本發(fā)明涉及橋梁振動(dòng)控制
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體涉及一種超低頻液體質(zhì)量調(diào)諧阻尼器。
背景技術(shù)：
：橋梁結(jié)構(gòu)在外界風(fēng)、車輛等荷載的作用下容易發(fā)生振動(dòng)，并造成車輛及行人的不適、橋梁的疲勞損傷積累、縮短橋梁使用壽命，甚至造成橋梁結(jié)構(gòu)的垮塌。如美國的塔科馬大橋(tacomanarrowsbridge)在風(fēng)荷載激勵(lì)下垮塌。橋梁是否發(fā)生大幅振動(dòng)，與外荷載的激勵(lì)頻率和橋梁自振頻率的比值有關(guān)，當(dāng)二者基本接近時(shí)橋梁結(jié)構(gòu)會(huì)以該自振頻率對應(yīng)的振型發(fā)生共振。調(diào)諧質(zhì)量阻尼器tmd(tunedmassdamper)通過調(diào)節(jié)阻尼器頻率使其接近橋梁結(jié)構(gòu)的受控頻率(即橋梁需要被控制的振動(dòng)頻率)，使阻尼器內(nèi)的活動(dòng)質(zhì)量以大于橋梁結(jié)構(gòu)的位移振幅振動(dòng)，實(shí)現(xiàn)橋梁結(jié)構(gòu)的振動(dòng)能量的轉(zhuǎn)移，同時(shí)通過阻尼器內(nèi)部的阻尼耗能裝置將傳遞至阻尼器的能量耗散，最終實(shí)現(xiàn)抑制橋梁結(jié)構(gòu)振動(dòng)的目的。對橋梁結(jié)構(gòu)的受控模態(tài)，調(diào)諧類阻尼器提高了其模態(tài)阻尼，一方面使其在外界持續(xù)激勵(lì)下保持較小的振動(dòng)響應(yīng)，另一方面使結(jié)構(gòu)的振動(dòng)響應(yīng)在外界激勵(lì)消失后，能夠迅速衰減。隨著橋梁跨度的增加，橋梁結(jié)構(gòu)的自振頻率逐漸降低，如港珠澳大橋非通航孔的梁橋的受控頻率約為0.33hz，而懸索橋或者斜拉橋的主梁豎向振動(dòng)頻率更低，以西堠門大橋?yàn)槔髁阂恢潦A豎彎渦振頻率在0.079hz～0.374hz之間，現(xiàn)場實(shí)測的主梁渦激振動(dòng)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，主梁即使發(fā)生了較高階的豎向彎曲模態(tài)，其頻率也在0.23hz～0.32hz。采用調(diào)諧質(zhì)量阻尼器理論上能夠有效抑制上述振動(dòng)，而阻尼器要發(fā)揮調(diào)諧減振作用，必須使阻尼器頻率低至上述頻率。常規(guī)tmd實(shí)現(xiàn)超低頻的主要難點(diǎn)在于，彈簧剛度太小和難以平衡質(zhì)量塊的自重。若直接純依靠彈簧彈性力平衡質(zhì)量塊重力，則其彈簧的靜力伸長量為：上式中，δ為彈簧靜力伸長量(單位為m)，m為質(zhì)量塊質(zhì)量(單位為kg)，k為彈簧剛度(單位為n/m)，g為重力加速度(單位：m/s2)，f為阻尼器頻率(單位為hz)。從上述公式可以看出，彈簧的靜力伸長量δ與頻率f的平方成反比，隨著頻率的降低，彈簧靜力伸長量會(huì)迅速增大，減振器所占空間和質(zhì)量也會(huì)迅速增大，而為達(dá)到如此大的伸長量，同時(shí)保證彈簧鋼絲應(yīng)力滿足設(shè)計(jì)規(guī)范要求，彈簧鋼絲的直徑和總長也會(huì)迅速增大，從而導(dǎo)致其質(zhì)量迅速增大。下表為阻尼器在超低頻時(shí)的頻率與彈簧靜力變形量、彈簧質(zhì)量比(彈簧質(zhì)量/質(zhì)量塊質(zhì)量)的對應(yīng)關(guān)系表：表1常規(guī)tmd在超低頻時(shí)頻率、彈簧靜力伸長量、彈簧質(zhì)量占比對應(yīng)關(guān)系表常規(guī)tmd頻率(hz)彈簧靜力伸長量(m)彈簧質(zhì)量/質(zhì)量塊質(zhì)量0.50.9919％0.41.5524％0.32.7652％0.26.21101％0.124.82250％注：彈簧設(shè)計(jì)應(yīng)力[σ]＝370mpa。