CN112161767A - 用于桥梁的激振抑振装置和激振方法以及抑振方法 - Google Patents
用于桥梁的激振抑振装置和激振方法以及抑振方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112161767A CN112161767A CN202011026837.5A CN202011026837A CN112161767A CN 112161767 A CN112161767 A CN 112161767A CN 202011026837 A CN202011026837 A CN 202011026837A CN 112161767 A CN112161767 A CN 112161767A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- vibration
- bridge
- excitation
- bearing platform
- amplitude
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01M7/00—Vibration-testing of structures; Shock-testing of structures
- G01M7/02—Vibration-testing by means of a shake table
- G01M7/022—Vibration control arrangements, e.g. for generating random vibrations
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
- E01D—CONSTRUCTION OF BRIDGES, ELEVATED ROADWAYS OR VIADUCTS; ASSEMBLY OF BRIDGES
- E01D19/00—Structural or constructional details of bridges
- E01D19/10—Railings; Protectors against smoke or gases, e.g. of locomotives; Maintenance travellers; Fastening of pipes or cables to bridges
- E01D19/106—Movable inspection or maintenance platforms, e.g. travelling scaffolding or vehicles specially designed to provide access to the undersides of bridges
Abstract
本申请涉及一种用于桥梁的激振抑振装置和激振方法以及抑振方法,涉及工程检测技术领域,其包括上承台、行走机构、下承台、作动机构、检测机构和控制装置,行走机构与上承台连接,并用于行走在桥梁上;下承台位于上承台的下方;作动机构两端分别与上承台和下承台可转动连接;并用于当下承台压持于桥梁上时,驱动上承台振动;检测机构设于下承台上,并用于检测桥梁的振动参数;控制装置与作动机构和检测机构均相连,并用于根据振动参数,控制作动机构驱动上承台振动,以激振或抑振桥梁。本申请的激振抑振装置可以实现对桥梁的固有频率和振幅的精确测定,大大缩短激振测量时间,以及可以实现对桥梁快速高效地抑振。
Description
技术领域
本申请涉及工程检测技术领域,特别涉及一种用于桥梁的激振抑振装置和激振方法以及抑振方法。
背景技术
随着我国基础建设的飞速发展,桥梁的建造技术和水平不断提高,我国已经建成和正在建造一批具有世界影响力的重大桥梁工程。随着桥梁跨度不断增大,桥梁结构的刚度与阻尼减小,在地震、风和交通工具等外界激励下的结构响应越来越来大,轻则引起行车、行人不适,影响其使用功能,重则因响应过大引起结构疲劳破坏甚至动力失稳。
振动是设计承受动荷载的工程结构必须研究的问题,桥梁不仅要研究由车辆移动荷载引起的振动,还要研究桥梁结构本身的抗震、抗风性能和能力。随着结构计算、施工技术和建筑材料等方面科技水平的不断进步,桥梁的跨度越来越大,因此对桥梁振动性能的研究分析提出了更高的要求。桥梁振动试验可以解决的基本问题可以归类为三种:桥梁振源、桥梁自振特性和结构动力反应。桥梁振源的测定一般包括对能引起桥梁振动的风、地震和车辆振动等振动荷载的测定。桥梁自振特性是桥梁结构的固有特性,也是桥梁振动试验中最基本的测试内容。车辆、风和地震等外荷载作用下桥梁结构动力反应的测定是评价桥梁结构动力性能的基本内容之一。
其中,测定桥梁自振特性参数是桥梁振动试验的基本内容,要研究桥梁结构的抗震、抗风或抗其它动荷载的性能和能力必须了解桥梁结构的自振特性。自振特性参数,也称动力特性参数和振动模态参数,主要包括结构的自振频率(自振周期)、阻尼比和振型等,是由结构形式、材料性能等结构固有的特性决定,与外荷载无关。
