CN221235904U - 用于箱梁涡激振动的摇杆式调谐质量阻尼器减振装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出了一种用于箱梁涡激振动的摇杆式调谐质量阻尼器减振装置，属于振动控制、消能减振领域。解决了桥梁的上下、左右和扭转的振动控制问题，达到减小桥梁的振动，保护桥梁不受损伤的目的，它包括支座、摇杆、限位滑槽、质量块和非牛顿流体，支座的底部安装有限位滑槽，限位滑槽的底部中心设置有质量块，支座与质量块连接，限位滑槽位于质量块两侧的空间对称填充有非牛顿流体。本实用新型由于采用了圆形滑槽的设计，可减小桥梁在风振、地震以及车辆作用下横向、竖向和扭转方向的振动，这是传统悬吊式调谐质量阻尼器装置所不能实现的。

Description

用于箱梁涡激振动的摇杆式调谐质量阻尼器减振装置

技术领域

本实用新型属于振动控制、消能减振领域，特别是涉及一种用于箱梁涡激振动的摇杆式调谐质量阻尼器减振装置。

背景技术

目前桥梁振动控制所用的减振装置主要为调谐质量阻尼器(Tuned Mass Damper，简称TMD)。当调谐质量阻尼器的自振频率与主体结构主要自振频率相调谐时，两者形成共振机制，调谐质量阻尼器剧烈振动，通过自身阻尼消耗能量，使主体结构的振动迅速减小，从而实现对主体结构的振动控制，提高结构安全性和使用寿命。目前调谐质量阻尼器大多为传统的悬吊式调谐质量阻尼器，这一形式的缺点是占用了过大的空间，若采用较小的空间则一般的阻尼器装置并不能达到理想的效果，而且易受安装位置等方面的限制，维修困难。同时，传统的悬吊式调谐质量阻尼器装置不能同时减小上下、左右和扭转三个方向的振动。

综上所述，为了解决传统悬吊式调谐质量阻尼器装置占用空间大和控制方向单一的问题，亟需开发一种新型的摇杆式调谐质量阻尼器，减小装置所占用的空间，并且能够同时对上下、左右和扭转三个方向进行控制。

实用新型内容

有鉴于此，为了解决桥梁的上下、左右和扭转的振动控制问题，达到减小桥梁的振动，保护桥梁不受损伤的目的，本实用新型提出一种用于箱梁涡激振动的摇杆式调谐质量阻尼器减振装置。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：一种用于箱梁涡激振动的摇杆式调谐质量阻尼器减振装置，所述用于箱梁涡激振动的摇杆式调谐质量阻尼器减振装置通过支座布置在箱梁结构内部，所述用于箱梁涡激振动的摇杆式调谐质量阻尼器减振装置包括支座、摇杆、限位滑槽、质量块和非牛顿流体，所述支座的底部安装有限位滑槽，所述限位滑槽的底部中心设置有质量块，所述支座与质量块连接，所述限位滑槽位于质量块两侧的空间对称填充有非牛顿流体。

更进一步地，限位滑槽形状为半圆弧。

更进一步地，随着质量块在限位滑槽中水平方向、竖直方向和转动方向的运动，环向阻尼荷载通过质量块和非牛顿流体的接触产生阻尼力，阻尼力构成阻尼弯矩反作用于桥梁结构。

与现有技术相比，本实用新型所述的一种用于箱梁涡激振动的摇杆式调谐质量阻尼器减振装置的有益效果是：

(1)本实用新型由于采用了圆形滑槽的设计，可减小桥梁在风振、地震以及车辆作用下横向、竖向和扭转方向的振动，这是传统悬吊式调谐质量阻尼器装置所不能实现的。

(2)本实用新型由于采用的是摇杆以及滑槽结构，对比于传统悬吊式调谐质量阻尼器装置能够节省空间，控制效果好，应用前景好。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型所述的用于箱梁涡激振动的摇杆式调谐质量阻尼器减振装置的主视图；

图2为本实用新型所述的用于箱梁涡激振动的摇杆式调谐质量阻尼器减振装置的立体结构示意图；

图中：1-支座；2-摇杆；3-限位滑槽；4-质量块；5-非牛顿流体。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地阐述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

