[发明专利]与支撑结构一起使用的阻尼组件和对结构进行减幅的方法

说明书

一种用于结构的阻尼组件(100)包含具有第一固定端(108)和第二可移动相对端(112)的壳体(104)。所述壳体(104)的第一可平移部分可相对于所述壳体(104)的相邻第二区段(120)以可滑动方式移动，当所述结构承受载荷时，所述第一可平移部分固定地紧固到底座。只有在所述第一可平移区段已首先移动超过指示较高振幅载荷事件的初始预定距离之后，才能启动安置于所述壳体(104)内的粘性阻尼器。至少一个偏置特征(180)阻止所述粘性阻尼器工作，直到所述第一可平移区段已首先移动超过所述初始预定距离为止。

相关申请的交叉参考

本申请根据35U.S.C.§119的相关部分主张美国专利申请第15/977,005号的优先权，其标题为：具有间隙特征的载荷阻尼组件。上述申请以全文引用的方式并入本文中。

技术领域

本申请大体上涉及结构阻尼的领域，且更具体地说，涉及用于经常承受不需要阻尼的小工作载荷的悬索桥或类似支撑结构的阻尼组件。当例如地震载荷等较大量值载荷施加到支撑结构时，阻尼组件对这些载荷进行补偿，同时仍能实现阻尼。

背景技术

在例如悬索桥等某些支撑结构中，常规性地且频繁地遇到相当小的工作载荷和结构的偏转，这些工作载荷具有相当小的振幅。通常不需要为这些工作载荷提供阻尼，其中应准许结构响应于所述工作载荷而移动。然而，仍然需要或要求为可能会施加到支撑结构上的更大和更显著的载荷提供阻尼，例如地震载荷或高振幅载荷。

在已知的这些支撑结构的阻尼组件中频繁施加低振幅工作载荷会产生问题，因为在给定总循环次数的情况下，所用阻尼器的密封元件会产生损坏，从而导致过早失效而需要更换这些组件。

发明内容

因此，根据第一方面，提供了一种用于支撑结构的阻尼组件。所述阻尼组件包括壳体，所述壳体具有附接到所述结构的一端的第一区段，当将载荷施加到结构时，第一区段可相对于附接到固定支撑件的壳体的固定第二端可平移地移动。壳体的第二区段容纳粘性阻尼器，例如，液压阻尼器，所述粘性阻尼器仅在所施加的载荷超过预定值并且第一区段已首先移动或平移预定距离之后才启动。

在一个版本中，粘性阻尼器可以包含往复式液压组件，所述往复式液压组件包含各自安置在壳体内的可移动活塞头和活塞杆。在活塞头的相对侧上产生密封的流体腔室，其中阻尼组件的滑动机构可以在施加载荷时进行移动。内部阻力或偏置机构阻止活塞头的移动，直到首先超过预定力为止，所述预定力显著大于允许滑动机构初始移动的力。一旦超过预定力，则在组件内启用活塞头以在承受载荷的情况下移动液压流体，并且在活塞头移动通过流体时，实现密封腔室之间所含液压流体的阻尼/流动。根据一个版本，内部阻力机构可以包含至少一个密封部件，所述至少一个密封部件对壳体内部产生足够的偏置力以抵抗活塞头的移动，直到第一区段已首先移动初始预定距离为止。

根据另一方面，提供了一种用于对支撑结构进行减幅的方法，其中阻尼组件的第一部分附接到支撑结构，其中阻尼组件的相对端附接到固定支撑件。在所施加的载荷下，首先允许阻尼组件的第一部分移动预定距离而无需对结构进行减幅。根据此方法，只有在阻尼组件的第一部分首先已移动预定距离之后才能启动所包含的粘性阻尼器以在其中提供对支撑结构的阻尼。根据一个版本，粘性阻尼器是液压阻尼器，并且其中提供了至少一个偏置特征以阻止粘性阻尼器工作直到组件的第一部分已首先移动预定距离为止。

根据至少一个版本，组件可以包含第一套筒部分、第二套筒部分和第三部分，其中第一套筒部分具有允许第一套筒部分在第二套筒部分的外表面上滑动的直径，并且第二套筒部分具有允许第二套筒部分在第三套筒部分的外表面上滑动的直径。可移动活塞安置于第二套筒部分的内部内，并且其中阻尼组件的第一部分至少包含第一套筒部分。

至少一个偏置特征阻止活塞头在组件内移动，直到已经施加预定量的力并且第一套筒部分已经朝向第二套筒部分移动其预定范围为止。根据一个版本，偏置特征是相对于活塞头的外部安置的密封部件，其中密封部件被配置成与壳体的内壁接合。