A special vibration reduction method for radial hydraulic gates is presented in this paper. Tuned mass dampers are used to attenuate the vibration of the gates and a reasonable TMD arrangement scheme is adopted to ensure the effect of vibration reduction, including the vibration reduction measures of the door pads and the arm. The vibration reduction measures of the door pads mainly include TMD for suppressing the normal vibration of the thin shell of the door pads and the vibration reduction of the arm. The measures include restraining TMD of vertical and lateral vibration of the arm beam, determining the natural frequency, mass, stiffness and damping ratio of TMD in turn according to the actual situation, and selecting appropriate damping material, adding TMD insulation and waterproof measures. The TMD has the advantages of simple layout scheme, reliable damping effect, easy implementation and low cost, and can be conveniently applied to built gates; the TMD with sealed box adopted has perfect theoretical research, mature manufacturing technology, wide engineering application, and has a concise layout scheme and clear parameter determination. The steps are easy to install and construct.
【技术实现步骤摘要】
一种弧形水工闸门特殊振动形式的减振方法
本专利技术属于水利工程和结构动力学领域,涉及一种在大坝泄流运行工况下,可以有效减小弧形闸门特殊形式振动的减振方法,属于水工闸门减振防灾措施。
技术介绍
近年来,随着多个特大型水利枢纽工程的兴建和投入运行,泄洪水流流速、最大单宽流量和单宽消能率等技术指标屡创新高,对水工闸门的长期运行安全提出了更高的要求。国内外水工闸门破坏事例屡有发生,Mossyrock、刘家峡、鲁地拉、映秀湾和狮子滩等水电站均发生过闸门的失稳破坏,其中闸门振动是导致闸门失稳破坏的一项主要问题。在近期的原型观测研究中,发现了水工闸门的“爬行”振动和“伴生”振动等特殊振动形式,其振动频率单一,参与振型固定,为动力学减振措施的应用提供了良好的条件。
技术实现思路
由于近几十年来我国高坝大库的建设,高流速大功率泄洪诱发的闸门振动问题日益突出。在此背景下,对闸门的“爬行”和“伴生”振动形式进行有效衰减对水工闸门的长期安全和正常运行具有重要意义。本专利技术不仅能够有效衰减水工闸门在泄流过程中产生的振动,而且具有造价低,施工简便,易于在现有闸门上实施等优点。本专利技术采用的技术方案是:一种弧形水工闸门特殊振动形式的减振方法,采用调谐质量阻尼器(TMD)衰减闸门振动,并采用合理的TMD布置方案保证减振效果,包括门页减振措施和支臂减振措施,其中门页减振措施主要包括抑制门页薄壳法向振动的TMD,支臂减振措施主要包括抑制支臂梁垂向和侧向振动的TMD;根据实际情况,依次确定TMD的自振频率、质量、刚度和阻尼比,并选取合适的阻尼器材料,加设TMD保温、防水措施,所述的TMD底座采 ...
【技术保护点】
1.一种弧形水工闸门特殊振动形式的减振方法,其特征是:采用调谐质量阻尼器(TMD)衰减闸门振动,并采用合理的TMD布置方案保证减振效果,包括门页减振措施和支臂减振措施,其中门页减振措施主要包括抑制门页薄壳法向振动的TMD,支臂减振措施主要包括抑制支臂梁垂向和侧向振动的TMD;根据实际情况,依次确定TMD的自振频率、质量、刚度和阻尼比,并选取合适的阻尼器材料,加设TMD保温、防水措施,所述的TMD底座采用满焊与主结构壁面牢固连接。
【技术特征摘要】
1.一种弧形水工闸门特殊振动形式的减振方法,其特征是:采用调谐质量阻尼器(TMD)衰减闸门振动,并采用合理的TMD布置方案保证减振效果,包括门页减振措施和支臂减振措施,其中门页减振措施主要包括抑制门页薄壳法向振动的TMD,支臂减振措施主要包括抑制支臂梁垂向和侧向振动的TMD;根据实际情况,依次确定TMD的自振频率、质量、刚度和阻尼比,并选取合适的阻尼器材料,加设TMD保温、防水措施,所述的TMD底座采用满焊与主结构壁面牢固连接。2.根据权利要求1所述的弧形水工闸门特殊振动形式的减振方法,其特征是:所述的合理的TMD布置方案是在闸门门页和支臂的约束较弱处安装TMD,若已知振动振型,则TMD可布置在振型向量最大的位置,若未知振动振型,也可以在弱约束区域内采用均匀布置原则。3.根据权利要求1所述的弧形水工闸门特殊振动形式的减振方法,其特征是:所述的TMD自振频率与主结构的实际振动优势频率相同。4.根据权利要求1所述的弧形水工闸门特殊振动形式的减振方法,其特征是:所述的TMD质量,综合考虑减振效果、经济性和施工难度,取弧形闸门质量的...
【专利技术属性】
技术研发人员:练继建,梁超,马斌,
申请(专利权)人:天津大学前沿技术研究院有限公司,
类型:发明
国别省市:天津,12
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