在世界桥梁工程的阻尼器

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1、http://www.bluelakeint.com/chinese/kangzhen/qitai/anzhuangfangshi.htm 在世界桥梁工程中遇到的桥上应用到的阻尼器有以下几种：·锁定装置·液体粘滞阻尼器·熔断阻尼器·限位阻尼器·摩擦型液体粘滞阻尼器·支座式金属屈服阻尼器    前面五种都是主活塞形式的阻尼器。粘滞锁定阻尼器和粘滞阻尼器是最常用的阻尼器，这两种结构可能是完全相同，仅硅油（或胶泥）流动的小孔大小不同，粘滞锁定阻尼器仅是粘滞阻尼器的一种特例。熔断阻尼器和限位阻尼器是实际工程发

2、展出的液体粘滞阻尼器的最新产品。摩擦型液体粘滞阻尼器是最近几年在国内外有的公司生产的一种阻尼器，如果真有需要，泰勒公司可以生产，但并不推荐。支座式金属屈服阻尼器不是本文的内容，我们不作讨论。锁定（Lock-up）装置（Lock-UpDevice(LUD),orShockTransmissionUnit(STU)）    Lock-Up装置，见图4-1，它是一种类似速度开关的限位装置，当桥梁运动到某一速度时启动。锁定装置两个安置点间的相对位移。它的工作原理就像汽车上的安全带。在慢速运动中它不限制。在急速

3、运动中会起到制动作用。这种装置不能耗散能量。用在大桥上的锁定装置，在温度和正常活荷载下可以自由变形，但对于中小地震荷载、较大的风荷载带来的桥梁各部分间的运动和碰撞，可有效地起到减少、转移和限制作用。图4-1泰勒公司生产的680吨大型锁定装置及桥上的安装液体粘滞阻尼器（LiquidViscousDamper）    在本文的前述文章“结构工程中应用的泰勒公司液体粘滞阻尼器”中我们已经全面的介绍了液体粘滞阻尼器。他是我们介绍的基本产品，也是要推荐的主要产品。它是个需要并且能够精确计算的定量化的产品，绝不仅

4、是一个定性化的减振器。    液体粘滞阻尼器的运动速度和阻尼力的关系式为：（4-1）    这里，F为阻尼力；C为阻尼器的阻尼值；V为阻尼器两端间的相对运动速度；α为速度的指数。阻尼力和最大冲程这是阻尼器要设定的关键两个参数。熔断阻尼器(FuseDamper)    设计工作者会提出希望制造两阶段的阻尼器：在常规荷载（风、温度、刹车、中小地震）下它像个连杆并不发生相对运动。在大风和大地震、超过了一定荷载时，阻尼器发生作用。泰勒公司生产的熔断阻尼器可以很好的实现这一愿望。这种阻尼器比一般的液体粘滞阻尼器

5、多一个金属熔断装置，这个熔断装置限制阻尼器直到受力达到一个特定值时才可以工作。在美国旧金山附近的RichmondSanRafael大桥上，泰勒公司提供了设计值为2270kN的熔断阻尼器装置，这个装置有一个在1250kN时断裂的金属保险片。如果阻尼器受到风荷载、刹车荷载或者小的地震荷载，当受力低于1250kN时，阻尼器两端间并不运动；如果有地震导致1250kN甚至更大的荷载时，金属保险片将断裂，阻尼器将像一个一般的2270kN的阻尼器那样工作。当保险片断裂以后，需要进行更换，简单地更换保险片后阻尼器可继

6、续使用。限位阻尼器    我国交通公路规划设计院设计的世界跨度大的斜拉桥－苏通大桥为了防止预想不到的特大风和地震可能给桥带来的超量位移。设计要求了一种新型带限位的阻尼器。在常规阻尼器的基础上，在阻尼器运动的双方向上加设限位弹簧。在苏通大桥限位阻尼器最大位移超过±750mm时，阻尼器进入两端弹簧限位阶段。限位由非线性弹簧板实现。限位可达最大附加位移±100mm，限位力可达980吨。这一超大的阻尼器见下列图4-3。                                              

7、                                                                                                   图4-3苏通大桥限位阻尼器 摩擦型液体粘滞阻尼器    在上述阻尼器的基本关系式（4-1）中，当速度的指数α非常小时该关系试近似为：（4-2）    阻尼力就变成与速度无关的曲线(图4-4(b))。    这种摩擦型粘滞阻尼器在较小的动力荷载时并不发生作用，当加大速度使阻尼力达到阻尼力最大值时开始发生滞回耗

8、能作用。这种阻尼器有如下确定：o和液体粘滞阻尼器不同，当桥梁的变形最大时，阻尼器仍然保持受力也最大，这对桥梁受力来说是不可取的。观察下列两个不同的滞迴曲线，是不难看出这一点。液体粘滞阻尼器（a）摩擦阻尼(b)图4-4滞回曲线（力～位移）    特别是当桥梁位移最大时刻，速度会更换方向，阻尼器出力也就随之更换方向（见图4－5）。和结构位移相同方向的最大阻尼力会对桥梁的变形起加大作用，它完全可能不仅起不到保护桥梁的作用，反而加剧桥梁的运动和变形。图4-5粘滞