[发明专利]一种控制大跨桥梁长吊杆振动的环形圆柱体调谐液体阻尼器及设计方法

权利要求书

1.一种控制大跨桥梁长吊杆振动的环形圆柱体调谐液体阻尼器，其特征在于，所述的环形圆柱体调谐液体阻尼器包括分体式环形圆柱体调谐液体阻尼器箱体(3)、箱体顶盖(2)、箱体支架(5)、阻尼液体(4)；其中箱体支架(5)由两个相同分体对扣拼接而成，内部加装防滑垫片后两侧用螺栓固定于桥梁吊杆(1)的中点处；分体式环形圆柱体调谐阻尼器箱体(3)安装在箱体支架(5)的上部，其安装方式与箱体支架(5)的安装方式类似，由两个部分箱体对扣拼接而成，于拼合位置设置防水橡胶垫圈或防水胶带防止箱体内液体渗出，分体式环形圆柱体调谐阻尼器箱体(3)的两个部分箱体的边缘处预留螺栓孔(6)，二者通过螺栓连接为一体；分体式环形圆柱体调谐阻尼器箱体(3)内部标注有预先按照设计参数确定的液体高度线，按照液体高度线位置添加阻尼液体(4)；箱体顶盖(2)在分体式环形圆柱体调谐阻尼器箱体(3)的顶部，箱体顶盖(2)亦为两部分拼接而成，用防水胶封住连接处，保证箱体内液体不会溅出或挥发。

2.一种控制大跨桥梁长吊杆振动的环形圆柱体调谐液体阻尼器的设计方法，其特征在于，步骤如下：

步骤一，现场测试或查阅设计数据获得待控制桥梁吊杆(1)的基本数据：吊杆的直径、长度、密度、弹性模量和索力，进而获得桥梁吊杆(1)的一阶自振频率；

步骤二，确定待设计的环形圆柱体调谐液体阻尼器的已知基本参数：阻尼器的设计基频、分体式环形圆柱体调谐液体阻尼器箱体(3)内径、阻尼液体(4)的密度、阻尼液体(4)与桥梁吊杆(1)的质量比；其中，分体式环形圆柱体调谐液体阻尼器箱体(3)的内径需考虑桥梁吊杆(1)与阻尼器之间连接构件的尺寸确定，阻尼液体(4)与桥梁吊杆(1)的质量比不超过5％，根据实际待控制桥梁吊杆(1)的需求确定；

步骤三，将阻尼器的设计基频取为步骤一获得的桥梁吊杆(1)的一阶自振频率，根据步骤二获得的环形圆柱体调谐液体阻尼器的已知基本参数，根据环形圆柱体调谐液体阻尼器液体晃动一阶频率计算公式进行计算，得到待设计的环形圆柱体调谐液体阻尼器的外径尺寸及阻尼液体的液面高度值；

步骤四，根据步骤三中得出的环形圆柱体调谐液体阻尼器的基本参数定制加工环形圆柱体调谐液体阻尼器，并加工箱体支架(5)；

步骤五，将箱体支架(5)固定于待控制桥梁吊杆(1)的中点位置，箱体支架(5)用于支撑其上方的环形圆柱体调谐液体阻尼器并防止其脱落；

步骤六，将两部分分体式环形圆柱体调谐液体阻尼器箱体(3)在箱体支架(5)上拼接，并在箱体支架(5)处以及内壁与桥梁吊杆(1)连接处固定；依据设计的阻尼液体高度标准线加入阻尼液体(4)，安装箱体顶盖(2)。