通過上表可以看出，隨著需求頻率的降低，彈簧長度和質(zhì)量會(huì)迅速增大，對于常規(guī)tmd而言，自振頻率為0.3hz～0.5hz時(shí)較難實(shí)現(xiàn)，0.3hz以下則難以實(shí)現(xiàn)。為了解決上述問題，如圖1所示，日本東京灣橋?yàn)閷?shí)現(xiàn)0.33hz的頻率阻尼器，采用了一種杠桿式tmd，利用放大倍數(shù)為5的杠桿放大作用，使彈簧的靜力壓縮量減小了5倍，原彈簧變形量從2.28m減小至0.46m。該方案雖然通過杠桿轉(zhuǎn)換，壓縮了安裝空間，但也存在以下缺點(diǎn)：1、并不能減小彈簧用量，且該阻尼器需要復(fù)雜的杠桿傳遞系統(tǒng)，構(gòu)造較復(fù)雜，制造精度要求很高，現(xiàn)場組裝難度大，其支座、支架、杠桿、鉸節(jié)點(diǎn)等對減振無效的材料均大幅增大了減振成本。2、難以進(jìn)一步降低頻率，而且同時(shí)該阻尼器需要復(fù)雜的杠桿傳遞系統(tǒng)，由于轉(zhuǎn)動(dòng)鉸多，轉(zhuǎn)動(dòng)鉸處軸承的轉(zhuǎn)動(dòng)摩擦作用使阻尼器的初始阻尼增大，不僅對小振幅不敏感，而且很難將阻尼器的阻尼參數(shù)調(diào)節(jié)至最優(yōu)。由于上述缺陷，該方案很難推廣應(yīng)用至更低頻率的結(jié)構(gòu)振動(dòng)控制。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種超低頻液體質(zhì)量調(diào)諧阻尼器，可在滿足0.5hz以下的結(jié)構(gòu)振動(dòng)控制需求同時(shí)，大幅降低彈簧的靜力伸長量，減小阻尼器彈簧用量與安裝空間，適應(yīng)實(shí)際施工對阻尼器安裝空間的限制需求。為達(dá)到以上目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是：一種超低頻液體質(zhì)量調(diào)諧阻尼器，包括：阻尼箱，所述阻尼箱內(nèi)設(shè)有彈簧組，所述彈簧組一端固定在所述阻尼箱上，所述彈簧組另一端連接有一質(zhì)量塊，所述阻尼箱內(nèi)盛有阻尼液，所述質(zhì)量塊完全浸沒或半浸沒在所述阻尼液中，所述超低頻液體質(zhì)量調(diào)諧阻尼器的阻尼比為3％～35％，固有頻率為0.05～0.5hz。在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述阻尼箱上部固設(shè)有一連接板，所述彈簧組固定在所述連接板上。在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述彈簧組包括設(shè)于所述質(zhì)量塊上方的第一彈簧組和與所述第一彈簧組相對設(shè)置、設(shè)于所述質(zhì)量塊下方的第二彈簧組，所述第二彈簧組一端與所述阻尼箱底板相連。在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述彈簧組為圓柱螺旋拉伸彈簧或圓柱螺旋壓縮彈簧，所述彈簧組均勻固設(shè)于所述質(zhì)量塊的上方或相對設(shè)置在所述質(zhì)量塊的上方和下方。在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述質(zhì)量塊可以是實(shí)心結(jié)構(gòu)，也可以是中空結(jié)構(gòu)。在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述質(zhì)量塊上設(shè)有過流孔，所述過流孔為開孔方向與所述彈簧組軸線一致的通孔。在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述質(zhì)量塊為流線體或鈍體。