测定实桥结构自振特性参数的方法主要有自由振动衰减法、强迫振动法和环境随机振动法等,原则上任何一种方法都可以测得各种自振特性参数。从桥梁测试技术的发展来说,强迫振动法得到的数据结果往往简单直观,容易处理。强迫振动法在测频率、阻尼的同时,还可对桥梁的振型进行测量。当桥梁结构在某一共振频率上产生共振时,总对应着一个主振型,此时只要在桥上布置足够的测点,同时记录它们在振动过程中的幅值和相位差就可分析得到所要求的振型曲线。强迫共振法的优点是方法可靠,激出来的自振特性参数精度比较高。
相关技术中,强迫振动设备在对一些大跨径柔性实桥进行激振试时,由于强迫振动设备的自振频率很低,需要应用汽车吊上的重锤周期性地反复升降,来激发起桥梁的竖向弯曲和扭转振型。此种强迫振动方法无法精确控制激振力的频率来验证求得的结构自振频率的准确性,且上述强迫振动设备无法扫频试验,极大的延长的试验时间。
发明内容
本申请实施例提供一种用于桥梁的激振抑振装置和激振方法以及抑振方法,以解决相关技术中应用汽车吊上的重锤周期性地反复升降,来激发起桥梁的竖向弯曲和扭转振型的强迫共振法,无法精确控制激振力的频率,导致验证求得的结构自振频率不准确。
第一方面,提供了一种用于桥梁的激振抑振装置,其包括:
上承台;
行走机构,其与所述上承台连接,并用于行走在桥梁上;
下承台,其位于所述上承台的下方;
作动机构,其两端分别与所述上承台和所述下承台可转动连接;并用于当所述下承台压持于桥梁上时,驱动所述上承台振动;
检测机构,其设于所述下承台上,并用于检测桥梁的振动参数;
控制装置,其与作动机构和检测机构均相连,并用于根据所述振动参数,控制所述作动机构驱动所述上承台振动,以激振或抑振所述桥梁。
一些实施例中,所述作动机构包括至少四个伺服作动器,所有的伺服作动器沿所述上承台的周向间隔设置;
所述控制装置与所述伺服作动器连接,并用于控制所述伺服作动器的工作。
第二方面,提供了一种使用上述所述的激振抑振装置激振桥梁的方法,其包括以下步骤:
确定桥梁的检测区域及该检测区域内的各检测点的位置;
获取实际振动参数的步骤,其包括:
-使所述激振抑振装置行走至所述桥梁的检测点;
-驱动所述上承台竖直向上运动,以使所述行走机构与所述桥梁脱离,且所述下承台压持于所述桥梁上;
-按照预设的振动方向,驱动所述上承台振动,以激振所述检测点;
-检测所述检测点的振动参数,并将达到共振时的振动参数作为所述检测点的实际振动参数;
重复获取实际振动参数的步骤,得到所有检测点的实际振动参数,并结合所有的实际振动参数,得到所述检测区域内的桥梁的模态。
一些实施例中,还包括判断所述检测点是否达到共振的步骤,该步骤具体包括:
根据所述作动机构的驱动频率,以及所述检测点在预设的振动方向上理论激振力,获得所述作动机构的驱动振幅;
按照预设的振动方向,驱动所述上承台,以所述驱动频率,在所述驱动振幅内振动;
检测所述检测点的激振振幅和激振频率;
根据所述激振振幅,判断所述检测点是否达到共振;
若是,则将所述激振振幅和所述激振频率,作为所述检测点的实际振幅和实际振动频率;
否则,减小所述驱动频率,并回到获得所述作动机构的驱动振幅的步骤。
一些实施例中,使所述激振抑振装置行走至所述桥梁的检测点之前,还包括以下步骤:
从所述检测区域内的所有的检测点在预设的振动方向上的理论振幅、理论频率和理论激振力中,选取最大的理论振幅、理论频率和理论激振力,分别作为所述激振抑振装置的设定激振幅值A、设定频率f和设定激振力Fe。
一些实施例中,所述上承台包括支架和配重,所述支架上开设有安装通道,所述配重一端穿过所述安装通道,另一端压持于所述支架上;
设定所述激振抑振装置的设定激振幅值A、设定频率f和设定激振力Fe之后,还包括以下步骤:
根据A、f和Fe,计算所述激振抑振装置的重量m;
根据m,计算得到所述配重的重量。
一些实施例中,采用如下公式计算所述激振抑振装置的重量:
a=A(2πf)2
Fe=ma
式中:a为所述激振抑振装置的振动加速度。
第三方面,提供了一种使用上述所述的激振抑振装置抑振桥梁的方法,其包括以下步骤:
获取桥梁的最大振幅区域,并使所述激振抑振装置行走至桥梁的最大振幅区域内;
驱动所述上承台竖直向上运动,以使所述行走机构与所述桥梁脱离,且所述下承台压持于所述桥梁上;
检测所述桥梁当前的振动参数;
根据当前的振动参数,获取所述桥梁下一时刻的振动参数;
根据所述下一时刻的振动参数,得到所述作动机构的抑振参数;
驱动所述上承台,按照所述抑振参数振动,对所述桥梁进行抑振。
一些实施例中,获取桥梁的最大振幅区域,并使所述激振抑振装置行走至桥梁的最大振幅区域内,具体包括以下步骤:
按照预设速度,驱使所述激振抑振装置从桥梁的起始点行走至终点;
检测所述桥梁从起始点到终点的振幅;
