[发明专利]阻尼装置

说明书

本发明提供一种阻尼装置，包括上切片组、下切片组、盛装粘性液体的容器、摩擦材料、两个摩擦容纳件和两个摩擦耗能件，两个所述摩擦容纳件分别固定且相对设置于所述下切片组的两侧，所述容器固定设置于所述下切片组的中间位置，所述上切片组的中间的切片伸入所述容器内的粘性液体液面下，两个所述摩擦耗能件分别固定设置于所述上切片组的两侧，每一所述摩擦耗能件一一对应插设于两个所述摩擦容纳件内，且所述摩擦耗能件与所述摩擦容纳件的内壁间隙连接，所述摩擦材料填充于所述摩擦耗能件与所述摩擦容纳件的内壁之间的间隙，通过螺栓的预紧力调整两者之间的间隙，实现所述摩擦耗能件与摩擦材料压力贴合。

技术领域

本发明属于工程结构振动控制技术领域，涉及一种阻尼装置。

背景技术

缆索承重结构具有卓越的跨越能力，在工程结构中受到了广泛地运用，在斜拉桥、悬索桥等结构中更是最主要的受力构件之一。然而，由于拉索横向刚度小、自身阻尼低的特点，随着长度的增加，拉索固有频率愈低，分布愈加密集，因此，在运营期风、雨、车等作用下常出现明显振动，甚至是大幅振动，严重危害着桥梁的安全性和适用性。

为了有效地控制拉索振动，工程中常在索端安装阻尼器，该方法能显著增加索的模态阻尼，对拉索不同机理和模态的振动均有抑制效果，是目前拉索振动控制最为有效，研究得最为透彻的方法之一。

粘性剪切型阻尼器是一种典型的线性滞回阻尼器，目前的研究已经表明，线性滞回阻尼器所能提供的最大阻尼比与阻尼器在拉索上的安装位置成正比。然而，近几十年来随着斜拉桥跨径的逐渐增大，斜拉索长度也不断突破，比如目前在建的中国常泰大桥，最长斜拉索已达633米。由于美观以及附属结构安全等因素，安装位置受到极大限制。同时，粘性剪切型阻尼器出力基于阻尼油的粘滞拖拽，工程实践发现，一般情况下阻尼油粘度越高，其粘滞效果更好；但是，随着阻尼油粘度的提高，阻尼油将产生一个弹性力，也就是刚度效应。这个刚度效应又将大大降低阻尼器效果以及极限效果，因此，提高阻尼油粘度不是阻尼器性能的最优解。进一步地，对于粘性剪切型阻尼器，切片碰撞问题不容忽视，切片变形将带来阻尼效果的降低，严重甚至导致器件失效。

由于大跨桥梁超长斜拉索的易振特性，安装阻尼器是目前最有效的方法之一。“安全、适用、经济、美观”是桥梁结构设计的基本原则。但由于桥梁结构安全性、适应性的要求，阻尼器等附属结构必须小型化，过大将导致桥梁结构气动外形、固有特性等的变化，危及桥梁结构安全及适应性；同时，由于桥梁结构美观性的要求，将阻尼器安装位置限制在索端。因此，阻尼器改进的核心在于，在小型化的前提下提供足够的阻尼耗能。本发明提供的阻尼器可实现传统粘性剪切型阻尼器体积的进一步减小、性能的进一步提升。

发明内容

基于此，针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供了一种阻尼装置，引入非线性的摩擦耗能机制，以降低传统粘性剪切型阻尼器对高粘度阻尼油的需求和自身的刚度效应。

为了达到上述目的，本发明的解决方案是：

一种阻尼装置，包括上切片组、下切片组、盛装粘性液体的容器、摩擦材料、两个摩擦容纳件和两个摩擦耗能件，两个所述摩擦容纳件分别固定于所述容器的两侧，所述容器固定设置于所述下切片组的中间位置，所述上切片组的中间的切片伸入所述容器内的粘性液体液面下，两个所述摩擦耗能件分别固定设置于所述上切片组的两侧，且每一所述摩擦耗能件一一对应插设于两个所述摩擦容纳件内，且与所述摩擦容纳件的内壁间隙连接，所述摩擦材料填充于所述摩擦耗能件与所述摩擦容纳件的内壁之间的间隙，所述摩擦容纳件包括第一磨擦板和第二磨擦板，所述第一磨擦板与所述第二磨擦板间隔且平行设置，所述第一磨擦板和所述第二磨擦板通过螺栓的预紧力调整两者之间的间隙，实现所述摩擦耗能件与摩擦材料压力贴合。

在其中一个实施例中，上切片组、下切片组据中轴线上下分布且上切片组中切片间隔设置。

在其中一个实施例中，所述螺栓个数、预紧力可依据所需摩擦力调整。

在其中一个实施例中，所述摩擦材料依据所需摩擦力调整摩擦材料的安装长度、布置位置。