在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述質(zhì)量塊設(shè)有至少一組翼板，所述翼板由所述質(zhì)量塊水平向外延伸形成，每組翼板包括相對設(shè)于所述質(zhì)量塊兩側(cè)的兩個(gè)翼板。本發(fā)明還提供一種如上所述的超低頻液體質(zhì)量調(diào)諧阻尼器的設(shè)計(jì)方法，包括以下步驟：步驟1：根據(jù)減振目標(biāo)確定所述超低頻液體質(zhì)量調(diào)諧阻尼器中活動(dòng)質(zhì)量塊的質(zhì)量m，目標(biāo)頻率f和目標(biāo)阻尼比ξ；步驟2：根據(jù)超低頻液體質(zhì)量調(diào)諧阻尼器的振幅和允許空間確定彈簧的靜力變形量δ；步驟3：根據(jù)目標(biāo)阻尼比ξ初步確定質(zhì)量塊的形狀；步驟4：根據(jù)質(zhì)量塊的形狀和頻率f試驗(yàn)確定附加液體質(zhì)量δm；步驟5：根據(jù)公式k＝(2πf)2·(m+δm)確定彈簧組的剛度k；步驟6：根據(jù)公式m·g＝ρ·g·v+k·δ確定質(zhì)量塊的等效密度；步驟7：實(shí)測阻尼器的頻率，若偏差較大，通過改變彈簧剛度k進(jìn)行調(diào)節(jié)，若偏差較小，通過改變質(zhì)量塊的質(zhì)量或等效密度進(jìn)行調(diào)節(jié)，使頻率f和彈簧靜力變形量δ滿足要求；步驟8：實(shí)測阻尼器的阻尼比，若有偏差，改變質(zhì)量塊的形狀或間隙調(diào)整阻尼比；步驟9：重復(fù)步驟7和步驟8，直至頻率和阻尼比均滿足要求。在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，在步驟3中，如阻尼比ξ較大，選擇阻尼系數(shù)cd大的鈍體質(zhì)量塊；如阻尼比ξ較小，選擇阻尼系數(shù)cd小的流線型質(zhì)量塊。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：(1)本發(fā)明的超低頻液體質(zhì)量調(diào)諧阻尼器充分利用阻尼液的附加質(zhì)量，輔以液體的浮力作用，在實(shí)現(xiàn)阻尼器小于0.5hz超低頻減振功能同時(shí)大幅降低彈簧的靜力伸長量，減小阻尼器彈簧用量與安裝空間，適應(yīng)實(shí)際施工對阻尼器安裝空間的限制需求，同時(shí)提高了減振裝置的性價(jià)比。(2)本發(fā)明的超低頻液體質(zhì)量調(diào)諧阻尼器中由于阻尼液的附加質(zhì)量作用，在設(shè)計(jì)頻率不變的前提下，提高了彈簧的剛度，有利于保持阻尼器在運(yùn)動(dòng)過程中的穩(wěn)定，防止了因外界微小振動(dòng)引起的阻尼器傾斜、橫向擺動(dòng)等問題。(3)本發(fā)明的超低頻液體質(zhì)量調(diào)諧阻尼器的阻尼參數(shù)可通過改變質(zhì)量塊和翼板的形狀、質(zhì)量塊與阻尼箱的間隙較方便地調(diào)整；同時(shí)可通過調(diào)整質(zhì)量塊的密度，調(diào)節(jié)質(zhì)量塊的浮力與質(zhì)量塊的重力之比，調(diào)整彈簧的靜力伸長量，較方便地適應(yīng)橋梁現(xiàn)場的安裝空間要求。(4)本發(fā)明的超低頻液體質(zhì)量調(diào)諧阻尼器為無摩擦構(gòu)造，在微幅下即可啟動(dòng)，對小振幅振動(dòng)也有很好的控制效果。附圖說明圖1為日本東京灣橋杠桿式tmd的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中超低頻液體質(zhì)量調(diào)諧阻尼器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例中超低頻液體質(zhì)量調(diào)諧阻尼器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例中超低頻液體質(zhì)量調(diào)諧阻尼器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例中超低頻液體質(zhì)量調(diào)諧阻尼器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例中質(zhì)量塊的俯視圖；圖7為圖6中a-a截面的剖視圖。