获取所有的振幅中的最大振幅的位置,以确定所述桥梁的最大振幅区域,并获取行走至所述最大振幅区域的行走时间;
按照预设速度和所述行走时间,驱使所述激振抑振装置行走,以使所述激振抑振装置到达所述桥梁的最大振幅区域内。
一些实施例中,根据所述下一时刻的振动参数,得到所述作动机构的抑振参数;具体包括以下步骤:
根据所述下一时刻的振动频率,得到所述桥梁下一时刻的振动相位;
将所述下一时刻的振动相位反相,并作为所述作动机构下一时刻的振动相位,以使所述作动机构与所述桥梁反向振动。
本申请提供的技术方案带来的有益效果包括:本申请的用于桥梁的激振抑振装置在激振桥梁时,通过检测机构检测桥梁的振动参数,控制装置根据桥梁的振动参数,来精确调整上承台的振动频率和振幅,以及判断桥梁是否发生共振,并把桥梁发生共振时的振动参数作为桥梁的实际振动参数,实现对桥梁的固有频率和振幅的精确测定,大大缩短激振测量时间。在抑振桥梁时,通过检测机构检测桥梁的振动参数,控制装置根据桥梁的振动参数,控制行走机构驱动上承台与桥梁发生反向的振动,以抑制桥梁的振动。本申请根据实时检测的桥梁的振动参数,可以得到作动机构的精确的抑振参数,以实现对桥梁快速高效地抑振。
本申请实施例提供了一种用于桥梁的激振抑振装置和激振方法以及抑振方法,由于在激振或抑振桥梁时,通过检测机构检测桥梁的振动参数,控制装置根据桥梁的振动参数,来精确调整上承台的振动频率和振幅,以及判断桥梁是否发生共振,并把桥梁发生共振时的振动参数作为桥梁的实际振动参数,实现对桥梁的固有频率和振幅的精确测定,大大缩短激振测量时间。以及,通过检测机构检测桥梁的振动参数,控制装置根据桥梁的振动参数,控制行走机构驱动上承台与桥梁发生反向的振动,以抑制桥梁的振动。因此,本申请实施例的激振抑振装置可以实现对桥梁的固有频率和振幅的精确测定,大大缩短激振测量时间,以及可以实现对桥梁快速高效地抑振。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例提供的激振抑振装置的结构示意图;
图2为本申请实施例提供的激振抑振装置的分解图;
图3为本申请实施例提供的激振抑振装置沿竖直方向振动的示意图;
图4为本申请实施例提供的激振抑振装置沿纵桥向和横桥向振动的示意图。
图中:1、上承台;10、支架;11、配重;2、行走机构;3、下承台;4、作动机构;40、伺服作动器;6、桥梁。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本申请的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
实施例1:
参见图1和图2所示,本申请实施例提供了一种用于桥梁的激振抑振装置,其包括上承台1、行走机构2、下承台3、作动机构4、检测机构和控制装置,行走机构2与上承台1连接,并用于行走在桥梁6上;下承台3位于上承台1的下方;作动机构4两端分别与上承台1和下承台3可转动连接;并用于当下承台3压持于桥梁6上时,驱动上承台1振动;检测机构设于下承台3上,并用于检测桥梁6的振动参数;控制装置与作动机构4和检测机构均相连,并用于根据振动参数,控制作动机构4驱动上承台1振动,以激振或抑振桥梁6。
本申请实施例1的激振抑振装置的工作原理为:
当需要激振桥梁6,以检测桥梁6的实际振动参数,也就是检测桥梁6的固有频率和振幅,得到桥梁6的实际模态时,控制装置控制行走机构2行走至桥梁6的检测区域内,激振桥梁6之前,控制装置先控制作动机构4驱动上承台1竖直向上运动,以使行走机构2与桥梁6脱离,且下承台3压持于桥梁6上;然后控制装置再控制行走机构2驱动上承台1振动,以带动桥梁6振动,并通过检测机构检测桥梁6的振动参数,控制装置根据桥梁6的振动参数,来精确调整上承台1的振动频率和振幅,以及判断桥梁6是否发生共振,并把桥梁6发生共振时的振动参数作为桥梁6的实际振动参数,实现对桥梁6的固有频率和振幅的精确测定,大大缩短激振测量时间。
当桥梁6发生振动,需要抑制桥梁6的振动时,控制装置控制行走机构2行走至桥梁6的振幅最大区域内,抑制桥梁6振动之前,控制装置先控制作动机构4驱动上承台1竖直向上运动,以使行走机构2与桥梁6脱离,且下承台3压持于桥梁6上;然后通过检测机构检测桥梁6的振动参数,控制装置根据桥梁6的振动参数,控制行走机构2驱动上承台1与桥梁6发生反向的振动,以抑制桥梁6的振动。本申请实施例1根据实时检测的桥梁6的振动参数,可以得到作动机构4的精确的抑振参数,以实现对桥梁6快速高效地抑振。
参见图3和图4所示,可选的,作动机构4包括至少四个伺服作动器40,所有的伺服作动器40沿上承台1的周向间隔设置;控制装置与伺服作动器40连接,并用于控制伺服作动器40的工作。
本申请实施例1设置有八台伺服作动器40,伺服作动器40的两端均通过球铰与上承台1和下承台3转动连接,在保证上承台1稳定振动时,实现上承台1的六自由度的振动,即沿横桥向、纵桥向、竖直方向的三个直角坐标轴方向的移动自由度和绕这三个坐标轴的转动自由度,以实现对桥梁6各方向的激振和抑振。
