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速度锁定器

速度锁定器是一种用于桥梁和建筑的临时(动态)链接装置,其结构与粘滞阻尼器类似,采用双活塞杆结构,由缸体、活塞、流体介质(硅油)、活塞杆和端盖等部件组成,可沿活塞杆做往复运动。

速度锁定器正常工作时,可提供一个拉、压状态的输出力,且当载荷作用超出要求时,装置在输出力的同时应满足设计允许的唯一要求。锁定器的反应力仅由速率决定,不随位移和温度发生改变。

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 速度锁定器本构关系公式:F=C*V^2
其中:F=锁定力(kN);C:阻尼系数(kN/(m/s)^2);V:反应速度(m/s)


速度锁定器工作原理图

速度锁定器与活动支座配合使用,安装在墩台和梁体之间,在正常情况下速度锁定器几乎不发挥作用,允许梁体转角及温差变化引起的水平位移,在制动力、风载或地震荷载作用下,速度锁定器便会自动锁定,使得结构由正常状态下的一个固定墩变成多个固定墩,将上部结构的荷载有效的分布到多个墩子上去,使得结构的受力更均匀,性能更稳定,使用后可以适当减少桩基数量,降低墩身配筋,可有效降低工程综合造价。

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未设置速度锁定器


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设置速度锁定器

 

速度锁定器测试标准

速度锁定器产品设计采用最先进的流体软件进行动态仿真模拟,通过软件精准计算保证产品每一个参数均满足设计要求。作为一种能够精确计算的定量减隔震产品,必须进行严格且有监督的检测确保其产品性能。目前,全球最详细、权威的速度锁定器检测标准分别为09年欧洲颁布的《隔震装置 EN 15129》及美国公路运输协会(AASHTO)颁布的《美国公路桥梁设计规范》。上述两个检测标准均能全方位检验锁定器的性能。


欧标《隔震装置 EN15129》


       根据标准,对速度锁定器产品必须进行型式试验;对现有速度锁定器产品再生产,必须进行出厂检验。

耐压试验慢速试验密封磨损试验快速试验过载试验循环载荷试验
型式试验
出厂检验

 

耐压试验:
       

目的:测试速度锁定器的耐压能力,检测速度锁定器高压下的密封性能。
       

方法:速度锁定器在1.25倍最大内部压力下持续120s。
       

要求:无泄露,不出现自然衰退和性能劣化等现场。


慢速试验:

目的:评估速度锁定器在热胀冷缩工况下的轴向抵抗力。
方法(一):对速度锁定器施加整个位移循环,即以小于0.1mm/s的恒定速度施加位移循环从0到dm,反向到-dm,最后回到0。
要求:速度锁定器产生的轴向抵抗力小于10%设计载荷
方法(二): 以10%的恒定设计载荷对阻尼器施加位移循环从0到dm,反向到-dm,最后回到0。
要求:记录的平均速度V={2(|dm|+|-dm|)/T,T为循环时间}应大于0.01mm/s。

密封磨损试验:
目的:评估速度锁定器密封件使用寿命及本身的疲劳性能。
方法:速度锁定器进行10000次,且不小于日常热运动位移的疲劳模拟试验。
要求:试验过程不得有泄露,试验后速度锁定器需再次进行快速试验,且不泄露。

快速试验:
目的:检验速度锁定器的锁定性能。
方法:在0.5s内,对速度锁定器施加设计载荷,并维持5s恒定,然后在1s内反向,再持续5s。
要求:在设计载荷下,第一0.5s之后的位移不超过设计值。设计载荷反向时,总的偏转不超过设计值的2倍,且载荷持续部分测得的速度不应超过锁定速度。

过载试验:
目的:评估速度锁定器的过载能力。
方法:0.5s内,对速度锁定器施加1.5倍设计载荷,持续5s,然后1s内反向,再持续5是。
要求:不出现任何破坏或泄露。

环载荷试验:
目的:评估速度锁定器在预期地震事件周期性设计载荷下的工作性能。
方法:对速度锁定器施加形如d(t)=d0*sin(2πf0t)的正弦波荷载,行程d0和频率f0由工程师指定。试验事件与预期地震的剧烈相位相等,但不低于15s。
要求:速度锁定器的偏转角不大于设计值,且不出现破坏和泄露。


 

 

AASHTO 《美国公路桥梁设计规范》
 
       根据标准,对速度锁定器新产品必须进行型式试验;对速度锁定器现有产品再生产,必须进行出厂检验。
耐压试验慢速试验快速试验动态试验过载试验疲劳试验
型式试验
出厂试验

耐压试验:

目的:测试速度锁定器的耐压能力。
方法:速度锁定器在1.25倍最大内部压力下持续120s。
要求:无泄露,不出现自然衰退和性能劣化等现场。

慢速试验:
目的:评估速度锁定器在热运动下的轴向抵抗力。
方法:对速度锁定器施加3个连续完整的位移循环,即以小于0.1mm/s的恒定速度施加位移循环从0到dm,反向到-dm,最后回到0,记录力与位移的关系。
要求:速度锁定器不漏油,不锁定,产生的轴向抵抗力小于10%设计荷载。

快速试验:
目的:检验速度锁定器的锁定性能。
方法:记录速度锁定器在拉、压双向高速下的最大额定锁定力。
要求:双向受力偏差不超过10%,锁定位移不超过12mm,无泄漏和明显屈服现象。

动态测试:
目的:模拟速度锁定器的锁定性能。
方法:0.5s内,对速度锁定器施加拉力到指定值F0,持续5s,然后在1s内反向,压力由F0到-F0,再持续5s。拉、压力至少是快速位移测试的3倍,但不超过额定力,记录力和位移的曲线。
要求:速度锁定器施加的力由0到设计载荷时,位移量变化不超过12mm;或持续载荷测试时间的位移变化不超过12mm。

过载测试:
目的:评估速度锁定器的过载能力。
方法:在额定速度下,对速度锁定器施加1.5倍的设计锁定力,持续30s。
要求:无泄漏和明显屈服现象。

疲劳测试:
目的:评估速度锁定器密封件使用寿命及本身的疲劳性能。
方法:速度锁定器进行10000次,不小于日常热运动位移的疲劳模拟试验。
要求:无泄漏和明显屈服现象。



   

           

 

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