用于箱梁涡激振动的摇杆式调谐质量阻尼器减振装置

本发明属于振动控制、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：

1、随着我国经济的发展，对于交通运输的需求也日益增长，出现了许多悬索桥、斜拉桥，在促进社会经济发展的同时，其自身也出现了一些问题，很多桥梁会出现振动现象，不仅对桥梁结构产生影响，也往往会对桥梁安全造成危害。所以，抑制桥梁的振动现象就很有必要。

2、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。

3、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。

技术实现思路

1、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，本发明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。

2、为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：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。

3、更进一步地，限位滑槽形状为半圆弧。

4、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。

5、与现有技术相比，本发明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：

6、(1)本发明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。

7、(2)本发明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。

技术特征：

1.一种用于箱梁涡激振动的新型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新型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新型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。

技术总结
本发明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。本发明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。

技术研发人员：陈文礼,杨文瀚,刘得鑫
受保护的技术使用者：哈尔滨工业大学
技术研发日：
技术公布日：2024/2/25