CN106702885B - 一种桥梁减震的变速质量阻尼器系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种桥梁减震的变速质量阻尼器系统，属于桥梁结构被动控制技术领域。该变速质量阻尼器系统包括调谐质量块、变速箱、弹簧、消能器和连接件，可以有效的减少地震力产生的主梁的纵向位移，从而减小索塔的弯矩。在主梁的端部设置水平连接件，与锚碇上的变速箱连接；变速箱为齿条驱动齿轮的变速机构；在锚碇处设置竖向运动的调谐质量块，用钢丝绳与变速箱的齿轮相连；调谐质量块的下端连接弹簧，并在质量块滑道的底部安放橡胶消能器。主梁在地震时获得的动能经变速箱传递给调谐质量块，变速箱能够把调谐质量块的速度放大，使调谐质量块吸收更多的动能，从而减小主梁的动能，达到减震的目的。

Description

一种桥梁减震的变速质量阻尼器系统
技术领域
本发明属于桥梁结构被动控制技术领域，涉及到桥梁的减震技术，特别涉及到一种桥梁减震的变速质量阻尼器系统。
背景技术
大跨径悬索桥在地震时，主梁的纵向位移较大，主梁的惯性力会传递给索塔，造成索塔承受较大的弯矩。目前通常的减震方法有：(1)在主梁与锚碇之间或主梁与索塔之间采用粘滞阻尼器；(2)采用抗震支座。常规的调谐质量阻尼器(TMD)虽然具有一定的减震功能，但由于主梁的质量很大，调谐质量阻尼器应用在桥梁上的地震减震效果不明显。
发明内容
本发明提供了一种变速质量阻尼器系统，包括调谐质量块、变速箱、弹簧、消能器和连接件，可以有效的减少地震力产生的主梁的纵向位移，从而减小索塔的弯矩。
本发明的技术方案：
一种桥梁减震的变速质量阻尼器系统，包括调谐质量块1、变速箱2、弹簧3、消能器4、连接件5、主梁6和锚碇7；主梁6端部设置水平连接件5，连接件5的另一端与锚碇7上的变速箱2连接，通过连接件5将桥梁的震动速度传递至变速箱2；变速箱2将接收到的速度扩大后传递至调谐质量块1，调谐质量块1下部设有弹簧3，协助调谐质量块1沿滑道在竖直方向震动；并在调谐质量块1滑道的底部安放橡胶消能器4，将调谐质量块1的能量消耗掉；所述的变速箱2为齿条驱动齿轮的变速机构，变速比应大于3。
本发明的效果和益处是：主梁在地震时获得的动能经变速箱传递给调谐质量块，调谐质量块获得的动能与其速度的平方成正比。由于变速箱能够把速度放大，因此调谐质量块获得的动能将以变速比的平方的倍数关系被放大。在地震时主梁和调谐质量块获得的总动能包括两部分，即主梁的动能和调谐质量块的动能，根据能量守恒原理，调谐质量块的速度被放大后获得的动能会明显增多，则主梁的动能就会大幅度地减少，从而达到减小主梁振动的目的。
附图说明
图1是变速质量阻尼器系统图。
图中：1调谐质量块；2变速箱；3弹簧；4消能器；5连接件；6主梁；
7锚碇。
具体实施方式
以下结合技术方案和附图详细叙述本发明的具体实施方式。
实施例
桥梁跨径布置为180+460+180米，宽度为24米，主梁为钢桁架结构。在主梁6的端部设置水平连接件5，与锚碇7上的变速箱2连接；桥梁在地震作用下振动时，会通过连接件5把振动的速度传递到变速箱2；变速箱2为齿条驱动齿轮的变速机构，变速比取为4；变速箱2将接收到的速度扩大后传递至调谐质量块1；在每个锚碇处设置2个竖向运动的调谐质量块1，每个调谐质量块1重100吨，用钢丝绳与变速箱2的齿轮相连；调谐质量块1的下端连接弹簧3，协助调谐质量块1沿滑道在竖直方向震动；并在调谐质量块1滑道的底部安放橡胶消能器4，将调谐质量块1的能量消耗掉。

Claims (1)

1.一种桥梁减震的变速质量阻尼器系统，其特征在于，该变速质量阻尼器系统包括调谐质量块(1)、变速箱(2)、弹簧(3)、消能器(4)、连接件(5)、主梁(6)和锚碇(7)；主梁(6)端部设置水平连接件(5)，连接件(5)的另一端与锚碇(7)上的变速箱(2)连接，通过连接件(5)将桥梁的震动速度传递至变速箱(2)；变速箱(2)将接收到的速度扩大后传递至调谐质量块(1)，调谐质量块(1)下部设有弹簧(3)，协助调谐质量块(1)沿滑道在竖直方向震动；并在调谐质量块(1)滑道的底部安放橡胶消能器(4)，将调谐质量块(1)的能量消耗掉；所述的变速箱(2)为齿条驱动齿轮的变速机构，变速比应大于3。
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