(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210653461.3 (22)申请日 2022.06.09 (71)申请人 中铁大桥局集团有限公司 地址 430050 湖北省武汉市汉阳区汉阳 大 道38号 申请人 中铁大桥科 学研究院有限公司 (72)发明人 吴肖波　王波　柴小鹏　荆国强　 汪正兴　马长飞　戴青年　肖龙　 蔡欣　李东超　刘鹏飞　李亚敏　 盛能军　贾晓龙　董飞　 (74)专利代理 机构 武汉智权专利代理事务所 (特殊普通 合伙) 42225 专利代理师 何伟 (51)Int.Cl. E01D 19/00(2006.01)E01D 19/16(2006.01) E01D 11/02(2006.01) G06F 30/13(2020.01) G06F 30/20(2020.01) (54)发明名称 一种多吊索高频涡激减振方法及多重调谐 质量阻尼器 (57)摘要 本申请涉及一种多吊索高频涡激减振方法 及多重调谐质量阻尼器， 若干MTMD 装置通过连接 杆与吊索连接， MTMD 装置包括第一级TMD组件， 第 一级TMD组件包括阻尼器， 阻尼器包括质量件和 第一刚度连接件， 第一刚度连接件 具有弯曲主 频 f1和扭转主频f2。 若干MTMD装置根据减振要求进 行设计制造， 使 其具有多个主频， 从而在使用时， 每个MTMD 装置可以有多个可调的主频， 然后可选 择合适数量、 以及合适安装高度安装在吊索上， 从而适应吊索宽频振动控制， 以有效对于双吊索 或者多吊索进行减 振。 权利要求书3页 说明书10页 附图6页 CN 115198627 A 2022.10.18 CN 115198627 A 1.一种多重调谐质量阻尼器， 其特 征在于， 其包括： 连接杆(1)， 其两端设有吊索夹具(2)； 若干MTMD装置， 其包括第一级TMD组件， 第一级TMD组件包括阻尼器(4)， 阻尼器(4)包 括： ‑质量件(400)， 其包括连接筒(b)， 连接筒(b)的两端分别连接设有开口的第一质量块 (a)和设有过 水孔的第二质量 块(c)； ‑第一刚度连接件(401)， 其一端与所述连接杆(1)连接， 另一端穿设所述连接筒(b)和 第一质量块(a)， 并与所述第二质量块(c)同轴连接， 第一刚度连接件(401)具有弯曲主频f1 和扭转主频f2。 2.如权利要求1所述的多重调谐质量阻尼器， 其特 征在于： 所述MTMD装置还包括第一减振架(3)， 所述第一级TMD组件设置在第一减振架(3)内， 形 成第二级 TMD组件。 3.如权利要求2所述的多重调谐质量阻尼器， 其特 征在于： 所述MTMD装置还包括第二减振架(5)， 所述第二级TMD组件设置在第二减振架(5)内， 形 成第三级 TMD组件。 4.如权利要求3所述的多重调谐质量阻尼器， 其特 征在于： 第一减振架(3)包括第一刚性连接件(301)和两个第二刚度连接件(300)； 第一刚性连 接件(301)的两端分别与两个第二刚度连接件(300)连接， 并且通过第二刚度连接件(300) 与所述连接杆(1)连接； 第一刚度连接件(401)与第一刚性连接件(3 01)连接； 第二减振架(5)包括第二刚性连接件(501)和两个与所述连接杆(1)连接的第三刚度连 接件(500)； 第二刚性连接件(501)的两端与第三刚度连接件(500)垂直连接； 第二刚性连接 件(501)与两个所述第二刚度连接件(3 00)连接。 5.如权利要求 4所述的多重调谐质量阻尼器， 其特 征在于： 第二刚度连接件(3 00)具有弯曲主频f3和扭转主频f4， f1、 f2、 f3和f4的计算公式为： 其中， K1为第一刚度连接件(401)的抗弯刚度， T1为第一刚度连接件(401)的扭转刚度， M1、 M2和M3分别为第二质量块(c)的质量、 第一质量块(a)的质量和连接筒(b)的质量； K2为第 二刚度连接件(300)的抗弯刚度， T2为第二刚度连接件(300)的扭转刚度， MI为第一刚性 连接 件(301)的质量； 第三刚度连接件(5 00)具有附加弯曲主频f5和扭转主频f6， 其计算公式为： 其中， K3为第三刚度连接件(500)的抗弯刚度， T3为第三刚度连接件(500)的扭转刚度， MΠ为第二刚性连接件(5 01)的质量。 6.一种多吊索高频涡激减 振方法， 其特 征在于， 其包括以下步骤：权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115198627 A 2对吊索振动特性进行实测分析， 以确定吊索经阻尼减 振后的振动主频目标值； 根据所述振动主频目标值， 制造如权利要求1 ‑5任一项所述的多重调谐质量阻尼器， 并 安装于吊索上； 其中， 所述多重调谐质量阻尼器采用如权利要求 1所述的多重调谐质量阻尼 器， 且制造多重调谐质量阻尼器， 包括如下步骤： ‑建立多个MTMD装置的数据模型， 并对多个MTMD装置的数据模型的阻尼比进行优化， 得 到优化后的阻尼比； ‑输入弯曲主频f1和扭转主频f2， 以及将优化后的阻尼比到对应的MTMD装置的数据 模型 中， 获取MTMD装置的数据模型对吊索进行阻尼减 振后的模拟振动主频； ‑筛选出模拟振动主频不大于振动主频目标值所对应的MTMD装置的数据模型和对应的 优化后的参数， 作为初级数据模型； ‑利用所有的初级数据模型， 建立具有多个不同主频的多重调谐质量阻尼器的数据模 型； ‑根据多重调谐质量阻尼器的数据模型制造多重调谐质量阻尼器。 7.如权利要求6所述的多吊索高频涡激减振方法， 其特征在于， 将多重调谐质量阻尼器 安装于吊索上， 需进行以下步骤： 获取吊索的初始阻尼参数和设计振型参与系数； 模拟若干 MTMD装置在不同位置安装后吊索的实际阻尼参数和实际的振型参与系数； 将吊索的实际阻尼参数和实际的振型参与系数与初始阻尼参数和设计振型参与系数 进行分析对比， 以获得最佳安装位置 。 8.如权利要求6所述的多吊索高频涡激减 振方法， 其特 征在于： 所述MTMD装置的数据模型为： 其中， M、 C、 K分别为单根吊索的质量、 阻尼及刚度矩阵， p为结构受到的外力， 分别为第 i个第一级TMD组件的质量、 阻尼及刚度系数； y、 分别为结构 位移矢量、 第一级TMD组件安装位置处结构位移以及第i个第一级TMD组件的位移； k＝ 1， ......， n； t为激励时间。 9.如权利要求6所述的多吊索高频涡激减振方法， 其特征在于， 建立多个MTMD装置的数 据模型， 并对多个MTMD装置的数据模型的阻尼比进行优化， 得到优化后的阻尼比的具体步 骤为： 获取第一级TMD组件的惯性质量和针对吊索的第一级TMD组件质量比， 并以吊索实测振 动明显的第k阶频率为对象， 以位移控制效果最优为目标， 进行分析得到第一级TMD组件和 目标位移的动力放大系数随着外界激励变化曲线； 根据动力放大系数随着外界激励变化曲线， 得到第一级 TMD组件优化后的中间阻尼比； 根据第一公式计算得到吊索第k阶主频的附加阻尼参数； 利用吊索第 k阶主频的附加阻尼参数和第 二公式得到吊索对应阻尼减振目标的附加阻 尼对数衰减率图；权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115198627 A 3