93.040CCS

P

28DB42 DB42/T

1744—2021橋梁阻尼器應用指南Application

guidelines

for

dampers

bridges 湖北省市場監督管理局 發

布DB42/T

1744—2021 前言

................................................................................

III1

范圍

................................................................................

12

規范性引用文件

......................................................................

13

術語和定義

..........................................................................

14

基本規定

............................................................................

25

調諧式阻尼器

........................................................................

36

黏滯流體阻尼器

......................................................................

47

斜拉索外置式阻尼器

..................................................................

5DB42/T

1744—2021 本文件按照GB/T

1.1—2020《標準化工作導則

第1部分：標準化文件的結構和起草規則》的規定起草。請注意本文件的某些內容可能涉及專利。本文件的發布機構不承擔識別專利的責任。本文件由中鐵大橋科學研究院有限公司提出。本文件由湖北省交通運輸廳歸口。國家重點實驗室、湖北省標準化與質量研究院。肖波、蔡欣、周琰、張耿、趙海威、張漢衛、李榮慶、齊舒、韓陽昱、莫顏君、柳宏、邵璇。本文件實施過程應用中的疑問，可咨詢湖北省交通運輸廳，聯系電話郵箱：hbzjjglc@163.co郵箱：，地址：湖北省武漢市硚口區建設大道103號，郵編本文件為首次發布。IIIDB42/T

1744—2021橋梁阻尼器應用指南1 范圍本文件規定了橋梁工程中常用阻尼器的應用范圍、技術要求、試驗方法、檢驗規則等。本文件適用于橋梁結構的風致振動、地震動及人致振動的控制。2 規范性引用文件文件。GB

50010 混凝土結構設計規范GB

50017 鋼結構設計標準GB

50661 鋼結構焊接規范JG/T

建筑消能阻尼器JGJ/T

487 建筑結構風振控制技術標準JT/T

公路橋梁鋼結構防腐涂裝技術條件JT/T

橋梁用黏滯流體阻尼器JTG/T

3360-01 公路橋梁抗風設計規范3 術語和定義下列術語和定義適用于本文件。橋梁阻尼器 bridge

行人等引起的結構振動）能量的消能裝置。調諧式阻尼器 tuned

器針對調諧質量阻尼器和調諧液體質量阻尼器。調諧質量阻尼器

TMD

mass

damper由線性彈簧、阻尼裝置、活動質量塊及支撐架等部件組成的振動系統。調諧液體質量阻尼器

TLMD tuned

liquid

mass

TLMD尼液為振動系統提供穩定的阻尼及附加質量。調諧式阻尼器質量比

ratio

of

tuned

DB42/T

1744—2021調諧式阻尼器中活動質量與被控結構受控模態的質量比值黏滯流體阻尼器

FVD

viscous

damper以二甲基硅油為阻尼介質，用于吸收、耗散外部輸入能量的裝置，屬于速度相關的被動型阻尼器。為黏滯阻尼器。斜拉索外置式阻尼器external

damper

stay

風致振動的控制措施。杠桿質量阻尼器

LMD

mass

damper帶動安裝于主梁處的阻尼裝置耗散斜拉索振動能量。粘彈性阻尼器

viscoelastic

damper利用粘彈性材料的剪切變形耗散振動能量的阻尼裝置。粘性剪切型阻尼器

viscous

shear

利用高粘度流體的粘滯力來耗散振動能量的阻尼裝置。磁流變阻尼器magnetorheological

damper以磁流變液作為阻尼介質的阻尼裝置。4 基本規定一般規定4.1.1 橋梁阻尼器為橋梁工程中常用的各類阻尼器，可分為調諧質量阻尼器、調諧液體質量阻尼器、黏滯流體阻尼器、粘彈性阻尼器、粘性剪切型阻尼器、磁流變液阻尼器、杠桿質量阻尼器等。4.1.2 橋梁用阻尼器應按照下列規定選用。a)

