阻尼器在橋梁應(yīng)用實例

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1、例1:北京某人行天橋天橋跨度42.0m，兩端各懸挑4.0m,橋面寬3.0m,主梁高1.494m,為3室封閉鋼箱梁，一般行人的自振頻率1.8~2.5Hz,與天橋第一階頻率比較接近。表1是在橋面等間距加幅值為1.5kN的正弦激勵后的豎向位移，表屮看出在2.511z正弦激勵下橋梁發(fā)生共振。計筧動載作用睜載作用激勵頻率（Hz）1.82.02.32.5跨中位移（mm）32.8945.1109.516Q69.53放人系數(shù)3.454.7311.516.9表1在橋箱內(nèi)布置減振裝置，每個天橋布置6套減振裝置，每套裝置由粘滯阻尼器和TMD（調(diào)頻質(zhì)量阻尼器）組成

2、，TMD包括金屬質(zhì)量塊和彈簧減振器。采用3種TMD減振裝罝，每種布罝2個，分別為1號減振裝罝（自振頻率1.8Hz）、2號減振裝置（自振頻率2.0Hz）、3號減振裝置（自振頻率2.5Hz），表2是減振前后天橋跨中豎向位移比較。項目激勵頻牛-1,8Hz2.OUz2.3Hz2.5Hz減振前32.8945.11()9.5160.6減振后28.735.251.347.5減振率13%22%53%70%表2結(jié)論：安裝消能減振裝置能有效削減大跨人行天橋的共振響應(yīng)，共振工況下減振率為70%，減振效果極佳。例2:蘇通大橋蘇通長江公路大橋位于中國江蘇省長江U南通

3、河段，主航道橋橋跨布置為(100+100+300)m+1088m+(300+100+100)m,是目前世界上最大跨徑的斜拉橋。大橋橋址處建設(shè)條件復(fù)雜，抗震要求高，設(shè)計時，在全漂浮體系棊礎(chǔ)上世界首創(chuàng)地加設(shè)帶有附加限位功能的特大型液體黏滯阻尼器。蘇通大橋照片見閣1所示，蘇通大橋使用的液體黏滯阻尼器照片見圖2。圖2根據(jù)通過計算分析所得到的液體黏滯阻尼器設(shè)計參數(shù)要求，設(shè)計者決定在一個塔梁連接處順橋向設(shè)置4個液體黏滯阻尼器，全橋共8個。單個阻尼器設(shè)計參數(shù)見表1。此處該阻尼器還帶有限制位移功能,在主梁順橋向±750mm的位移內(nèi)不約束主梁運動，以減小常規(guī)

4、作用(溫度、正常風(fēng)、交通荷載)結(jié)構(gòu)受力，當(dāng)和對位移大于750mm時，單個阻尼器提供上限9870kN的限位力。表1給出了蘇通大橋單個阻尼的性能參數(shù)。對加裝阻尼器的全橋地震反應(yīng)計算分析可知，蘇通人橋加裝阻尼器后,縱向位移降低5914%，橋塔剪力降低14%，橋塔彎矩降低24%。計算結(jié)果表明，這種集限位、阻尼兩種功能于一體的液體黏滯阻尼器有效地提高了蘇通大橋橋梁剛度，改善了結(jié)構(gòu)阻尼，解決了該大跨度橋梁設(shè)計中遇到的關(guān)鍵技術(shù)。蘇通大橋中個阻尼器性能參數(shù)分類名稱附尼限位裝置動力附尼參數(shù)力與速度函數(shù)F=CVa速度術(shù)數(shù)戊0.4阻尼系數(shù)(kN(nr*s)a4)

5、3750沿大反座速度/(m/s)0‘58阻尼力/kN3025地震反應(yīng)位移/mm±290靜力限位參數(shù)足:人間隙/mm±750靜力限位力/kN9870限f?:剛度/(MN/m)100限位位移量/mm100溫度變形速度10h，232mm溫度變形最大阻力/kN<3025X5%=151附尼系統(tǒng)正常使円極限狀態(tài)安全參數(shù)2限位系統(tǒng)正常使用極限狀態(tài)安全參數(shù)1.5阻尼器水'F轉(zhuǎn)動/f)2例3:江陰長江大橋江陰訟江公路大橋是我國大陸建成的第一座千米級大型懸索橋。該橋位于長江三角洲地段中部，中跨跨徑1385m，矢跨比1/1015,主纜中心距3215m，吊索間距1

6、6m,橋塔采用鋼筋混凝土門式塔，主梁為扁平閉口流線型鋼箱梁。該橋自1999年建成運營幾年后，發(fā)現(xiàn)主跨兩端的伸縮縫在橫橋向和縱橋向的變形不均勻,伸縮縫工作狀況不正常。經(jīng)實測主梁最大縱向擺動速度和擺動加速度分別為2167mmA和2412mm/s2,梁在支座處的橫向擺動速度和橫向擺動加速度最大值分別為01225mm/s和01018mm/s2。通過對全橋進(jìn)行的各個T況下的動力分析和比較，中交公路規(guī)劃設(shè)計院有限公司最終決定在主梁兩端伸縮縫處設(shè)置4個液體黏滯阻尼器對大橋動力位移進(jìn)行控制以改善大橋動力性能，表2為經(jīng)過計算分析最終確定的單個阻尼器技術(shù)參數(shù),

7、大橋所采用的阻尼器沖程達(dá)到1000mm,是0前世界上行程最訟的大型阻尼器之一。江陰長江大橋照片見圖3所示，江陰長江大橋使用的液體黏滯阻尼器照片見圖4,表2給出了江陰長江大橋單個阻尼器的詳細(xì)參數(shù)。通過加裝阻尼器后對全橋動力數(shù)值分析表明，液體黏滯阻尼器的使用使得該橋在車輛振動條件不位移減少87%,風(fēng)振位移響應(yīng)減少51%,地震位移響應(yīng)減少56%。這是我國第一次對己建大橋采用阻尼器進(jìn)行的加固改造，對于我國橋梁上安裝液體黏滯阻尼器具有重要的意義。圖3江陰長江大橋圖4江陰長江大橋使用的阻尼器表2江陰長江大橋申個阻尼器性能參:編號參數(shù)數(shù)值1阻尼力/kN1

8、0002安全系數(shù)b53記人;中稅,mm±10004速度指數(shù)戊0.35阻尼系數(shù)C?(kN/(m1s)a3)1522例4:西堠門大橋丙堠門大橋是我國舟山大陸連島工程中規(guī)模最大的跨海特