[发明专利]安装有粘滞阻尼器的桥梁的控制系统及其控制方法

说明书

本发明公开了一种安装有粘滞阻尼器的桥梁的控制系统及其控制方法，控制方法包括以下步骤：步骤1：预先在桥梁的桥墩和梁端之间安装粘滞阻尼器；粘滞阻尼器包括缸体和在缸体内可往复移动的活塞，活塞上设有多个连通活塞两侧的通道、以及与通道数量相同的开关组件，开关组件包括一用于导通或隔断通道的开关件和一与开关件相连的驱动器；步骤2：采集梁端当前的运动参数；步骤3：根据预设的参考运动参数和采集到的当前的运动参数，计算待隔断的通道的数目，并产生驱动信号以控制驱动器驱动开关件导通或隔断对应的通道。本发明目的在于根据检测梁端的运动状态驱动各个驱动器导通或隔断各个通道，动态调整阻尼力，降低梁端的纵向累积位移。

技术领域

本发明涉及桥梁设计的技术领域，具体涉及一种安装有粘滞阻尼器的桥梁的控制系统及其控制方法。

背景技术

大跨度悬索桥在竖向活荷载作用下加劲梁的梁端产生显著的纵向位移，是其结构本身的特征。以汽车在主梁上的行驶为例，与风荷载或地震荷载不同的是，汽车行驶是日常行为，因此梁端的纵向位移是持续的，即悬索桥上有车辆行驶，那么悬索桥主梁将不间断地纵向往复移动，这也导致了主梁的梁端累积位移量较大。

主梁频繁地纵向往复大移动的危害主要表现在大幅度恶化支座、伸缩缝、悬索桥吊索，严重影响其耐久性，降低支座、伸缩缝、悬索桥吊索的使用寿命，增加了悬索桥运营期间的安全风险。

现有技术中多为针对减小梁端的最大位移量在主梁的两端设置纵向限位装置，然而，这些纵向限位装置对于梁端的积累位移量的降低有限，比如专利号为ZL201611992980.7、名称为“一种安装有粘滞阻尼器的桥梁”的发明授权专利，其解决的技术问题是桥台结构无法承受动力荷载作用下的巨大拉力，使得桥台容易损伤，结构稳固性差。

如何解决降低梁端的纵向累积位移的问题，以改善支座、伸缩缝、悬索桥吊索的工作环境，提高悬索桥运营期间的安全可靠性，是本发明函待解决的。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种安装有粘滞阻尼器的桥梁的控制系统及其控制方法，根据检测到的梁端运动状态适应性地驱动各个驱动器导通或隔断各个通道，能够动态调整阻尼力，降低梁端的纵向累积位移。

为达到以上目的，第一方面，本发明实施例提供一种安装有粘滞阻尼器的桥梁的控制系统的控制方法，所述控制方法包括以下步骤：

步骤1：预先在所述桥梁的桥墩和梁端之间安装粘滞阻尼器；所述粘滞阻尼器包括缸体和在所述缸体内可往复移动的活塞，所述活塞上设有多个连通所述活塞两侧的通道、以及与所述通道数量相同的开关组件，所述开关组件包括一用于导通或隔断所述通道的开关件和一与所述开关件相连的驱动器；

步骤2：采集所述梁端当前的运动参数；

步骤3：根据预设的参考运动参数和采集到的当前的运动参数，计算待隔断的通道的数目，并产生驱动信号以控制所述驱动器驱动开关件导通或隔断对应的通道。

在上述技术方案的基础上，所述运动参数包括位移S和速度V；所述步骤2的具体步骤为：

使用第一传感器采集所述梁端的位移S；以及

使用第二传感器采集所述梁端速度V。

在上述技术方案的基础上，在所述步骤3之前，还包括步骤：

预设参考运动参数，所述参考运动参数包括位移S₀和速度V₀；所述步骤3的具体步骤为：