实施例2:
本申请实施例2一种使用上述的激振抑振装置激振桥梁的方法,其包括以下步骤:
S20:确定桥梁6的检测区域及该检测区域内的各检测点的位置;
一般对桥梁6的中间区域进行检测,即把桥梁6的中间区域作为检测区域,每个检测区域中设有多个检测点,需要对所有检测点的实际振动参数进行激振,并检测各检测点共振时的振动参数。
S21:获取实际振动参数的步骤,其包括:
-S210:使激振抑振装置行走至桥梁6的检测点;
-S211:驱动上承台1竖直向上运动,以使行走机构2与桥梁6脱离,且下承台3压持于桥梁6上;
-S212:按照预设的振动方向,驱动上承台1振动,以激振检测点;
比如:若检测桥梁6的竖直方向的实际振动参数,那么久驱动上承台1在竖直方向上振动,以激振检测点;若检测桥梁6的横桥向的实际振动参数,那么就驱动上承台1沿横桥向振动,以激振检测点;若检测桥梁6的纵桥向的实际振动参数,那么就驱动上承台1沿纵桥向振动,以激振检测点。
-S213:检测检测点的振动参数,并将达到共振时的振动参数作为检测点的实际振动参数;
检测点受到激振,会产生振幅,当激振频率与该激振点的固有频率不一致时,检测到的检测点的振幅会很小;当激振频率与该激振点的固有频率一致时,检测到的检测点的振幅会增大,因此,可以以振幅的变化作为判断依据,来判断该检测点是否达到共振。
S22:重复获取实际振动参数的步骤,得到所有检测点的实际振动参数,并结合所有的实际振动参数,得到检测区域内的桥梁6的模态。
再使激振抑振装置行走至下一检测点,重复检测该检测点的实际振动参数,以完成检测区域内所有的检测点的实际振动参数,结合所有的实际振动参数,就能得到检测区域内的桥梁6的模态。
本申请实施例2通过检测桥梁6的振动参数,并根据桥梁6的振动参数,来精确调整上承台1的振动频率和振幅,以及判断桥梁6是否发生共振,并把桥梁6发生共振时的振动参数作为桥梁6的实际振动参数,实现对桥梁6的固有频率和振幅的精确测定,大大缩短激振测量时间。
优选的,还包括判断检测点是否达到共振的步骤,该步骤具体包括:
S214:根据作动机构4的驱动频率,以及检测点在预设的振动方向上理论激振力,获得作动机构4的驱动振幅;
比如:检测点再竖直方向上的理论激振力为10kN,那么根据作动机构4的驱动频率,改变作动机构4的驱动振幅,以使作动机构4对该检测点的激振力保持为10kN。最开始采用作动机构4的理论驱动频率来驱动上承台1振动。
S215:按照预设的振动方向,驱动上承台1,以驱动频率,在驱动振幅内振动;
例如:通过作动机构4驱动上承台1在竖直方向上,以0.25Hz,在±200mm的振幅内运动。
S216:检测检测点的激振振幅和激振频率;
检测点在上承台1的激振下,产生振动,再通过检测机构检测到该检测点的激振振幅和激振频率。
S217:根据激振振幅,判断检测点是否达到共振;
若当前激振振幅相较于之前时刻的激振振幅突然增大,增大幅度超过预设范围,则判断检测点达到共振。
S218:若是,则将激振振幅和激振频率,作为检测点的实际振幅和实际振动频率;
S219:否则,减小驱动频率,并回到获得作动机构4的驱动振幅的步骤。
比如:将当前的驱动频率0.25Hz减小到0.24Hz,以0.24Hz作为下一次的驱动频率,并根据0.24Hz驱动频率,改变作动机构4的驱动振幅,以使作动机构4对该检测点的激振力保持为10kN。并再次驱动上承台1振动,直至找到该检测点的共振频率和振幅。
优选的,步骤S210:使激振抑振装置行走至桥梁6的检测点之前,还包括以下步骤:
从检测区域内的所有的检测点在预设的振动方向上的理论振幅、理论频率和理论激振力中,选取最大的理论振幅、理论频率和理论激振力,分别作为激振抑振装置的设定激振幅值A、设定频率f和设定激振力Fe。
这样可以使用一台激振抑振装置,就能实现对所有检测点的实际振动参数的检测。
更进一步的,上承台1包括支架10和配重11,支架10上开设有安装通道12,配重11一端穿过安装通道12,另一端压持于支架10上。
设定激振抑振装置的设定激振幅值A、设定频率f和设定激振力Fe之后,还包括以下步骤:
首先,根据A、f和Fe,计算激振抑振装置的重量m;
采用如下公式计算激振抑振装置的重量:
a=A(2πf)2
Fe=ma
式中:a为激振抑振装置的振动加速度。
然后,根据m,计算得到配重11的重量。
在设计激振抑振装置时,该装置的主体结构(除去配重11之后的结构)的重量是不变的,只需要改变配重11的重量,就能实现对各种桥梁6的激振。
实施例3:
本申请实施例3提供了一种使用上述的激振抑振装置抑振桥梁的方法,其包括以下步骤:
S30:获取桥梁6的最大振幅区域,并使激振抑振装置行走至桥梁6的最大振幅区域内;
使激振抑振装置对桥梁6的最大振幅区域进行抑振,以减弱或消除桥梁6的振动。
S31:驱动上承台1竖直向上运动,以使行走机构2与桥梁6脱离,且下承台3压持于桥梁6上;
