[实用新型]用于抑制拉索振动的主动变刚度控制装置

说明书

技术领域

本实用新型属于土木工程领域，涉及一种用于抑制拉索振动的主动变刚度控制装置。

背景技术

拉索结构由于结构合理、外形美观，从而在土木工程结构中得到了广泛的应用，但是由于拉索质量轻、柔性大、阻尼小，在风荷载作用下或端部支座有移动的情况下，容易产生横向振动。过大的振幅会使拉索发生疲劳断裂，影响了拉索结构的安全性，而可能有破坏性事故发生。

目前为止，工程界主要采用各种被动控制或半主动控制的减振装置来减少拉索结构中拉索的横向振动。虽然存在简便易行、安装方便等优点，但是被动控制或半主动控制对超长拉索的振动控制来说，其控制效果远远不能满足工程实际的要求。而随着现代建筑构形的不断发展，将会有更多的超长拉索出现在实际结构中，因此必须采用比被动或半主动控制更好的方法。

实用新型内容

本实用新型所要解决的问题是提供一种用于抑制拉索振动的主动变刚度控制装置，克服现有技术中存在的上述问题。

本实用新型用于抑制拉索振动的主动变刚度控制装置，其包括液压伺服作动器、液压站、主动控制系统，液压伺服作动器包括液压油缸，液压油缸的一端与所述拉索的活动端相连，液压油缸的另一端与产生初始预拉力的弹簧相连，弹簧的另一端固定在弹簧座上；所述拉索的固定端设有第一拉压力传感器，拉索上还设有第一位移传感器，第一位移传感器、主动控制系统和液压伺服作动器、液压站通过数据线连接形成控制回路，液压站与液压伺服作动器通过油路相连。

本实用新型所述液压伺服作动器还包括第二拉压力传感器、第二位移传感器、液压伺服阀和底座，第二拉压力传感器设在所述液压油缸和弹簧间，第二位移传感器设在所述液压伺服油缸的另一端上，所述液压伺服油缸和液压伺服阀一起固定在底座上，第二拉压力传感器及第二位移传感器与所述主动控制系统相连。

本实用新型所述液压站包括通过油管连通的蓄能器组、油箱和机泵组，机泵组和与所述主动控制系统相连的阀组相连，油箱内设有回油滤油器。

本实用新型所述主动控制系统包括信号依次相连的信号输入模块、信号分解模块、求导模块、乘积模块、控制模块和信号输出模块，信后输入模块与所述第一位移传感器相连，信号输出模块与所述液压伺服作动器、液压站相连。

通过以上技术方案，本实用新型的用于抑制拉索振动的主动变刚度控制装置，利用很少的能量沿拉索轴向施加主动最优控制力，在引起拉索横向刚度发生实时变化的同时，使拉索振动的频率和阻尼比也发生了相应的变化，从而达到减轻或降低拉索振动响应的目的。本实用新型的液压伺服主动控制装置能够很好地实现拉索振动的主动控制，且控制效果明显，适用于抑制各种拉索的振动。

附图说明

图1本实用新型的液压伺服作动器主视结构示意图。

图2本实用新型的液压伺服作动器俯视结构示意图。

图3本实用新型的液压站主视图。

图4本实用新型的液压站右视图。

图5本实用新型的液压站俯视图。

图6本实用新型的伺服主动控制装置液压原理图。

图7本实用新型用于抑制拉索振动的主动变刚度控制装置示意图。

图8本实用新型D-V-I Bang-Bang主动控制系统的框图。

图9本实用新型D-V-I Bang-Bang控制过程的力学模型示意图。

图10本实用新型试验一拉索振动L/2处的位移时程。

图11本实用新型试验一沿拉索轴向主动控制力时程。

图12本实用新型试验二拉索振动L/2的位移时程。

图13本实用新型试验二沿拉索轴向主动控制力时程。

具体实施方式

如图1及图7所示，本实用新型涉及一种用于抑制拉索振动的主动变刚度控制装置，其包括液压伺服作动器、液压站、主动控制系统85，液压伺服作动器包括液压油缸2，液压油缸2的一端与拉索5活动端相连，液压油缸的另一端与产生初始预拉力的弹簧15相连，弹簧15的另一端固定在弹簧座16上；拉索固定端设有第一拉压力传感器82，拉索5上还设有第一位移传感器83，第一位移传感器83、主动控制系统85和液压伺服作动器、液压站通过数据线84连接形成控制回路，液压站与液压伺服作动器通过油路相连。