黏滯流體阻尼器應應用于橋梁結構中相對位移或相對速度較大的構件之間。b)

粘彈性阻尼器、粘性剪切型阻尼器應應用于橋梁結構中溫度變化范圍較小的結構振動控制。c)

調諧式阻尼器應應用于阻尼比較小的被控結構。4.1.3 阻尼器布置，應根據被控結構振動特征和所采用的振動控制技術特點確定，應沿結構軸線對稱布置，平面布置不應使結構產生扭轉。4.1.4阻尼器安裝位置應便于檢查、維修及更換。4.1.5 橋梁阻尼器應符合下列規定。a)

在設計荷載作用下，阻尼器應正常工作，其部件不應發生強度破壞。b)

換。c)

阻尼器不應承受被控結構的自重。d)

在設計荷載作用下，阻尼器不應與被控結構發生碰撞，并應采用防碰撞措施。4.1.6 阻尼器提供的控制力、位移和速度允許值應大于相應設計值的

1.2

倍。DB42/T

1744—20214.1.7 安裝阻尼器而設置的支撐、墊石、連接構件、預埋件等結構，應符合

和

50010

中關于鋼構件連接或鋼與鋼筋混凝土構件連接的構造措施要求。4.1.8 阻尼器與被控結構之間的直接連接部件在阻尼器控制力允許值作用下應處于彈性狀態。4.1.9 安裝在高處的阻尼器應具有防墜落措施。4.1.10阻尼器與被控結構之間應采用螺栓連接或焊接連接，當采用焊接連接時，應符合

50661

的相關規定。4.1.11 阻尼器表面應進行防腐涂裝處理，且應符合

JT/T

的相關規定。阻尼器檢驗4.2.1調諧式阻尼器檢驗應符合本文件

5.2

的規定。4.2.2 黏滯流體阻尼器的檢驗應符合本文件

6.2

的規定。4.2.3 斜拉索外置式阻尼器的檢驗應符合本文件

7.2

的規定。4.2.4 當被控結構遭遇大于設計荷載后，應對阻尼器及其連接部件進行檢查，發現阻尼器部件損壞或阻尼器工作異常時，應進行維修、加固或更換。阻尼器安裝4.3.1 調諧式阻尼器的安裝應符合本文件

的規定。4.3.2 黏滯流體阻尼器的安裝應符合本文件

6.3

的規定。4.3.3 斜拉索外置式阻尼器的檢驗應符合本文件

7.3

的規定。阻尼器養護提供產品日常檢查、維修使用說明書，說明書中提供如下信息。a)

日常檢查的項目、檢查周期和檢查方法，包括避免產品損壞的注意事項。b)

拆卸或更換產品的說明，包括需要的工器具或額外機械設備。阻尼器更換4.5.1 阻尼器應保證正常使用階段的全程可更換。4.5.2 用期間，當出現以下情況時，應更換阻尼器。a)

當不可抗力造成阻尼器系統失效，不能通過修補保證阻尼器的減振效果。b)

阻尼器服務年限已達到或接近設計年限，經檢測，繼續使用難以保證減振效果。5 調諧式阻尼器一般規定5.1.1 橋梁主梁進行風振控制或人致振動控制、拱橋吊桿和拱上立柱用于風振控制時應采用調諧式阻尼器。5.1.2 當被控結構的受控頻率低于

0.3

Hz

時，應采用調諧液體質量阻尼器進行減振。5.1.3 阻尼器設計前應對主結構進行自振特性分析、風致振動或人群荷載振動分析，根據被控結構的振動特性，指導阻尼器的設計。5.1.4 調諧式阻尼器質量比不應低于