S32:检测桥梁6当前的振动参数;
检测桥梁6当前的振动频率和振幅。
S33:根据当前的振动参数,获取桥梁6下一时刻的振动参数;
根据当前的振动参数,基于大数据、专家经验或神经网络模型,获取桥梁6下一时刻的振动频率和振幅。
S34:根据下一时刻的振动参数,得到作动机构4的抑振参数;
作动机构4按照抑振参数振动,使作动机构4与桥梁6的最大振幅区域的振动方向相反,以达到抑振的效果。
S35:驱动上承台1,按照抑振参数振动,对桥梁6进行抑振。
作动机构4与桥梁6的最大振幅区域的振动方向相反,以减弱桥梁6的振动,甚至消除桥梁6的振动。
优选的,步骤S30:获取桥梁6的最大振幅区域,并使激振抑振装置行走至桥梁6的最大振幅区域内,具体包括以下步骤:
S300:按照预设速度,驱使激振抑振装置从桥梁6的起始点行走至终点;
激振抑振装置均速沿纵桥向从桥梁的一端行走至另一端。
S301:检测桥梁6从起始点到终点的振幅;
在行走过程中,实时检测桥梁6的振幅,并记录每个振幅对应的行走时间。
S302:获取所有的振幅中的最大振幅的位置,以确定桥梁6的最大振幅区域,并获取行走至最大振幅区域的行走时间;
从检测的所有振幅中找到最大的振幅,那么发生最大振幅的区域为桥梁6的最大振幅区域,并获取检测的最大振幅所对应的行走时间。
S303:按照预设速度和行走时间,驱使激振抑振装置行走,以使激振抑振装置到达桥梁6的最大振幅区域内。
例如:预设速度为3km/h,行走时间为18min,那么驱动激振抑振装置以3km/h的速度,从起点行走18min,就能到达桥梁6的最大振幅处。
进一步的,步骤S34:根据下一时刻的振动参数,得到作动机构4的抑振参数;具体包括以下步骤:
S340:根据下一时刻的振动频率,得到桥梁6下一时刻的振动相位;
S341:将下一时刻的振动相位反相,并作为作动机构4下一时刻的振动相位,以使作动机构4与桥梁6反向振动。
作动机构4在下一时刻以与桥梁6的振动相位反向的相位,以及相同的振幅和频率进行振动,使得作动机构4与桥梁的振动方向反向,达到减弱甚至消除桥梁6振动的效果。
在本申请的描述中,需要说明的是,术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请的限制。除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
需要说明的是,在本申请中,诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述仅是本申请的具体实施方式,使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种用于桥梁的激振抑振装置,其特征在于,其包括:
上承台(1);
行走机构(2),其与所述上承台(1)连接,并用于行走在桥梁(6)上;
下承台(3),其位于所述上承台(1)的下方;
作动机构(4),其两端分别与所述上承台(1)和所述下承台(3)可转动连接;并用于当所述下承台(3)压持于桥梁(6)上时,驱动所述上承台(1)振动;
检测机构,其设于所述下承台(3)上,并用于检测桥梁(6)的振动参数;
控制装置,其与作动机构(4)和检测机构均相连,并用于根据所述振动参数,控制所述作动机构(4)驱动所述上承台(1)振动,以激振或抑振所述桥梁(6)。
2.如权利要求1所述的激振抑振装置,其特征在于,所述作动机构(4)包括至少四个伺服作动器(40),所有的伺服作动器(40)沿所述上承台(1)的周向间隔设置;
所述控制装置与所述伺服作动器(40)连接,并用于控制所述伺服作动器(40)的工作。
3.一种使用如权利要求1所述的激振抑振装置激振桥梁的方法,其特征在于,其包括以下步骤:
确定桥梁(6)的检测区域及该检测区域内的各检测点的位置;
获取实际振动参数的步骤,其包括:
-使所述激振抑振装置行走至所述桥梁(6)的检测点;
-驱动所述上承台(1)竖直向上运动,以使所述行走机构(2)与所述桥梁(6)脱离,且所述下承台(3)压持于所述桥梁(6)上;
-按照预设的振动方向,驱动所述上承台(1)振动,以激振所述检测点;
-检测所述检测点的振动参数,并将达到共振时的振动参数作为所述检测点的实际振动参数;
重复获取实际振动参数的步骤,得到所有检测点的实际振动参数,并结合所有的实际振动参数,得到所述检测区域内的桥梁(6)的模态。
4.如权利要求3所述的激振桥梁的方法,其特征在于,还包括判断所述检测点是否达到共振的步骤,该步骤具体包括:
根据所述作动机构(4)的驱动频率,以及所述检测点在预设的振动方向上理论激振力,获得所述作动机构(4)的驱动振幅;
按照预设的振动方向,驱动所述上承台(1),以所述驱动频率,在所述驱动振幅内振动;
检测所述检测点的激振振幅和激振频率;
根据所述激振振幅,判断所述检测点是否达到共振;
若是,则将所述激振振幅和所述激振频率,作为所述检测点的实际振幅和实际振动频率;
