桥梁用阻尼器与电涡流阻尼新技术-陈政清.pdf

合肥 桥梁用阻尼器与电涡流阻尼新技术 Eddy Current Damping (ECD) 陈政清 湖南大学风工程研究中心 主要研究人员有华旭刚教授、王建辉高工、牛华伟高工、黄智文、 张弘毅、陈瑾林等博士和博士生 1 汇报提纲 1、结构减振基本知识 foundation of mitigation of structural vibration 2、桥梁用阻尼器 dampers for bridges 3、板式电涡流单元及其在调谐质量减振器 (TMD)中的应用 Plate unit of ECD and its Application on TMD 4、电涡流大型轴向阻尼器及其应用 Invention of Large scale damper of ECD 5、工程结构高性能器件的标准化与甲供制度 2 1、结构减振基本知识 foundation of mitigation of structural vibration 结构减振是通过 特殊的机械措施， 达到减小结构振 动的目的 两种基本的减振方法 1 ）阻尼器直接耗能减振法 2 ）调谐质量减振器吸振耗能法 1 ）轴向阻尼器直接耗能减振 将各种耗能元件（阻尼器）安装在结构内部或者 在结构与基础之间，通过阻尼器两端的振动位移耗能减 振。 建筑框架阻尼器 桥梁纵向阻尼器 轴向力阻尼器及其分类 • 轴向力阻尼器是一种具有两个端点的机械元件，当两个端点 之间发生伸缩变形时，会产生阻碍变形的力即阻尼力，同时 消耗与阻尼器相连的结构的机械能。 • 速度型阻尼器：阻尼力与速度成正比，最常见的是油阻尼器 • 位移型阻尼器：阻尼力与位移成正比，如软钢阻尼器 阻尼器的符号 速度型阻尼器 位移型阻尼器 2 ）调谐质量减振器（TMD ）吸振耗能法 在桥梁跨中，高楼顶部等处，阻尼器无法直接与基础连接， 我们可以采用调谐质量减振器减振。 它利用放置在结构上的一个可以运动的小质量块，通过惯性 原理吸收结构振动能量，再由阻尼器将吸收的能量消耗掉。 1、阻尼器 2、导向系统 3、质量块 4、弹簧 5、基座 调谐质量减振器（TMD ）的结构与实物 1、竖向减振器 德国毛勒公司生产的竖向减振器 调谐质量减振器（TMD ）的结构与实物 2、横向减振器 横向减振器形式多样，下图是张家界玻璃桥安装的 悬臂式减振器 2、调谐质量减振器的原理 1、Frahm （1909 ）的吸震器原 理 如图1所示。可以证明当小质量 的频率 ，等于激振力 的频率ω时，大质量保持静止。 2、有阻尼体系的TMD （Den Hartog理论） Frahm吸振器是一种理想状态。在实际工 程中，激振频率会在一定范围内变化，这 时吸振效率会急剧下降，真正实用的减振 器都增加了阻尼。形成质量—弹簧—阻 尼系统，简称TMD 12 2、桥梁用阻尼器 Dampers for Bridges 桥梁阻尼器分类与性能要求 1、纵向阻尼器：用于漂浮体系桥梁，连接在塔梁之间或梁 端与桥台之间，可以减小车振、风振和地震响应。特点是大 阻