[发明专利]一种具有智能监测功能的多阶段位移控制型阻尼器

说明书

本发明公开了一种具有智能监测功能的多阶段位移控制型阻尼器，该阻尼器包括缸体、活塞杆、活塞组件、限位弹性装置等结构，在设计运动行程内的不同运动速度区间具有不同本构关系，实现多阶段减振消能作用，有效降低桥梁在车辆、脉动风、地震等外部动载作用下的响应；当平均纵风、温度荷载、恒载等静载组合引起的梁端位移过大，超过多阶段位移控制型阻尼器的设计运动行程后，其发挥弹性限位功能，限制梁端位移进一步的增大。本发明的智能监测评估系统可实时反馈多阶段位移控制型阻尼器的性能状态。本发明不仅可满足桥梁复杂的静动力需求，而且能够自动反馈本身的性能状态，并可间接反映桥梁运行情况，为桥梁养护方案的制定提供可靠依据。

技术领域

本发明涉及耗能减振装置技术领域，具体涉及一种具有智能监测功能的多阶段位移控制型阻尼器。

背景技术

桥梁减震设计，即通过采用减震消能装置，提供附加阻尼，降低桥梁在地震作用下的内力、位移响应。桥梁工程中常用的减震消能装置有粘滞阻尼器、金属阻尼器、粘弹性阻尼器等。粘滞阻尼器由于具有耗能能力强、性能稳定、不引入主梁温度应力、震后无需更换等优点，因此在桥梁减震设计中应用最为广泛。大跨度桥梁主梁、桥塔之间设置粘滞阻尼器是控制地震作用等动荷载反应的理想途径，使动荷载产生的能量得到耗散，降低结构响应。但是目前常规粘滞阻尼器还存在以下问题：

(1)大跨度桥梁在平均纵风、温度荷载、恒载等静载组合作用下，主梁位移通常会很大，经常需要另外加设限位装置。通常情况下，当限位装置和粘滞阻尼器分别设置在桥梁上时，其安装空间受限，导致安装以及后期的管理较难。

(2)大跨度桥梁在行车荷载作用下主梁梁端产生明显的纵向位移，只要桥上有车辆行驶，主梁将不间断地纵向往复振动，将这种振动简称为“车致振动”。不同于地震作用，车致振动具有速度低、幅值较小的特点，粘滞阻尼器属于速度相关型阻尼器，低速作用下输出的阻尼力通常较小，对车致振动控制效果较差，从而使得梁端产生较大的累计位移。有监测数据显示，一些大跨度桥梁在车辆荷载作用下每年梁端累计位移达数十公里，这对伸缩缝、支座滑动部件以及阻尼器密封件的使用寿命提出了巨大的挑战，其耐久性通常较差。

(3)粘滞阻尼器属于密闭缸体结构，其密封装置、活塞组件、阻尼介质等都设置于缸体内部，仅从其外观无法准确判断其内部的工作状态与性能劣化情况，只有发生明显的漏油时才能评定其消能减振作用的完全丧失，给桥梁安全带来较大的不确定性。

发明内容

针对现有技术中的上述不足，本发明提供了一种具有智能监测功能的多阶段位移控制型阻尼器，其具有多阶段减振消能作用，既能有效降低大跨度桥梁在车辆、脉动风、地震作用等外部动载下的响应，又能限制平均纵风、温度荷载、恒载等静载组合下梁端的纵向位移；且能够自动反馈评估其本身的性能状态，并可间接反映桥梁运行情况，为桥梁养护方案的制定提供可靠依据。

为了达到上述发明目的，本发明采用的技术方案为：

一种具有智能监测功能的多阶段位移控制型阻尼器，包括多阶段位移控制型阻尼器和智能检测评估系统；

所述多阶段位移控制型阻尼器包括筒状缸体(5)、设置在所述缸体(5)两端的密封盖板(3)、以及贯穿所述缸体(5)的活塞杆(2)，所述密封盖板(3)内测分别设置一限位弹性装置(4)，所述限位弹性装置(4)之间填充阻尼介质(7)并设置一活塞组件(6)，所述活塞杆(2)贯穿所述密封盖板(3)、限位弹性装置(4)及活塞组件(6)并延伸至所述缸体(5)外部，所述活塞杆(2)的一端连接耳板(1)，所述缸体(5)相对的另一端设置连接筒(8)及与所述连接筒(8)连接的耳板(1)；

所述智能检测评估系统包括阻尼器数据采集模块、分析评估模块及客户端；

所述阻尼器数据采集模块用于监测多阶段位移控制型阻尼器的位移、腔体压强及阻尼介质温度，将监测数据保存并传输至所述分析评估模块；