否则,减小所述驱动频率,并回到获得所述作动机构(4)的驱动振幅的步骤。
5.如权利要求3所述的激振桥梁的方法,其特征在于,使所述激振抑振装置行走至所述桥梁(6)的检测点之前,还包括以下步骤:
从所述检测区域内的所有的检测点在预设的振动方向上的理论振幅、理论频率和理论激振力中,选取最大的理论振幅、理论频率和理论激振力,分别作为所述激振抑振装置的设定激振幅值A、设定频率f和设定激振力Fe。
6.如权利要求5所述的激振桥梁的方法,其特征在于,所述上承台(1)包括支架(10)和配重(11),所述支架(10)上开设有安装通道(12),所述配重(11)一端穿过所述安装通道(12),另一端压持于所述支架(10)上;
设定所述激振抑振装置的设定激振幅值A、设定频率f和设定激振力Fe之后,还包括以下步骤:
根据A、f和Fe,计算所述激振抑振装置的重量m;
根据m,计算得到所述配重(11)的重量。
8.一种使用如权利要求1所述的激振抑振装置抑振桥梁的方法,其特征在于,其包括以下步骤:
获取桥梁(6)的最大振幅区域,并使所述激振抑振装置行走至桥梁(6)的最大振幅区域内;
驱动所述上承台(1)竖直向上运动,以使所述行走机构(2)与所述桥梁(6)脱离,且所述下承台(3)压持于所述桥梁(6)上;
检测所述桥梁(6)当前的振动参数;
根据当前的振动参数,获取所述桥梁(6)下一时刻的振动参数;
根据所述下一时刻的振动参数,得到所述作动机构(4)的抑振参数;
驱动所述上承台(1),按照所述抑振参数振动,对所述桥梁(6)进行抑振。
9.如权利要求8所述的抑振桥梁的方法,其特征在于,获取桥梁(6)的最大振幅区域,并使所述激振抑振装置行走至桥梁(6)的最大振幅区域内,具体包括以下步骤:
按照预设速度,驱使所述激振抑振装置从桥梁(6)的起始点行走至终点;
检测所述桥梁(6)从起始点到终点的振幅;
获取所有的振幅中的最大振幅的位置,以确定所述桥梁(6)的最大振幅区域,并获取行走至所述最大振幅区域的行走时间;
按照预设速度和所述行走时间,驱使所述激振抑振装置行走,以使所述激振抑振装置到达所述桥梁(6)的最大振幅区域内。
10.如权利要求8所述的抑振桥梁的方法,其特征在于,根据所述下一时刻的振动参数,得到所述作动机构(4)的抑振参数;具体包括以下步骤:
根据所述下一时刻的振动频率,得到所述桥梁(6)下一时刻的振动相位;
将所述下一时刻的振动相位反相,并作为所述作动机构(4)下一时刻的振动相位,以使所述作动机构(4)与所述桥梁(6)反向振动。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202011026837.5A CN112161767B (zh) | 2020-09-25 | 2020-09-25 | 用于桥梁的激振抑振装置和激振方法以及抑振方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202011026837.5A CN112161767B (zh) | 2020-09-25 | 2020-09-25 | 用于桥梁的激振抑振装置和激振方法以及抑振方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN112161767A true CN112161767A (zh) | 2021-01-01 |
CN112161767B CN112161767B (zh) | 2022-12-27 |
Family
ID=73864389
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202011026837.5A Active CN112161767B (zh) | 2020-09-25 | 2020-09-25 | 用于桥梁的激振抑振装置和激振方法以及抑振方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN112161767B (zh) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113255577A (zh) * | 2021-06-18 | 2021-08-13 | 中铁大桥科学研究院有限公司 | 一种斜拉桥施工振动参数的主动控制智能数据处理方法 |
CN114486137A (zh) * | 2022-01-28 | 2022-05-13 | 同济大学 | 一种桥梁激振减振一体化装置 |
Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2316793C1 (ru) * | 2006-09-08 | 2008-02-10 | Научно-исследовательский и конструкторский центр испытательных машин (ООО "НИКЦИМ Точмашприбор") | Вибратор сейсмический мобильный |