圖中：1-質(zhì)量塊，2-第一彈簧組，3-第二彈簧組，4-阻尼箱，5-阻尼液，6-連接板，7-翼板，8-過流孔。具體實(shí)施方式以下結(jié)合附圖及實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。實(shí)施例1參見圖2所示，本發(fā)明實(shí)施例提供一種超低頻液體質(zhì)量調(diào)諧阻尼器，包括：阻尼箱，所述阻尼箱內(nèi)設(shè)有彈簧組，所述彈簧組一端固定在所述阻尼箱上，所述彈簧組另一端連接有一質(zhì)量塊，所述阻尼箱內(nèi)盛有阻尼液，所述質(zhì)量塊完全浸沒或半浸沒在所述阻尼液中。在阻尼箱上部固設(shè)有一連接板，彈簧組固定在連接板上。這種連接方式可將阻尼箱與彈簧組連為整體，在受到振動(dòng)作用時(shí)更好的傳遞振動(dòng)，并由阻尼液和彈簧組更充分的進(jìn)行阻尼作用，提升阻尼器減振效果。還可在質(zhì)量塊側(cè)方設(shè)置翼板，每組翼板位于垂直于所述彈簧組軸線的同一平面上。翼板的設(shè)置可增大阻尼器吸振時(shí)阻尼液與質(zhì)量塊之間的有效阻尼面積，更加充分的利用阻尼液的附加質(zhì)量，提升阻尼裝置的穩(wěn)定性。裝置中的彈簧組選用圓柱螺旋彈簧，可根據(jù)實(shí)際需求選擇其具體種類。本實(shí)施例中彈簧組包括兩根均布于質(zhì)量塊的上方的圓柱螺旋拉伸彈簧。實(shí)施例2參見圖3所示，本實(shí)施例與實(shí)施例1的區(qū)別在于，其彈簧組包括設(shè)于所述質(zhì)量塊上方的第一彈簧組和與第一彈簧組相對設(shè)置、設(shè)于所述質(zhì)量塊下方的第二彈簧組，第二彈簧組一端與阻尼箱底板相連。本實(shí)施例中第一彈簧組為兩根圓柱螺旋彈簧，第二彈簧組為兩根圓柱螺旋壓縮彈簧。實(shí)施例3參見圖4所示，本實(shí)施例與實(shí)施例1的區(qū)別一是在于其彈簧組的構(gòu)型和固定結(jié)構(gòu)有細(xì)微差異，雖然都是兩根均布于質(zhì)量塊上方的圓柱螺旋拉伸彈簧；區(qū)別二是其質(zhì)量塊上設(shè)有過流孔，過流孔為開孔方向與所述彈簧組的通孔。過流孔的設(shè)置可使得阻尼液在質(zhì)量塊受到振動(dòng)作用運(yùn)動(dòng)時(shí)由過流孔中流過，即可通過這種結(jié)構(gòu)設(shè)置調(diào)節(jié)裝置的阻尼系數(shù)。實(shí)施例4參見圖5所示，本實(shí)施例與實(shí)施例1的區(qū)別在于，其彈簧組包括設(shè)于所述質(zhì)量塊上方的第一彈簧組和與第一彈簧組相對設(shè)置、設(shè)于所述質(zhì)量塊下方的第二彈簧組，第二彈簧組一端與阻尼箱底板相連。本實(shí)施例中第一彈簧組和第二彈簧組分別為相對設(shè)置在質(zhì)量塊上下的兩根圓柱螺旋拉伸彈簧。本發(fā)明超低頻液體質(zhì)量調(diào)諧阻尼器的工作原理為：當(dāng)阻尼器工作時(shí)，質(zhì)量塊在阻尼液體中上下振動(dòng)，質(zhì)量塊帶動(dòng)部分阻尼液發(fā)生振動(dòng)，由于阻尼液的流固耦合作用，為阻尼器提供了附加液體質(zhì)量δm(理論分析和試驗(yàn)證明可達(dá)到m的2～4倍)，調(diào)節(jié)質(zhì)量塊及其翼板形狀可改變?chǔ)膍，從而調(diào)整頻率f：從上式可以看出，若彈簧剛度值k與常規(guī)tmd相同，本發(fā)明tlmd的頻率將會(huì)大幅降低。同時(shí)由于阻尼液的壓差阻力，能約束質(zhì)量塊的橫向擺動(dòng)問題，有效的保證了超低頻阻尼器在運(yùn)動(dòng)過程中的穩(wěn)定性。