0.005。5.1.5 調諧式阻尼器控制主梁渦激振動時，主梁的渦激振動響應應符合

JTG/T

中的要求。5.1.6 調諧式阻尼器應布置在結構受控振型的位移峰值處，且在布置斷面內應均勻布置，避免產生應DB42/T

1744—2021力集中。5.1.7 當采用多臺調諧式阻尼器進行減振時，為提高控制效果的魯棒性，阻尼器頻率應均勻分布。5.1.8 振動控制設計中，可僅考慮作用在被動結構上的動力荷載，不考慮作用在調諧式阻尼器上的動力荷載。5.1.9 直接承受調諧式阻尼器作用的連接構件應進行阻尼器提供控制力下的強度驗算。5.1.10 直接承受調諧式阻尼器作用的連接構件應進行阻尼器提供控制力下的變形驗算，其變形量應滿足被控結構正常使用和調諧式阻尼器正常工作的要求。檢驗5.2.1 調諧式阻尼器安裝前，應按本節相關規定進行檢驗，檢驗合格后方能使用。5.2.2 調諧式阻尼器的頻率和阻尼比應按照下列規定進行檢驗，抽樣檢驗合格率應為

100%：a)

抽樣檢驗數量不應少于阻尼器數量的

20%，且不應少于

2

個；當只有

1

個時，取

1

個；b)

調諧式阻尼器的實測頻率與設計值的相對誤差應小于

3%；c)

調諧式阻尼器的實測阻尼比與設計值的相對誤差應小于

；d)

調諧式阻尼器的慣性質量應采用行程限位等安全保護措施，并應通過非破壞性試驗驗證上述安全保護措施的有效性和可靠性。連接與安裝5.3.1 在阻尼器控制力設計值作用下，與調諧式阻尼器連接的結構應處于彈性狀態。5.3.2 調諧式阻尼器的安裝應符合下列規定。a)

采用導向的調諧式阻尼器，安裝后導向結構的直線度和平行度應滿足阻尼器正常工作要求。b)

設計值作用下，連接結構構件應保證調諧式阻尼器正常工作。c)

調諧式阻尼器周圍應預留阻尼器正常工作、調試及檢修的空間。d)

調諧式質量阻尼器各部件應進行防腐處理，保證其正常使用壽命。6 黏滯流體阻尼器一般規定6.1.1

黏滯流體阻尼器布置在斜拉橋、懸索橋主塔與主梁連接處，應對稱成對布置，控制橋梁縱向地震動。6.1.2

黏滯流體阻尼器適用環境溫度為-25

℃～+50

℃，速度工作范圍一般為

0.01

～1.5

m/s。6.1.3

不同速度工況下，黏滯流體阻尼器出力應在設計阻尼力的±之內。6.1.4

在-25

℃和

50

℃時黏滯流體阻尼器出力，相對于

℃時出力偏差不應超過±。6.1.5

黏滯流體阻尼器的最大壓強不應小于設計內壓的

倍。6.1.6

黏滯流體阻尼器的極限位移不應小于設計位移。6.1.7

黏滯流體阻尼器的極限速度不應小于設計速度。6.1.8

安裝黏滯流體阻尼器后，在設計地震動作用下，橋梁結構關鍵截面應保持在彈性范圍之內。6.1.9

黏滯流體阻尼器在溫度作用下出力不應大于設計阻尼力的

10%，不應對結構提供過大的附加外力。6.1.10

黏滯流體阻尼器的表面應光潔，無凹坑或劃痕，無機械損傷。6.1.11

黏滯流體阻尼器的阻尼介質應選用無毒、不易燃、具有良好化學惰性的二甲基硅油。6.1.12

在剎車制動作用下應對黏滯阻尼器與被控結構的連接構件進行強度及變形校核，其強度及變DB42/T

1744—2021形應符合

50017

和

GB

50010

中關于鋼構件連接或鋼與鋼筋混凝土構件連接的構造措施要求。6.1.13 黏滯流體阻尼器安裝時澆筑墊石混凝土標號不得低于

C50±5

mm、高程誤差不大于

5

mm。預埋錨栓離墊石外邊緣最小距離不低于

5

倍錨栓直徑。6.1.14 黏滯流體阻尼器應具有較好的密封性能，無滲漏。6.1.15 應用于橋梁工程的黏滯流體阻尼器應符合下列規定。a)