CN101576752A (zh) * | 2009-06-15 | 2009-11-11 | 南京航空航天大学 | 柔性结构主动减振装置及其控制方法 |
CN104009668A (zh) * | 2014-06-04 | 2014-08-27 | 天津大学 | 一种动力调谐激振装置 |
CN204228372U (zh) * | 2014-11-17 | 2015-03-25 | 东南大学 | 适用于中小桥梁快速安全诊断的一体化装置 |
CN107063625A (zh) * | 2017-06-12 | 2017-08-18 | 中南大学 | 一种对桥梁试验模型进行强迫激振的装置 |
CN107607192A (zh) * | 2017-09-30 | 2018-01-19 | 中国铁路总公司 | 桥梁固有频率识别系统 |
CN110595601A (zh) * | 2019-04-26 | 2019-12-20 | 深圳市豪视智能科技有限公司 | 桥梁振动检测方法及相关装置 |
CN111551330A (zh) * | 2020-05-21 | 2020-08-18 | 北京航宇振控科技有限责任公司 | 一种四级Stewart机构并联构型六自由度振动激励系统 |
CN111551328A (zh) * | 2020-05-21 | 2020-08-18 | 北京航宇振控科技有限责任公司 | 一种三级Stewart机构并联构型六自由度振动激励系统 |
CN111551329A (zh) * | 2020-05-21 | 2020-08-18 | 北京航宇振控科技有限责任公司 | 一种二级Stewart机构并联构型六自由度振动激励系统 |
-
2020
- 2020-09-25 CN CN202011026837.5A patent/CN112161767B/zh active Active
Patent Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2316793C1 (ru) * | 2006-09-08 | 2008-02-10 | Научно-исследовательский и конструкторский центр испытательных машин (ООО "НИКЦИМ Точмашприбор") | Вибратор сейсмический мобильный |
CN101576752A (zh) * | 2009-06-15 | 2009-11-11 | 南京航空航天大学 | 柔性结构主动减振装置及其控制方法 |
CN104009668A (zh) * | 2014-06-04 | 2014-08-27 | 天津大学 | 一种动力调谐激振装置 |
CN204228372U (zh) * | 2014-11-17 | 2015-03-25 | 东南大学 | 适用于中小桥梁快速安全诊断的一体化装置 |
CN107063625A (zh) * | 2017-06-12 | 2017-08-18 | 中南大学 | 一种对桥梁试验模型进行强迫激振的装置 |
CN107607192A (zh) * | 2017-09-30 | 2018-01-19 | 中国铁路总公司 | 桥梁固有频率识别系统 |
CN110595601A (zh) * | 2019-04-26 | 2019-12-20 | 深圳市豪视智能科技有限公司 | 桥梁振动检测方法及相关装置 |
CN111551330A (zh) * | 2020-05-21 | 2020-08-18 | 北京航宇振控科技有限责任公司 | 一种四级Stewart机构并联构型六自由度振动激励系统 |
CN111551328A (zh) * | 2020-05-21 | 2020-08-18 | 北京航宇振控科技有限责任公司 | 一种三级Stewart机构并联构型六自由度振动激励系统 |
CN111551329A (zh) * | 2020-05-21 | 2020-08-18 | 北京航宇振控科技有限责任公司 | 一种二级Stewart机构并联构型六自由度振动激励系统 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
张耀宏等: "主动质量减振器在PC斜拉桥上的应用──减少施工中PC斜拉桥主梁风致上下的振动", 《国外桥梁》 * |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113255577A (zh) * | 2021-06-18 | 2021-08-13 | 中铁大桥科学研究院有限公司 | 一种斜拉桥施工振动参数的主动控制智能数据处理方法 |