参见图1-图2说明本实施方式，一种用于箱梁涡激振动的摇杆式调谐质量阻尼器减振装置，所述用于箱梁涡激振动的摇杆式调谐质量阻尼器减振装置通过支座1布置在箱梁结构内部，所述用于箱梁涡激振动的摇杆式调谐质量阻尼器减振装置包括支座1、摇杆2、限位滑槽3、质量块4和非牛顿流体5，所述支座1的底部安装有限位滑槽3，所述限位滑槽3的底部中心设置有质量块4，所述支座1与质量块4连接，所述限位滑槽3位于质量块4两侧的空间对称填充有非牛顿流体5。限位滑槽3形状为半圆弧。

其中摇杆2可根据结构的自振频率在一定范围内调节质量块4位置，以满足共振要求。限位滑槽3可以起到固定质量块4径向位移的作用。环向阻尼通过质量块4在非牛顿流体5中的运动提供阻尼力实现振动能量的耗散。

随着质量块4在限位滑槽3中水平方向、竖直方向和转动方向的运动，环向阻尼荷载通过质量块4和非牛顿流体5的接触产生阻尼力，阻尼力构成阻尼弯矩反作用于桥梁结构，实现质量体与桥梁结构的共振，以达到消散能量，控制振动的目的。

如图1-2所示，可设置摇杆式调谐质量阻尼器减震装置滑槽可滑动范围的峰值位置，对最大位移进行控制，具体的选择要根据工程实际需要。图示减震装置和结构仅为示意，本实用新型并不限于该主体结构形式。

本实用新型所述的用于箱梁涡激振动的摇杆式调谐质量阻尼器减振装置的工作原理为：

其主要原理为质量块4提供质量，摇杆2和限位滑槽3提供径向刚度，环向的限位滑槽3以及内部的非牛顿流体5提供调谐质量阻尼器所需的阻尼，由连接摇杆2的支座1将反力传递给主体结构，通过调谐质量阻尼器自身阻尼振动耗能减少主体结构振动。

本实用新型所述的用于箱梁涡激振动的摇杆式调谐质量阻尼器减振装置的使用方法为：

使用时，将该调谐质量阻尼器通过支座1布置在主体结构(箱梁结构)内部，位置如图1说明所示。由限位滑槽3和摇杆2控制质量块3位置以达到与自振频率共振，再由环向阻尼荷载通过质量块3和非牛顿流体5的接触产生阻尼力矩反作用于桥梁的箱梁结构，实现质量块与桥梁的共振，耗散桥梁发生振动现象的能量，以实现对振动现象的控制。

以上公开的本实用新型实施例只是用于帮助阐述本实用新型。实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该实用新型仅为所述的具体实施方式。根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本实用新型的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本实用新型。

Claims (3)

1.一种用于箱梁涡激振动的摇杆式调谐质量阻尼器减振装置，其特征在于：所述用于箱梁涡激振动的摇杆式调谐质量阻尼器减振装置通过支座(1)布置在箱梁结构内部，所述用于箱梁涡激振动的摇杆式调谐质量阻尼器减振装置包括支座(1)、摇杆(2)、限位滑槽(3)、质量块(4)和非牛顿流体(5)，所述支座(1)的底部安装有限位滑槽(3)，所述限位滑槽(3)的底部中心设置有质量块(4)，所述支座(1)与质量块(4)连接，所述限位滑槽(3)位于质量块(4)两侧的空间对称填充有非牛顿流体(5)。

2.根据权利要求1所述的用于箱梁涡激振动的摇杆式调谐质量阻尼器减振装置，其特征在于：限位滑槽(3)形状为半圆弧形。

3.根据权利要求2所述的用于箱梁涡激振动的摇杆式调谐质量阻尼器减振装置，其特征在于：随着质量块(4)在限位滑槽(3)中水平方向、竖直方向和转动方向的运动，环向阻尼荷载通过质量块(4)和非牛顿流体(5)的接触产生阻尼力，阻尼力构成阻尼弯矩反作用于桥梁结构。