在設計環境溫度范圍內，黏滯流體阻尼器的主要力學性能指標變化量不應大于

15%。b)

黏滯流體阻尼器應具有良好的疲勞性能。6.1.16 黏滯流體阻尼器用于橋梁振動控制時，應符合下列規定：a)

阻尼的安裝數量和位置應通過方案優化確定；b)

阻尼器應布置在結構變形和速度較大的位置，平面布置應避免偏心；c)

被控結構的動力響應分析應計入黏滯流體阻尼器給被控結構提供的附加阻尼。檢驗6.2.1

JT/T

、JG/T

、JGJ/T

的規定。6.2.2黏滯流體阻尼器應經檢驗合格并附合格證明文件后方可出廠應用于橋梁結構。6.2.3 黏滯流體阻尼器檢驗應符合下列規定：a)

鋼材原材料力學性能和化學成分檢驗頻次為每批

，二甲基硅油檢驗頻次為每批

1

b)

抽樣檢驗數量不應少于阻尼器數量的

20%，且不應少于

2

個；c)

黏滯流體阻尼器的超載耐壓試驗應在

1.5

倍設計最大壓強下，持荷

120s，不應出現泄漏、破壞等現象；d)

阻尼器在溫度作用等慢速運動情況下出力不應大于設計阻尼力的

附加外力；e)

0.5

2

倍設計工作頻率范圍內，實測阻尼力與設計阻尼力之差應小于

，且阻尼器不發生破壞；f)

不少于

3

圈，實測阻尼力與設計阻尼力之差應小于

15%6.2.4 阻尼器的溫度性能試驗在

50

對于理論阻尼力的偏差不應超過±，且相對于

℃時阻尼力偏差不應超過±。連接與安裝6.3.1 黏滯流體阻尼器應采用梁端鉸接連接，連接部件僅承受軸向變形。6.3.2 當安裝空間不足時，安裝方式可以采用一端鉸接、一端在阻尼器缸筒中部鉸接的連接方式。7 斜拉索外置式阻尼器一般規定7.1.1 斜拉索外置式阻尼器應選擇溫度穩定性好、阻尼參數穩定的阻尼器。7.1.2 斜拉索外置式阻尼器可以采用粘性剪切型阻尼器、黏滯阻尼器、杠桿質量阻尼器、磁流變阻尼器等。7.1.3 斜拉索外置式阻尼器安裝位置比不應小于

2.0%?！恪?.1.4斜拉索外置式黏滯阻尼器、磁流變阻尼器應成對使用，對稱布置，兩阻尼器軸線夾角在

60

～°°90

之間。7.1.5 當斜拉索面外振動顯著時，不應采用粘性剪切型阻尼器。7.1.6 當阻尼器安裝高度大于

5

m，或對橋梁美觀要求較高時，應采用杠桿質量阻尼器。DB42/T

1744—20217.1.7 當斜拉索發生斜拉索外置式阻尼器無法控制的高階振動時，可以設計調諧式阻尼器控制該高階振動。7.1.8 斜拉索外置式阻尼器采用含有液體的阻尼器時，應保證阻尼器的密封性能。7.1.9 直接承受阻尼器作用的連接構件應滿足在阻尼器提供控制力下的強度驗算。7.1.10 1實際阻尼系數偏差不超過設計值的±10%。????????,??

=

????????,??

=

0.1??????01

(1)式中：·????????,??——斜拉索第階最優阻尼系數值（N

·??——為斜拉索每延米質量（kg/m）；??——斜拉索的索長（m??01——斜拉索一階圓頻率（rad/s??——????——斜拉索外置式阻尼器索夾距離拉索錨點的距離（m???????——斜拉索外置式阻尼器的安裝位置比。7.1.11 斜拉索外置式阻尼器面內、面外支架剛度折減率不應大于

20%。剛度折減率按照公式(2)進行計算。??

=

11+??

(2