[發明專利]一種高樁碼頭的減震阻尼器

有效

• 申請號: 202011613481.5
• 申請日: 2020-12-30
• 公開（公告）號: CN112855828B
• 公開（公告）日: 2022-07-15
• 發明（設計）人: 唐亮;司盼;張征;田爽;滿孝峰;劉書幸;邱夢瑤
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: F16F9/18
• 分類號: F16F9/18;F16F9/30;F16F9/32;F16F9/53;F16F15/023
• 代理公司: 哈爾濱龍科專利代理有限公司 23206
• 代理人: 高媛

一種高樁碼頭的減震阻尼器，屬于港口工程減震技術領域。所述磁流變阻尼器設置在粘滯阻尼器的主活塞桿內，且所述主活塞桿的外端部與磁流變阻尼器之間設有頻率觸發開關。本發明減輕了地震對高樁碼頭叉樁和上部結構的破壞，可抵抗靜力泊船荷載，抵抗不同大小的荷載，減輕叉樁和上部結構的破壞，通過限位橡膠體與主缸體端蓋接觸的壓縮起限位作用，克服了傳統粘滯阻尼器工作頻率單一，無法對不同激勵頻率都能有效控制的缺陷；適用于多種荷載作用下的港口、水運等工程中。

技術領域

本發明涉及一種高樁碼頭的減震阻尼器，屬于港口工程減震技術領域。

背景技術

在港口高樁碼頭工程中叉樁具有剛度大、水平承載力高、工程成本低等優點，因而被廣泛應用。由于港口工程多位于地震頻發區，震害實例和研究均表明高樁碼頭，特別是叉樁和上部結構在地震作用下會發生斷裂、屈曲、扭轉和側移等破壞，這給整個港口工程乃至社會發展帶來了極大的損失。

為了減少樁基破壞，一方面可以對樁基進行抗震設計，提高其抗震性能；另一方面也可將減隔震技術應用在樁基工程中。目前，基于延性抗震設計理論的減隔震措施在橋梁和房屋建筑設計中已得到充分研究，證明采用隔震或耗能阻尼器裝置可以有效改善工程整體抗震性能、減輕震害。

然而，這些減隔震技術在高樁碼頭中并沒有得到廣泛應用。國內外主流的高樁碼頭規范均未涉及具體減隔震措施要求。因此，發展減隔震措施對提高高樁碼頭中的抗震性能具有重要意義。

發明內容

為解決背景技術中存在的問題，本發明提供一種高樁碼頭的減震阻尼器。

實現上述目的，本發明采取下述技術方案：一種高樁碼頭的減震阻尼器，包括磁流變阻尼器、頻率觸發開關以及粘滯阻尼器；所述磁流變阻尼器設置在粘滯阻尼器的主活塞桿內，且所述主活塞桿的外端部與磁流變阻尼器之間設有頻率觸發開關。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：

1、本發明將磁流變阻尼器和粘滯阻尼器組合應用在高樁碼頭中，可有效地阻隔地震力，減輕地震對高樁碼頭叉樁和上部結構的破壞；

2、本發明在泊船靜力荷載作用下，磁流變阻尼器內部的勵磁線圈在電流作用下，會在副缸體與副活塞桿間的間隙內產生沿副活塞桿半徑的徑向磁場，當副活塞桿相對于副缸體發生相對運動，擠壓磁流變液體迫使其流過副缸體與副活塞桿間的間隙時，磁流變液體就會受到磁場的作用，由流動性能良好的牛頓流體轉變為具有一定剪切屈服應力的粘塑性體，使流體的流動阻力增加，抵抗靜力泊船荷載；

3、本發明中磁變流阻尼器屬于半主動控制裝置，根據泊船靜力荷載的大小調整輸入電流，引發不同強度的磁場，以此產生不同的阻尼力。在遭受巨大的地震荷載時，位于磁流變阻尼器和活塞桿之間的頻率觸發開關開啟，主阻尼器開始工作，通過頻率出發開關激活不同的阻尼器，抵抗不同大小的荷載；

4、本發明的粘滯阻尼器通過缸體內部阻尼介質與活塞和缸體之間的摩擦產生阻尼力，將地震動能通過活塞的阻尼介質的往復運動轉換為熱量耗散掉，使活塞的運動速度逐步降低達到降低阻尼的效果，可消散地震能量，從而減輕叉樁和上部結構的破壞；

5、本發明限位橡膠體固定在主活塞桿端部，在沒有限位裝置配合的高樁碼頭中，地震巨大載荷作用下，即使采用減震阻尼器，阻尼器也容易脫落，導致上部甲板結構開裂，叉樁發生巨大的側移。而加設限位裝置的阻尼器，變形得到有效控制和保護；當阻尼器的沖程超出行程范圍時，通過限位橡膠體與主缸體端蓋接觸的壓縮起限位作用；

6、本發明結構簡單、安裝方便、能耗小、耗能效率高，擬靜力荷載作用下可連續可逆變化，地震荷載下耗能能力強，具有限位功能；通過主活塞桿與副活塞桿的協同工作適應不同振動激勵頻率的環境，克服傳統粘滯阻尼器工作頻率單一，無法對不同激勵頻率都能有效控制的缺陷；適用于多種荷載作用下的港口、水運等工程中。

附圖說明

圖1是本發明的整體結構示意圖；