斜拉橋斜置阻尼器設計指南PAGEPAGE11PAGEPAGE10斜拉橋斜置阻尼器設計指南范圍裝、使用與維護等要求。本標準適用于公路斜拉橋斜置阻尼器的設計，其他工程結構的斜置阻尼器設計可參照執行。規范性引用文件件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T197普通螺紋公差GB/T699優質碳素結構鋼GB/T1220不銹鋼棒GB/T1591低合金高強度結構鋼GB/T3077合金結構鋼GB/T11379金屬覆蓋層工程用鉻電鍍層GB/T12332金屬覆蓋層工程用鎳電鍍層JB/T8565關節軸承額定動載荷與壽命JT/T722公路橋梁鋼結構防腐涂裝技術條件JT/T926橋梁用黏滯流體阻尼器JTG/T3360-01公路橋梁抗風設計規范JTG3362 JTGB02公路工程抗震規范JTG/TB02-01 JTGD60公路橋涵設計通用規范JTGD64公路鋼結構橋梁設計規范JTG/TD65-01 公路斜拉橋設計細JTG/TF50公路橋涵施工技術規范JTGH11公路橋涵養護規范HG/T2366二甲基硅油術語和定義下列術語和定義適用于本文件。3.1斜置阻尼器sidelingdamper（一般不大于（“阻尼器”）。3.2梁端連接組件beamendconnectionassembly阻尼器與斜拉橋主梁連接的組件。3.3塔端連接組件towerendconnectionassembly阻尼器與斜拉橋索塔連接的組件。3.4萬向鉸universalhinge阻尼器塔端連接組件中，同時具備水平向轉動和豎向轉動功能的鉸。3.5關節軸承sphericalplainbearing阻尼器塔端連接組件中，適用于擺動運動、傾斜運動的滑動軸承。3.6設計行程designstroke單個阻尼器處于初始長度時，允許產生的最大軸向伸長量或縮短量。3.7鉸距hingespacing阻尼器梁端與塔端轉動軸中心點之間的距離。3.8阻尼力dampingforce活塞在密閉缸體內運動時，單個阻尼器產生的軸向輸出力。3.9設計最大阻尼力designmaximumdampingforce單個阻尼器在最大運動速度下產生的軸向輸出力。3.10運動速度movementvelocity單個阻尼器活塞與密閉缸體的相對運動速率。3.11速度指數velocityexponent阻尼器阻尼力與運動速度關系的冪指數參數。3.12阻尼系數dampingcoefficient阻尼器在以單位速度運動時所產生的阻尼力之值。3.13本構關系constitutiverelation阻尼器的阻尼力與運動速度之間的關系。符號下列符號適用于本文件。ACClCt————————加載振幅（mm）；阻尼系數（kN/(m/s)α）；阻尼系數在斜拉橋縱橋向的等效值（kN/(m/s)α）；阻尼系數在斜拉橋橫橋向的等效值（kN/(m/s)α）；F——阻尼力（kN）；Fl——阻尼力在斜拉橋縱橋向的分量（kN）；Ft——阻尼力在斜拉橋橫橋向的分量（kN）；Fa——實際阻尼力（kN）；Fth——理論阻尼力（kN）；Lmin——斜置阻尼器發生位移時，阻尼器的最短鉸距（mm）；Pmax——設計最大壓強（Pa）；f——加載頻率（Hz）；fd——設計工作頻率（Hz）；t——加載時間（s）；u——加載位移（mm）