[发明专利]一种磁浮式智能控制斜拉索阻尼装置及阻尼调节方法

说明书

本发明公开了一种磁浮式智能控制斜拉索阻尼装置及阻尼调节方法，涉及桥梁减振装置领域，包括上连接杆，上连接杆一端设有第一铁芯，第一铁芯上绕有第一线圈；与所述上连接杆相对设置的下连接杆，下连接杆一端设有第二铁芯，第二铁芯与第一铁芯相对设置，所述第二铁芯上绕有第二线圈；连接板，所述连接板设在桥面上与所述下连接杆相连；固设于连接板上的位移传感器，其通过一拉线与第一铁芯相连，位移传感器可用于监测第一铁芯的位移量。本发明的磁浮式智能控制斜拉索阻尼装置去掉了复杂的活塞油缸结构，结构简单，制造方便，同时没有机械磨耗，提高了装置的耐久性和使用寿命。

技术领域

本发明涉及桥梁减振装置领域，具体涉及一种磁浮式智能控制斜拉索阻尼装置及阻尼调节方法。

背景技术

在大跨度桥梁方案比选中，斜拉桥优势明显数量占显著优势。大跨度斜拉桥的拉索由于其具有大柔度、小质量和小阻尼等特点，在风和交通荷载的激励下，极易引起影响桥梁健康和安全的振动，有的振幅甚至达到1m。斜拉索的振动会引起疲劳损伤，导致拉索端部结构破坏，极大缩短拉索本身的疲劳寿命，最终影响桥梁安全。因此，桥梁斜拉索普遍安装阻尼装置进行减振。

当前大多数桥梁的斜拉索的减振装置为粘性剪切阻尼器、杠杆质量阻尼器等被动式阻尼装置，被动式阻尼装置不需要外部能源，比较好实施，应用较广，但主要缺点是阻尼特性是固定的，控制效果不如主动控制。

近年来，主动控制阻尼装置得到了一定的发展和应用。目前投入应用的主动控制阻尼装置主要是磁流变阻尼装置，其结构与液压活塞油缸类的阻尼器机械结构基本一致，区别在于用磁流变液取代普通阻尼器中粘度固定的阻尼液体，磁流变液在磁场的作用下会改变粘度，以此改变阻尼力。智能主动控制阻尼装置可以采用最优的控制算法，实时提供最佳的控制力，迅速达到减振降噪效果。

但现有的磁流变阻尼器仍存在以下缺点：

1、现有磁流变阻尼器中仍需应用液压活塞油缸，该装置结构复杂，其制造安装需要进行精密机械加工，成本较高；

2、现有磁流变阻尼器中仍需应用液压活塞油缸，使用时其内部构件间存在较大的机械磨耗，影响装置的耐久性及使用寿命；

3、现有磁流变阻尼器尽管可以由改变阻尼达到主动控制，但受设备的制约存在一定响应延迟，并不能实时精准给予最合适的阻尼力。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种磁浮式智能控制斜拉索阻尼装置及阻尼调节方法，省略了现有磁流变阻尼装置中复杂的活塞油缸结构，消除了机械磨耗，提高了装置的耐久性和使用寿命。

为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：

一种磁浮式智能控制斜拉索阻尼装置，包括：

上连接杆，所述上连接杆一端设有第一铁芯，所述第一铁芯上绕有第一线圈；与所述上连接杆相对设置的下连接杆，所述下连接杆一端设有第二铁芯，所述第二铁芯与所述第一铁芯相对设置，所述第二铁芯上绕有第二线圈；连接板，所述连接板设在桥面上，所述连接板与所述下连接杆相连；固设于所述连接板上的位移传感器，其通过一拉线与所述第一铁芯相连，所述位移传感器用于监测所述第一铁芯的位移量；固设于所述连接板上，与所述第一线圈、第二线圈和位移传感器均电连接的控制器，所述控制器包括用于控制所述第一线圈和第二线圈中电流的电流控制器和用于接收监测信号的信号反馈器；；

其中，所述磁浮式智能控制斜拉索阻尼装置用于：通过位移传感器(9)实时监测第一铁芯(4)的振动位移变化量ΔL，并传输至信号反馈器(14)；信号反馈器(14)将位移传感器(9)传输的结果计算分析后向电流控制器(13)发送电流控制指令；其中，信号反馈器(14)发送的电流控制指令中传输电流I大小计算方法为：