當(dāng)阻尼器處于靜力平衡位置時(shí)，質(zhì)量塊受到重力m·g、阻尼液的浮力ρ·g·v和彈簧的彈性力k·δ，三者共同作用使質(zhì)量塊處于平衡狀態(tài)，即：m·g＝ρ·g·v+k·δ(3)推導(dǎo)出本發(fā)明彈簧的靜力伸長量為：而常規(guī)tmd的彈簧靜力伸長量為：其中，m為活動(dòng)質(zhì)量塊的質(zhì)量，g為重力加速度，ρ為阻尼液的密度，v為活動(dòng)質(zhì)量塊排開阻尼液的體積，k為彈簧組的總剛度，δ為彈簧的靜力變形量。由于流固耦合作用，當(dāng)f為0.1～0.2hz時(shí)，附加液體質(zhì)量δm可達(dá)到m的4～5倍，比較(4)和(5)可見，本發(fā)明tlmd和常規(guī)tmd頻率f相同時(shí)，由于流體的附加質(zhì)量作用，本發(fā)明tlmd的彈簧靜力伸長量可大幅降低至常規(guī)tmd的20％以下；若本發(fā)明tlmd中彈簧總剛度k與常規(guī)tmd的彈簧總剛度k相同，本發(fā)明的tlmd的靜力壓縮量可以大幅降低。通過調(diào)節(jié)質(zhì)量塊的等效密度，調(diào)整阻尼液的浮力，可使彈簧靜力伸長量進(jìn)一步下降，調(diào)整浮力與彈簧彈性力之比，使阻尼器在工作過程中彈簧始終保持受拉(或受壓)及良好的線性度，解決常規(guī)tmd彈簧伸長量過大的問題。超低頻tlmd的阻尼參數(shù)與質(zhì)量塊以及翼板的形狀、質(zhì)量塊與阻尼箱內(nèi)壁的間隙、頻率、阻尼液的粘度系數(shù)等參數(shù)相關(guān)。其中，1)質(zhì)量塊及翼板的形狀、質(zhì)量塊與阻尼箱內(nèi)壁的間隙，決定了質(zhì)量塊在阻尼液運(yùn)動(dòng)時(shí)的阻尼系數(shù)cd，阻尼系數(shù)大者阻力大，阻尼系數(shù)小者阻力小，一般而言流線型外形的阻尼系數(shù)較小，而鈍體的阻尼系數(shù)較大。2)超低頻tlmd中的阻尼參數(shù)最終以阻尼比ξ的方式呈現(xiàn)，阻尼比不但與阻尼力大小有關(guān)，還與頻率有關(guān)，相同阻尼力下，阻尼比隨著頻率降低而增大，在本發(fā)明適用的工作環(huán)境中，阻尼器的固有頻率要求在0.05～0.5hz范圍內(nèi)，此時(shí)的阻尼比為3％～35％。3)阻尼液的粘度系數(shù)也會(huì)影響阻尼參數(shù)的大小，阻尼參數(shù)隨著阻尼液粘度系數(shù)的增大而增大。在選擇阻尼液時(shí)，可選擇粘溫特性平穩(wěn)的阻尼液，以保證超低頻tlmd在工作時(shí)的阻尼參數(shù)保持穩(wěn)定，同時(shí)對阻尼器的阻尼參數(shù)進(jìn)行一定的調(diào)節(jié)。本發(fā)明為無摩擦構(gòu)造，質(zhì)量塊與阻尼箱不發(fā)生機(jī)械接觸和摩擦，使得tlmd在微幅下即可啟動(dòng)，對小振幅也有很好的控制效果，可將振動(dòng)消除于萌芽狀態(tài)。同時(shí)由于無需設(shè)置結(jié)構(gòu)復(fù)雜、價(jià)格昂貴的常用阻尼裝置，同時(shí)避免使用復(fù)雜的杠桿結(jié)構(gòu)，彈簧用量大幅降低，從而大幅提升減振裝置的性價(jià)比。本發(fā)明實(shí)施例還提供一種如上所述的超低頻液體質(zhì)量調(diào)諧阻尼器的設(shè)計(jì)方法，包括以下步驟：步驟1：根據(jù)減振目標(biāo)確定所述超低頻液體質(zhì)量調(diào)諧阻尼器中活動(dòng)質(zhì)量塊的質(zhì)量m，目標(biāo)頻率f和目標(biāo)阻尼比ξ；步驟2：根據(jù)超低頻液體質(zhì)量調(diào)諧阻尼器的振幅和允許空間確定彈簧的靜力變形量δ；步驟3：根據(jù)目標(biāo)阻尼比ξ初步確定質(zhì)量塊的形狀；步驟4：根據(jù)質(zhì)量塊的形狀和頻率f試驗(yàn)確定附加液體質(zhì)量δm；步驟5：根據(jù)公式k＝(2πf)2·(m+δm)確定彈簧組的剛度k；步驟6：根據(jù)公式m·g＝ρ·g·v+k·δ確定質(zhì)量塊的等效密度；步驟7：實(shí)測阻尼器的頻率，若偏差較大，通過改變彈簧剛度k進(jìn)行調(diào)節(jié)，若偏差較小，通過改變質(zhì)量塊的質(zhì)量或等效密度進(jìn)行調(diào)節(jié)，使頻率f和彈簧靜力變形量δ滿足要求；步驟8：實(shí)測阻尼器的阻尼比，若有偏差，改變質(zhì)量塊的形狀或間隙調(diào)整阻尼比；步驟9：重復(fù)步驟7和步驟8，直至頻率和阻尼比均滿足要求。