CN113255577B (zh) * | 2021-06-18 | 2021-12-14 | 中铁大桥科学研究院有限公司 | 一种斜拉桥施工振动参数的主动控制智能数据处理方法 |
CN114486137A (zh) * | 2022-01-28 | 2022-05-13 | 同济大学 | 一种桥梁激振减振一体化装置 |
CN114486137B (zh) * | 2022-01-28 | 2024-03-22 | 同济大学 | 一种桥梁激振减振一体化装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN112161767B (zh) | 2022-12-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN112161767B (zh) | 用于桥梁的激振抑振装置和激振方法以及抑振方法 | |
RU2537728C2 (ru) | Система регистрации массы груза, висящего на подъемном канате крана | |
US9434577B2 (en) | Semi-active feedback control of elevator rope sway | |
US9651112B2 (en) | Vibration suppression method, controller, device of boom and pump truck | |
CN112585079B (zh) | 起重机及其控制方法 | |
US9475674B2 (en) | Controlling sway of elevator rope using movement of elevator car | |
CN101506639B (zh) | 操作材料测试仪以测试试样的方法以及测试仪 | |
JP2020510837A (ja) | 非破壊のレーザー走査による繊維強化複合材料パラメータ同定の方法及び装置 | |
LT5863B (lt) | Tiltų būklės įvertinimo dinaminiu metodu būdas ir įrenginys | |
CN112888821B (zh) | 用于稳定轨道的方法和设备 | |
US6412348B1 (en) | Dynamic loading test equipment for a real-size vibration-controlling damper | |
US7933691B2 (en) | System for and method of monitoring free play of aircraft control surfaces | |
KR20090088295A (ko) | 대형 구조물의 제진방법 | |
JP2008269455A (ja) | 振動制御系機械評価装置及び方法 | |
US7828122B2 (en) | Vibration damping device for an elevator | |
WO2019069508A1 (ja) | エレベータロープの制振装置及びエレベータ装置 | |
JP2018111581A (ja) | しきい値決定方法、しきい値決定装置、及びエレベータ制御システム | |
Wu | Finite element analysis and vibration testing of a three-dimensional crane structure | |
CN114812904B (zh) | 一种振动电机激振力测试装置 | |
CN108491661A (zh) | 自适应调节起重机起重臂动刚度消除振动的方法和系统 | |
Sakellariadis et al. | Testing pile foundations at the ETH Zurich drum centrifuge: recent developments | |
Faal et al. | Vibration analysis of undamped, suspended multi-beam absorber systems | |
KR200452377Y1 (ko) | 대형 구조물의 제진장치 | |
Moutinho et al. | Implementation of an active mass driver for increasing damping ratios of the laboratorial model of a building | |
CN101598633A (zh) | 丝杠驱动进给系统中支撑点径向刚度和阻尼的测量方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |