調(diào)諧阻尼器減振效果監(jiān)測裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及結(jié)構(gòu)振動控制技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種調(diào)諧阻尼器減振效果監(jiān)測
目.ο
【背景技術(shù)】
[0002]橋梁、立柱和塔式結(jié)構(gòu)等由于細長比大，剛度和阻尼很小，容易在風(fēng)或地震等外部激勵下產(chǎn)生非常大的振動響應(yīng)，影響結(jié)構(gòu)的安全性能和使用壽命。工程實踐表明，安裝調(diào)諧阻尼器可以有效地抑制橋梁、立柱和塔式結(jié)構(gòu)的風(fēng)致振動。常用的調(diào)諧阻尼器如調(diào)諧質(zhì)量阻尼器(Tuned Mass Damper，TMD)，調(diào)諧液體阻尼器(Tuned Liquid Damper，TLD)，液體質(zhì)量雙調(diào)諧阻尼器(Tuned Liquid Mass Damper, TLMD)等，其減振機理是通過將阻尼器的振動頻率調(diào)整到主結(jié)構(gòu)頻率附近，以及調(diào)整阻尼至優(yōu)化的參數(shù)值，使主結(jié)構(gòu)的振動能量最大限度地向阻尼器轉(zhuǎn)移并由其耗散，從而降低主結(jié)構(gòu)的振動。受其自身減振機理的影響，調(diào)諧式阻尼器減振效果對頻率和阻尼參數(shù)非常敏感，設(shè)置不當(dāng)，甚至?xí)χ鹘Y(jié)構(gòu)的振動產(chǎn)生負作用。
[0003]中國發(fā)明專利CN 1847556A公開了一種用于塔式建筑結(jié)構(gòu)等的減振控制裝置，通過調(diào)節(jié)摩擦阻尼片的預(yù)緊力來調(diào)節(jié)TMD控制裝置的阻尼，通過調(diào)節(jié)彈簧的位置來改變阻尼器的頻率，保證阻尼器在安裝前達到最優(yōu)的減振參數(shù)。但是塔式建筑結(jié)構(gòu)在使用過程中由于活載、剛度的變化，使得TMD的實際減振效果難以預(yù)料。
[0004]中國發(fā)明專利CN 103541458A公開了一種調(diào)諧液體阻尼與調(diào)諧液柱阻尼相結(jié)合的新型調(diào)諧液體阻尼器，其安裝在高層建筑頂部，一方面提供大樓的消防用水，也可以對大樓的風(fēng)致振動進行控制。該專利雖然可以通過調(diào)整擋板的高度來調(diào)整阻尼器的自振頻率和阻尼比，但是在實際使用過程中，依然會因為缺少實時有效的數(shù)據(jù)來對阻尼器的參數(shù)進行及時調(diào)整。
[0005]目前安裝調(diào)諧式阻尼器步驟是首先測試主結(jié)構(gòu)實際振動參數(shù)，然后調(diào)節(jié)阻尼器頻率和阻尼至最優(yōu)參數(shù)，安裝阻尼器并測試減振效果。在阻尼器安裝完成以后，主要通過人工方式巡檢和定期維護來保證阻尼器的減振效果，其工作量大，成本很高。此外由于內(nèi)力變化、材料老化疲勞等因素，主結(jié)構(gòu)的振動參數(shù)并非始終不變；同時由于阻尼器型式、個體差異和環(huán)境等情況影響，阻尼器的頻率和阻尼也并非始終不變。各參數(shù)的變化直接影響阻尼器減振效果，人工定期巡檢方式很難及時發(fā)現(xiàn)問題并維護，從而造成主結(jié)構(gòu)的疲勞損傷，嚴重時會大大縮短其使用壽命。
[0006]因而，為保證調(diào)諧阻尼器減振效果并及時修正阻尼器參數(shù)，迫切需要一種實時監(jiān)測主結(jié)構(gòu)振動和阻尼器工作情況的裝置。
【實用新型內(nèi)容】
[0007]針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本實用新型的目的在于提供一種能實時監(jiān)測主結(jié)構(gòu)振動和阻尼器工作情況的調(diào)諧阻尼器減振效果監(jiān)測裝置。
[0008]為達到以上目的，本實用新型采取的技術(shù)方案是:一種安裝在橋梁上的調(diào)諧阻尼器減振效果監(jiān)測裝置，包括，
[0009]—調(diào)諧阻尼器，所述調(diào)諧阻尼器固定在所述橋梁的主結(jié)構(gòu)上；
[0010]一信號采集裝置，所述信號采集裝置包括第一加速度傳感器和第二加速度傳感器，所述第一加速度傳感器安裝在所述調(diào)諧阻尼器上，所述第二加速度傳感器安裝在所述主結(jié)構(gòu)上；所述信號采集裝置還包括一采集卡，所述采集卡與所述第一加速度傳感器和所述第二加速度傳感器相連；所述信號采集裝置還設(shè)有一信號發(fā)射裝置，所述信號發(fā)射裝置與所述采集卡相連；
[0011 ] 一信號接收裝置，所述信號接收裝置接收所述信號發(fā)射裝置發(fā)射的信號；以及
[0012]—顯示設(shè)備，所述顯示設(shè)備顯示所述信號接收裝置接收的信號。
[0013]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，還包括一中繼站，所述中繼站與所述信號接收裝置和所述顯示設(shè)備連接。
[0014]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述中繼站通過網(wǎng)線與所述顯示設(shè)備連接。
[0015]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述采集卡通過信號線與所述第一加速度傳感器和所述第二加速度傳感器相連。
[0016]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述信號發(fā)射裝置為無線發(fā)射裝置，所述信號接收裝置為無線接收裝置。
[0017]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述調(diào)諧阻尼器為調(diào)諧質(zhì)量阻尼器或者調(diào)諧液體阻尼器。
[0018]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的優(yōu)點在于:
[0019](1)本實用新型中的調(diào)諧阻尼器減振效果監(jiān)測裝置，能夠?qū)χ鹘Y(jié)構(gòu)和調(diào)諧阻尼器提供長期穩(wěn)定的監(jiān)測，消除了因組織人工檢測所產(chǎn)生費用，降低了成本。也避免了人工檢測時，因阻尼器安裝的位置所產(chǎn)生的不便。
[0020](2)本實用新型中的調(diào)諧阻尼器減振效果監(jiān)測裝置，還設(shè)有中繼站，通過中繼站對振動信號進行存儲和轉(zhuǎn)化，實現(xiàn)對信號的異地監(jiān)測和處理。
[0021](3)本實用新型中的調(diào)諧阻尼器減振效果監(jiān)測裝置，能夠快速發(fā)現(xiàn)和解決問題，并提供了主結(jié)構(gòu)在不同工況下的振動效果，為未來阻尼器的改進和參數(shù)擇優(yōu)提供了實踐依據(jù)。
【附圖說明】
[0022]圖1為本實用新型調(diào)諧阻尼器減振效果監(jiān)測裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖2為本實用新型調(diào)諧阻尼器減振效果監(jiān)測裝置設(shè)置中繼站的結(jié)構(gòu)框圖。
[0024]圖中:1-調(diào)諧阻尼器，2-主結(jié)構(gòu)，3-信號采集裝置，4-第一加速度傳感器，5-第二加速度傳感器，6-采集卡，7-信號發(fā)射裝置，8-信號接收裝置，9-顯示設(shè)備。
【具體實施方式】
[0025]以下結(jié)合附圖對本實用新型作進一步詳細說明。
[0026]參見圖1所示，本實用新型提供一種調(diào)諧阻尼器減振效果監(jiān)測裝置，包括調(diào)諧阻尼器1、信號采集裝置3、信號接收裝置8和顯示設(shè)備9。其中調(diào)諧阻尼器1安裝在主結(jié)構(gòu)2上，通過將調(diào)諧阻尼器1的振動頻率調(diào)整到主結(jié)構(gòu)2頻率附近，以及調(diào)整阻尼至優(yōu)化的參數(shù)值，使主結(jié)構(gòu)2的振動能量最大限度地向調(diào)諧阻尼器1轉(zhuǎn)移并由其耗散，從而降低主結(jié)構(gòu)2的振動。通常調(diào)諧阻尼器1可以選擇調(diào)諧質(zhì)量阻尼器或者調(diào)諧液體阻尼器。
[0027]信號米集裝置3包括第一加速度傳感器4、第二加速度傳感器5、米集卡6和信號發(fā)射裝置7。其中第一加速度傳感器4安裝在調(diào)諧阻尼器1上，用于測量調(diào)諧阻尼器1的振動頻率，第二加速度傳感器5安裝在主結(jié)構(gòu)2上，用于測量主結(jié)構(gòu)2的振動頻率。采集卡6通過信號線與第一加速度傳感器4和第二加速度傳感器5相連，用于收集其測量數(shù)據(jù)。信號發(fā)射裝置7與采集卡6相連，用于發(fā)射采集卡6所收集的測量數(shù)據(jù)。
[0028]信號接收裝置8接收信號發(fā)射裝置7發(fā)射的數(shù)據(jù)，再通過顯示設(shè)備9顯示所接收的數(shù)據(jù)，通過比較調(diào)諧阻尼器1的振動頻率和主結(jié)構(gòu)2的振動頻率的數(shù)值是否接近，來判斷是否需要調(diào)整調(diào)諧阻尼器1的頻率和阻尼。當(dāng)顯示設(shè)備9顯示二者的差別較大時，通過對應(yīng)的信號采集裝置3找到對應(yīng)的地點，然后再對該地點的調(diào)諧阻尼器1的參數(shù)進行調(diào)節(jié)，保證其具有較好的減震效果。
[0029]信號發(fā)射裝置7和信號接收裝置8可以采用無線的方式進行數(shù)據(jù)的發(fā)射和接收，通常信號發(fā)射裝置7為無線發(fā)射裝置，信號接收裝置為8無線接收裝置，二者通過WIFI網(wǎng)絡(luò)進行數(shù)據(jù)的傳遞。
[0030]參見圖2所示，為了實現(xiàn)振動信號的存儲和轉(zhuǎn)化，通常還設(shè)有中繼站，中繼站一端與信號接收裝置8相連，中繼站另一端通過網(wǎng)線連接到顯示設(shè)備9上，實現(xiàn)對信號的異地監(jiān)測和處理。
[0031]采用本實用新型調(diào)諧阻尼器減振效果監(jiān)測裝置，能夠?qū)χ鹘Y(jié)構(gòu)2和調(diào)諧阻尼器1提供長期穩(wěn)定地監(jiān)測，消除了因組織人工檢測所產(chǎn)生費用，降低了成本。也避免了人工檢測時，阻尼器的安裝位置所產(chǎn)生的不便。該監(jiān)測裝置不僅能夠快速發(fā)現(xiàn)和解決問題，而且也提供了主結(jié)構(gòu)2在不同工況下的振動效果，為未來阻尼器的改進和參數(shù)擇優(yōu)提供了實踐依據(jù)。