在步驟3中，可根據(jù)目標(biāo)阻尼比ξ的實(shí)際需求選擇質(zhì)量塊的形狀，其原則為：如阻尼比ξ較大，選擇阻尼系數(shù)cd大的形狀；如阻尼比ξ較小，選擇阻尼系數(shù)cd小的形狀。在步驟7中，可通過改變彈簧外徑、圈數(shù)、材料等因素調(diào)整彈簧剛度，通常采用更換彈簧，改變彈簧外徑和圈數(shù)的方式進(jìn)行，一般外徑越大、圈數(shù)越多，剛度越小。下面就一種具體的超低頻液體質(zhì)量調(diào)諧阻尼器設(shè)計(jì)案例進(jìn)行說明：需要設(shè)計(jì)一種超低頻tlmd阻尼器，活動(dòng)質(zhì)量塊的質(zhì)量為200kg，目標(biāo)頻率為0.11hz，目標(biāo)阻尼比為10％。阻尼器的活動(dòng)質(zhì)量m設(shè)計(jì)為200kg，因目標(biāo)阻尼比適中，質(zhì)量塊選用較常規(guī)的空心密封箱形鋼結(jié)構(gòu)，尺寸為1000×650×272mm(浮力176.8kg)，采用4根圓柱螺旋拉伸彈簧將質(zhì)量塊懸吊固定在連接板上，連接板與阻尼箱上部固定，阻尼箱的尺寸為1200×850×1600mm，連接板與橋梁結(jié)構(gòu)固定。阻尼器總高度為1.6m，阻尼箱內(nèi)阻尼液高度為1000mm，質(zhì)量塊浸沒在阻尼液內(nèi)，考慮阻尼液的附加液體質(zhì)量后，根據(jù)公式k＝(2πf)2·(m+δm)計(jì)算得出彈簧的總剛度為472n/m；又由于質(zhì)量塊的設(shè)計(jì)振幅為±300mm，根據(jù)公式(4)計(jì)算得到彈簧的靜力伸長量為492mm，隨后通過公式(3)得出質(zhì)量塊的等效密度，并得出質(zhì)量塊的等效密度與阻尼液的密度比為1.13：1。隨后實(shí)測阻尼器的頻率和阻尼比，阻尼器實(shí)測阻尼比為10.5％，實(shí)測頻率為0.113hz，基本達(dá)到設(shè)計(jì)要求，確定設(shè)計(jì)方案。如設(shè)計(jì)要求還需進(jìn)一步細(xì)化，后續(xù)還可根據(jù)公式(2)，改變質(zhì)量塊的形狀或間隙調(diào)整阻尼比。下面將本實(shí)施例與常規(guī)tmd設(shè)計(jì)方案進(jìn)行對比。表2本發(fā)明實(shí)施例與常規(guī)tmd設(shè)計(jì)參數(shù)對比表從上表可以看出，在活動(dòng)質(zhì)量塊和目標(biāo)頻率相同的前提下，本發(fā)明實(shí)施例設(shè)計(jì)的阻尼器與常規(guī)阻尼器相比，彈簧總質(zhì)量降低為常規(guī)tmd的1/80，阻尼器總高度由常規(guī)tmd的21m以上降低至1.6m，常規(guī)tmd無法適應(yīng)現(xiàn)有大跨徑橋梁箱梁空間需求，需采用復(fù)雜的杠桿結(jié)構(gòu)，而本發(fā)明的tlmd可用極簡單的構(gòu)造適應(yīng)現(xiàn)有大跨徑橋梁現(xiàn)場安裝的空間要求。本發(fā)明不局限于上述實(shí)施方式，對于本
技術(shù)領(lǐng)域：
的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也視為本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。本說明書中未作詳細(xì)描述的內(nèi)容屬于本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員公知的現(xiàn)有技術(shù)。當(dāng)前第1頁12