[發明專利]一種具有智能監測功能的多階段位移控制型阻尼器

有效

• 申請號: 202110142888.2
• 申請日: 2021-02-02
• 公開（公告）號: CN112943835B
• 公開（公告）日: 2022-01-04
• 發明（設計）人: 宋神友;過超;崖崗;范傳斌;徐源慶;黃艷林;王志強;李沖;劉建波;王曉佳;劉海亮;吳玲正;張精岳;肖正豪
• 申請（專利權）人: 中交公路長大橋建設國家工程研究中心有限公司;深中通道管理中心
• 主分類號: F16F9/19
• 分類號: F16F9/19;F16F9/34;F16F9/32
• 代理公司: 成都正華專利代理事務所(普通合伙) 51229
• 代理人: 李蕊

本發明公開了一種具有智能監測功能的多階段位移控制型阻尼器，該阻尼器包括缸體、活塞桿、活塞組件、限位彈性裝置等結構，在設計運動行程內的不同運動速度區間具有不同本構關系，實現多階段減振消能作用，有效降低橋梁在車輛、脈動風、地震等外部動載作用下的響應；當平均縱風、溫度荷載、恒載等靜載組合引起的梁端位移過大，超過多階段位移控制型阻尼器的設計運動行程后，其發揮彈性限位功能，限制梁端位移進一步的增大。本發明的智能監測評估系統可實時反饋多階段位移控制型阻尼器的性能狀態。本發明不僅可滿足橋梁復雜的靜動力需求，而且能夠自動反饋本身的性能狀態，并可間接反映橋梁運行情況，為橋梁養護方案的制定提供可靠依據。

技術領域

本發明涉及耗能減振裝置技術領域，具體涉及一種具有智能監測功能的多階段位移控制型阻尼器。

背景技術

橋梁減震設計，即通過采用減震消能裝置，提供附加阻尼，降低橋梁在地震作用下的內力、位移響應。橋梁工程中常用的減震消能裝置有粘滯阻尼器、金屬阻尼器、粘彈性阻尼器等。粘滯阻尼器由于具有耗能能力強、性能穩定、不引入主梁溫度應力、震后無需更換等優點，因此在橋梁減震設計中應用最為廣泛。大跨度橋梁主梁、橋塔之間設置粘滯阻尼器是控制地震作用等動荷載反應的理想途徑，使動荷載產生的能量得到耗散，降低結構響應。但是目前常規粘滯阻尼器還存在以下問題：

(1)大跨度橋梁在平均縱風、溫度荷載、恒載等靜載組合作用下，主梁位移通常會很大，經常需要另外加設限位裝置。通常情況下，當限位裝置和粘滯阻尼器分別設置在橋梁上時，其安裝空間受限，導致安裝以及后期的管理較難。

(2)大跨度橋梁在行車荷載作用下主梁梁端產生明顯的縱向位移，只要橋上有車輛行駛，主梁將不間斷地縱向往復振動，將這種振動簡稱為“車致振動”。不同于地震作用，車致振動具有速度低、幅值較小的特點，粘滯阻尼器屬于速度相關型阻尼器，低速作用下輸出的阻尼力通常較小，對車致振動控制效果較差，從而使得梁端產生較大的累計位移。有監測數據顯示，一些大跨度橋梁在車輛荷載作用下每年梁端累計位移達數十公里，這對伸縮縫、支座滑動部件以及阻尼器密封件的使用壽命提出了巨大的挑戰，其耐久性通常較差。

(3)粘滯阻尼器屬于密閉缸體結構，其密封裝置、活塞組件、阻尼介質等都設置于缸體內部，僅從其外觀無法準確判斷其內部的工作狀態與性能劣化情況，只有發生明顯的漏油時才能評定其消能減振作用的完全喪失，給橋梁安全帶來較大的不確定性。

發明內容

針對現有技術中的上述不足，本發明提供了一種具有智能監測功能的多階段位移控制型阻尼器，其具有多階段減振消能作用，既能有效降低大跨度橋梁在車輛、脈動風、地震作用等外部動載下的響應，又能限制平均縱風、溫度荷載、恒載等靜載組合下梁端的縱向位移；且能夠自動反饋評估其本身的性能狀態，并可間接反映橋梁運行情況，為橋梁養護方案的制定提供可靠依據。

為了達到上述發明目的，本發明采用的技術方案為：

一種具有智能監測功能的多階段位移控制型阻尼器，包括多階段位移控制型阻尼器和智能檢測評估系統；

所述多階段位移控制型阻尼器包括筒狀缸體(5)、設置在所述缸體(5)兩端的密封蓋板(3)、以及貫穿所述缸體(5)的活塞桿(2)，所述密封蓋板(3)內測分別設置一限位彈性裝置(4)，所述限位彈性裝置(4)之間填充阻尼介質(7)并設置一活塞組件(6)，所述活塞桿(2)貫穿所述密封蓋板(3)、限位彈性裝置(4)及活塞組件(6)并延伸至所述缸體(5)外部，所述活塞桿(2)的一端連接耳板(1)，所述缸體(5)相對的另一端設置連接筒(8)及與所述連接筒(8)連接的耳板(1)；

所述智能檢測評估系統包括阻尼器數據采集模塊、分析評估模塊及客戶端；

所述阻尼器數據采集模塊用于監測多階段位移控制型阻尼器的位移、腔體壓強及阻尼介質溫度，將監測數據保存并傳輸至所述分析評估模塊；