；v——運動速度（m/s）；vl——斜拉橋索塔與主梁的縱橋向相對運動速度（m/s）；vt——斜拉橋索塔與主梁的橫橋向相對運動速度（m/s）；vmax——設計最大運動速度（m/s）；α——速度指數；β——斜置阻尼器軸線與斜拉橋主梁縱軸線的夾角（°）；σs——萬向鉸的最大應力值（MPa）；σsd——萬向鉸的強度設計值（MPa）；Δh——斜拉橋主梁與斜置阻尼器活塞桿耳環連接處的豎向最大相對位移（mm）；Δs——實際產生的最大伸長量或最大縮短量（mm）；Δsd——允許產生的最大伸長量或最大縮短量（mm）；Δθh——萬向鉸處的水平向最不利轉角（°）；Δθhd——萬向鉸處的水平向設計轉角（°）；Δθvd——萬向鉸處的豎向設計轉角（°）。基本規定JTG/TB02-01、JTGD60、JTG/T3360-01、JTG3362、JTGD64、JTG/TD65-01JT/T926阻尼器宜用于漂浮體系或半漂浮體系斜拉橋，設計應與斜拉橋的主梁、索塔結構設計相匹配。阻尼器應具有在斜拉橋的橫橋向、縱橋向運動阻尼約束的功能，并滿足多向轉動的需求。斜置阻尼器的設計應對地震、脈動風、車輛制動力等主要動力激勵均有良好的阻尼作用。阻尼器β45°1。圖1斜置阻尼器平面布置示意材料與構造一般規定阻尼器采用的鋼材應為鍛鋼或軋鋼，不應采用鑄鋼。GB/T699、GB/T1591、GB/T3077、GB/T12202。圖中：1——梁端連接組件；2——活塞桿及防塵罩；3——密閉缸體；4——塔端連接組件。圖2斜置阻尼器構造示意阻尼器應采用防塵罩對活塞桿進行保護。70μm；40μmGB/T11379GB/T12332JT/T722系編號為“S05”的要求。梁端連接組件3。各構件應滿足受力要求，主梁連接處應進行局部加強。圖中：1——2——活塞桿耳環；3——銷軸。圖3斜置阻尼器梁端連接組件構造示意45Q355的低合金高強度結構鋼。活塞與活塞桿GB/T1977H/6g斜置阻尼器的活塞桿耳環宜水平放置。40CrGB/T307740CrGB/T307714Cr17Ni2GB/T1220的有關規定。阻尼介質阻尼器的阻尼介質宜選用無毒、不易燃、具有良好化學惰性的二甲基硅油。HG/T2366定。密閉缸體耐壓性能。40CrGB/T307745GB/T699Q3551591JT/T9261.5Pmax120min，不應出現泄露、部件損壞等現象。塔端連接組件4。圖中：1——萬向鉸；關節軸承；連接底座。圖4斜置阻尼器塔端連接組件構造示意阻尼器萬向鉸宜設置在密閉缸體的中間位置。JB/T8565Q3551591設計計算一般規定斜置阻尼器應進行阻尼力、轉角、行程和連接組件的設計計算。設計計算除應符合本文件的有JTGB02、JTG/TB02-01、JTGD60、JTG/T3360-01JTG/TD65-01阻尼器設計計算的作用與作用效應組合應符合下列規定：作用包括可變作用和地震作用，可變作用包括汽車荷載、汽車制動力、風荷載、溫度作用等；JTGD60的規定執行；參數設計應考慮可能出現的最不利效應組合。阻尼器設計時，宜主要基于地震作用，綜合考慮縱、橫向斜拉橋梁端位移、塔頂位移、索塔剪Cα。阻尼力阻尼器軸向的阻尼力應滿足公式（1）的要求：式中：F——阻尼力（kN）；C——阻尼系數（kN/(m/s)α）；v——運動速度（m/s）；