[0032]本實用新型不僅局限于上述最佳實施方式，任何人在本實用新型的啟示下都可得出其他各種形式的產(chǎn)品，但不論在其形狀或結(jié)構(gòu)上作任何變化，凡是具有與本實用新型相同或相近似的技術(shù)方案，均在其保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種安裝在橋梁上的調(diào)諧阻尼器減振效果監(jiān)測裝置，其特征在于:包括， 一調(diào)諧阻尼器(1)，所述調(diào)諧阻尼器(1)固定在所述橋梁的主結(jié)構(gòu)(2)上； 一信號采集裝置(3)，所述信號采集裝置(3)包括第一加速度傳感器(4)和第二加速度傳感器(5)，所述第一加速度傳感器(4)安裝在所述調(diào)諧阻尼器(1)上，所述第二加速度傳感器(5)安裝在所述主結(jié)構(gòu)(2)上；所述信號采集裝置(3)還包括一采集卡￠)，所述采集卡(6)與所述第一加速度傳感器(4)和所述第二加速度傳感器(5)相連；所述信號采集裝置(3)還包括一信號發(fā)射裝置(7)，所述信號發(fā)射裝置(7)與所述采集卡(6)相連； 一信號接收裝置(8)，所述信號接收裝置(8)接收所述信號發(fā)射裝置(7)發(fā)射的信號；以及 一顯示設(shè)備(9)，所述顯示設(shè)備(9)顯示所述信號接收裝置(8)接收的信號。2.如權(quán)利要求1所述的調(diào)諧阻尼器減振效果監(jiān)測裝置，其特征在于:還包括一中繼站，所述中繼站與所述信號接收裝置(8)和所述顯示設(shè)備(9)連接。3.如權(quán)利要求2所述的調(diào)諧阻尼器減振效果監(jiān)測裝置，其特征在于:所述中繼站通過網(wǎng)線與所述顯示設(shè)備(9)連接。4.如權(quán)利要求1所述的調(diào)諧阻尼器減振效果監(jiān)測裝置，其特征在于:所述采集卡(6)通過信號線與所述第一加速度傳感器(4)和所述第二加速度傳感器(5)相連。5.如權(quán)利要求1-4任一項所述的調(diào)諧阻尼器減振效果監(jiān)測裝置，其特征在于:所述信號發(fā)射裝置(7)為無線發(fā)射裝置，所述信號接收裝置(8)為無線接收裝置。6.如權(quán)利要求1-4任一項所述的調(diào)諧阻尼器減振效果監(jiān)測裝置，其特征在于:所述調(diào)諧阻尼器(1)為調(diào)諧質(zhì)量阻尼器或者調(diào)諧液體阻尼器。
【專利摘要】本實用新型公開了一種調(diào)諧阻尼器減振效果監(jiān)測裝置，涉及結(jié)構(gòu)振動控制技術(shù)領(lǐng)域，該裝置包括調(diào)諧阻尼器，其固定在橋梁的主結(jié)構(gòu)上。信號采集裝置，其包括第一加速度傳感器和第二加速度傳感器，第一加速度傳感器安裝在調(diào)諧阻尼器上，第二加速度傳感器安裝在主結(jié)構(gòu)上。信號采集裝置還包括采集卡，采集卡與第一加速度傳感器和第二加速度傳感器相連。信號采集裝置還包括信號發(fā)射裝置，信號發(fā)射裝置與采集卡相連。信號接收裝置，信號接收裝置接收信號發(fā)射裝置發(fā)射的信號。顯示設(shè)備，顯示設(shè)備顯示信號接收裝置接收的信號。本調(diào)諧阻尼器減振效果監(jiān)測裝置能實時監(jiān)測主結(jié)構(gòu)振動和調(diào)諧阻尼器工作情況，降低了成本且使用方便。
【IPC分類】G01H17/00, G01M13/00
【公開號】CN205049335
【申請?zhí)枴緾N201520769212
【發(fā)明人】汪正興, 王國煒, 劉桂紅, 王波, 溫貴生, 呂江, 蘇國明, 高磊, 李東超, 柴小鵬
【申請人】中鐵大橋科學(xué)研究院有限公司, 中鐵大橋局集團有限公司, 中鐵第五勘察設(shè)計院集團有限公司
【公開日】2016年2月24日
【申請日】2015年9月30日