本技术介绍了一种新型非线性能量阱减震装置,专为柔性桥梁结构设计,实现横竖双向减震效果。该装置由连接基座、刚性支撑框架、两组水平线性导轨、竖向滚珠丝杆副、质量块、竖向和水平线性弹簧等组成。刚性顶板和支撑腿构成框架主体,滚珠丝杆与移动滑块连接,竖向弹簧位于质量块与滑块间,水平弹簧连接支撑腿与质量块。该技术有效降低安装成本,适用于土木工程结构振动控制。
背景技术
柔性桥梁结构具有低阻尼和刚度较小的特点,其不良振动问题表现明显。在不同的外荷载作用下(风荷载、行人荷载等),柔性桥梁结构往往会在横向、竖向或者同时在横竖双向存在不良振动问题。
目前常用的被动减振方案是在受控结构上分别安装横向减振TMD和竖向减振TMD,但是TMD(tuned mass damper,调谐质量阻尼器)的减振频带较窄,对频率变化的鲁棒性较差,容易产生失谐问题导致减振效果降低。此外,横向和竖向TMD单独设计、安装,使得结构减振装置的安装成本成倍增加。
非线性能量阱(NES, nonlinear energy sink)具备减振频带宽、鲁棒性好等特性,目前学者们研究提出了多种分别针对水平方向减振和竖直方向减振的单向非线性能量阱装置,但实际的柔性桥梁结构往往同时存在横向和竖向的振动问题,此时单向非线性能量阱装置的减振效果不佳。目前针对柔性桥梁结构的多向减振非线性能量阱装置的研究还较为有限。
实现思路