FCv

(1)α——速度指數，一般情況下，0.2α1.0。阻尼器的設計最大阻尼力應按公式（2）計算：F =Cv式中：Fmax——設計最大阻尼力（kN）；vmax——設計最大運動速度（m/s）

max

(2)斜置阻尼器橫橋向阻尼力應按公式（3）、公式（4）5：FCvt tt

(3)t式中：t

CCsin1

(4)Ft——阻尼力在斜拉橋橫橋向的分量（kN）；tC——阻尼系數在斜拉橋橫橋向的等效值（kN/(m/s)α）；vt——斜拉橋索塔與主梁的橫橋向相對運動速度（m/s）；β——斜置阻尼器軸線與斜拉橋主梁縱軸線的夾角（°）t縱橋向βvβvFtvtF圖5斜置阻尼器橫橋向阻尼力計算示意斜置阻尼器縱橋向阻尼力應按公式（5）、公式（6）6：FCvl ll (5)l式中：l

CCcos1

(6)Fl——阻尼力在斜拉橋縱橋向的分量（kN）；lC——阻尼系數在斜拉橋縱橋向的等效值（kN/(m/s)α）；lvl——斜拉橋索塔與主梁的縱橋向相對運動速度（m/s）。縱橋向βvβvlvF Fl圖6斜置阻尼器縱橋向阻尼力計算示意vmax0.10.250.751.0式中：Fa——實際阻尼力（kN）；Fth——理論阻尼力（kN）

(7)v1×10-4m/s(8)-25℃50Fa20℃Fa的偏差不應超過±15％。JT/T926轉角斜置阻尼器的水平向轉角設計應同時滿足橫橋向與縱橋向的轉動要求。萬向鉸處的水平向設計轉角應符合公式（9）的規定：式中：

(9)Δθh——萬向鉸處的水平向最不利轉角（°），應按照本文件第7.1.2條規定的作用與作用效應組合計算確定；Δθhd——萬向鉸處的水平向設計轉角（°）。萬向鉸處豎向設計轉角應符合公式（10）的規定：≥arctan

hL 式中：

(10)Δθvd——萬向鉸處的豎向設計轉角（°）；Δh——斜拉橋主梁與斜置阻尼器活塞桿耳環連接處的豎向最大相對位移（mm），應按照本文件第7.1.2條規定的作用與作用效應組合計算確定；Lmin7.1.2與作用效應組合計算確定。行程斜置阻尼器的設計行程應符合公式（11）的規定：式中：

(11)Δs應按照本文件第7.1.2應組合計算確定；Δsd——允許產生的最大伸長量或最大縮短量（mm）。設置斜置阻尼器的斜拉橋宜對索塔與主梁間縱、橫向單獨進行限位設計。能夠協同接近。A連接組件斜置阻尼器萬向鉸的強度應符合公式（12）的規定：式中：

s≤sd

(12)σs——萬向鉸的最大應力值（MPa），應按照本文件第7.1.2條規定的作用與作用效應組合計算確定；σsd——萬向鉸的強度設計值（MPa）。0.10。計算，JB/T8565式中：

LKtPvz

KMvsP

(13)L——關節軸承初始潤滑壽命（擺次αK——載荷特性壽命系數；αt——溫度壽命系數；αP——載荷壽命系數；αv——滑動速度壽命系數；αz——潤滑壽命系數；KM——與摩擦副材料有關的系數；Cd——關節軸承額定動載荷（N）；vsP——關節軸承當量動載荷（N）。制造安裝、使用與維護制造與安裝JT/T926斜置阻尼器的安裝應符合下列規定：每個斜置阻尼器均應具有合格證明文件，并進行現場驗收，驗收合格后方可安裝；偏量，調整活塞桿、活塞桿耳環的位置等。JTG/TF501表1斜置阻尼器安裝質量要求項次項目允許偏差1阻尼器安裝縱、橫橋向偏位（mm）≤52阻尼器安裝高程偏差（mm）±53阻尼器軸線與斜拉橋主梁縱軸線的夾角偏差（°）±0.54阻尼器底座安裝四角高差（mm）≤25栓接高強螺栓扭矩10％焊縫焊縫尺寸符合設計要求焊縫等級使用與維護-25℃，不宜高于50℃，避免陽光直射。JTGH11行實時監測。附錄A（資料性附錄）斜置阻尼器協同工作性能檢驗試驗方法斜置阻尼器協同工作性能檢驗試驗宜采用本體進行。試驗環境試驗應在室內進行。試驗應在(23±5)℃的環境溫度下進行。試驗過程2個阻尼器進行試驗。試驗開始前，應根據實際設計情況，按照圖A.1圖中：1——2——限位滑槽3——分配梁4——作動器圖A.1斜置阻尼器協同工作性能檢驗試驗示意ffdA應按公式（A.1）計算：式中：

A v2πf

(A.1)A——加載振幅（mm）；f——加載頻率（Hz）。試驗應采用正弦波加載方式，見圖A.2u應按公式（A.2）計算：式中：u——加載位移t——加載時間（s）。1/ft1/ft

uAsin(2πft)

(