻尼器可提供的阻尼有限,减振效果不是很理想。但是安装在护筒内的橡胶圈可缓解拉索在锚固端的二次力作用,另外可将高阻尼橡胶块的变形由挤压改为剪切,从而提高其耗能能力。日本的主跨890m的多多罗大桥即采用了剪切型的高阻尼橡胶阻尼器。由于分装在拉索两端的阻尼器效果可以迭加,因此,许多大跨度的拉索在梁测安装外置的粘滞阻尼器或粘性剪切型阻尼器,磁流变阻尼器外还在塔测安装高阻尼橡胶阻尼器。
此种阻尼器的减振效果完全取决于材料的阻尼特性,在日本应用较多,如主跨为890m的多多罗大桥。还有法国的诺曼底桥。
(油阻尼器)
粘滞阻尼器构造如图1所示,它由活塞、油缸及节流孔构成,节流孔的大小决定通过活塞的油量从而确定其所能提供的阻尼力。为了抑制拉索面内和面外两个方向的振动应安装2个粘滞阻尼器。
粘滞阻尼器的主要问题是其机械构造复杂,对微小振动不敏感,安装调节比较麻烦。由于粘滞阻尼器阻尼介质为液体,易发生漏油和渗油现象,其维修费用相对较高,推广应用存在一定的困难。
图1粘滞阻尼器的构造图
粘滞阻尼器在国外有多座桥梁应用,国内苏通长江大桥采用进口的该类型阻尼器,南京长江二桥和杭州钱塘江三桥使用国内的产品,如表1所示。
表1粘滞阻尼器工程实例
序号桥名桥址主跨跨(m)
1杭州钱塘江三桥杭州市东南、钱塘江下游河段160
2南京长江二桥南京长江大桥下游11公里处
628
3苏通长江大桥江苏苏州-南通1088
粘性剪切型阻尼器的构造如图2所示。与拉索同步运动的插板使粘性体产生剪切变形来耗散拉索的振动能量,其构造简单,机械加工误差要求低,可通过调节插板的面积和粘性材料的注入量很容易地得到所需的粘性阻尼系数。另外,粘性剪切型阻尼器可较好地抑制拉索的小振幅振动,避免了振动能量的积累。而且仅用一个粘性剪切型阻尼器即可以控制拉索的面内和面外振动。其缺点是所能提供的阻尼受环境温度及振动频率的影响大。
图2粘性剪切型阻尼器结构图
(MR阻尼器)
半主动控制的磁流变阻尼器构造如图3所示,是以智能材料(磁流变材料)为驱动材料的可调参数阻尼器,两相磁流变液是一种可控液体,它是用不导电的母液和均匀散布在其中的固体磁性颗粒制成的悬浮液,在磁场作用下,流变液中的固体颗粒会形成一束束纤维状的链,横架于磁场的两极之间,对于平行于电极的剪切力而言,流变液在磁场的作用下就会发生磁流变效应,即从流动性良好的具有一定粘滞度的牛顿流体转变为具有一定屈服力的粘塑体从而达到减振效果。和常用的被动阻尼器相比,其阻尼系数可根据不同的需要,通过外加的直流电压来调节,实现对拉索振动的半主动控制。
图3磁流变阻尼器构造图
磁流变阻尼器工程实例统计如表2。
表2磁流变阻尼器工程实例
序号桥名桥址主跨跨(m)
1宁波招宝山大桥浙江省甬江入海口258
2山东滨州大桥山东滨州市300
3洞庭湖桥湖南省岳阳市310
4苏通大桥江苏苏州-南通1088
(磁力阻尼器)
永磁铁阻尼器a:为了解决磁流变阻尼器系统的信号传输、供电等带来的可靠性问题而产生,构造基本同磁流变阻尼器,但是将电磁铁改为永磁铁,成为一种被动式阻尼器。
永磁铁阻尼器b:构造如图4所示。拉索静止不振时,吸着板和磁铁吸附在一起。当索低阶大幅振动产生的侧向力超过磁铁吸着力时,两者分离,同时激励出拉索的高阶振动,以耗散振动能量。由于阻尼介质不是液体,因此对环境适应性比以上其他阻尼器好,也可适用于严寒地区。
图4磁阻尼器构造
磁力阻尼器构造简单,成本、维修费用均较低,但未见在大跨度斜拉桥上应用过。国内仅浏阳河桥和长沙机场路上的小斜拉桥采用过永磁铁阻尼器a的形式。国外仅日本在219m跨径的天建桥上采用过永磁铁阻尼器b。
摩擦也是一种常见的耗能方式,通过上、下盘的摩擦耗散振动能量。
摩擦阻尼器易于安装,易于更换,可同时控制面内面外的振动,阻尼特性对环境不敏感,阻尼器体积较小,但是对拉索的微振幅振动不敏感。
目前该阻尼器在国外共有5座斜拉桥采用,国内尚无安装实例。
现有的摩擦阻尼器已安装于瑞典的乌德瓦拉大桥、波兰的格丹斯克桥的最长索上和西班牙的巴达霍斯大桥的所有拉索上。
①阻尼器作为一种抑制斜拉索振动行之有效的措施已被广泛应用于国内外的多座斜拉桥上;
②阻尼器种类繁多,应根据其制振机理、参数设计及桥梁跨径等慎重选择阻尼器的种类;
③在种类众多的阻尼器中,粘性剪切型阻尼器在我国斜拉桥中应用较广,较为适合我国国情;
④在斜拉桥制振中,应充分考虑阻尼器与其他减振措施的同时使用,以达到最佳的减振效果。
注:文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。