隔振平台的功能和作用 隔振平台原理

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主动隔振和混合隔振:适用于超低频和高精度隔振

主动隔振和混合隔振：适用于超低频和高精度隔振

振动系统包括三部分：振动源，振动传播路径及振动接受结构。振动隔离指的是在振动的传播途径中加入适当的元件，以减小传递到接收结构的振动强度。隔振技术广泛应用于土木、航空航天、精密制造与加工等领域。

主动隔振

隔振是振动控制中研究最多、应用最广的一项振动控制技术，大致分为被动隔振、主动隔振和主/被动混合隔振三类。被动隔振是在振动传播途径中加入被动元件，如弹簧，橡胶，空气弹簧等，以减小传递到接受结构的振动强度。结构简单、易于实现、工作可靠、不需要额外消耗外界能源是被动隔振的突出优点。鉴于此，被动隔振在工程中得到了广泛的应用。

随着科学技术的不断飞速发展，人们对结构的承载能力和振动控制精度提出了更高的要求：目前大型化、低刚度与柔性化是航天器结构的一个重要发展趋势。

主动隔振

这些大型模块化的空间站、太阳能电池板、卫星天线、光学系统及其支撑体结构、空间机械臂等，要在相当长的时间内保证极高的运行精度；未来的人类社会对制空天权的争夺将会愈演愈烈，空天军的作战空域在外层空间，对武器平台的精度和稳定度有着很高的要求，特别是激光平台等光机电一体系统需要对微米级的振动进行控制，因而对环境及系统本身振源的振动控制要求很高。

近年来的精密仪器随着其功能的不断丰富，越来越趋向大型化，甚至已经有了总重量超过10吨的装置，由于装置的不断大型化，要将装置本身的固有频率维持在高水平已经变得很困难，因此就算以往根本不成问题的低频振动也受到了影响，这些将给传统的被动结构及振动控制方法带来严峻的考验，必须开发能够承受大的工作载荷并且对于低频振动也能有优异隔振性能的主动隔振系统。

主动隔振

同被动隔振技术相比，主动隔振特别是对低频区和共振区振动的隔离具有明显的优势。最近几年，各技术先进国家竞相研究，并开始将其应用于某些大型的空间结构减振上，同时主动隔振技术特别适用于对微小振动的控制，广泛地用于精密仪器的隔振。

主动隔振是在被动隔振的基础上，加入能产生满足一定要求的作动器，或者用作动器代替被动隔振装置的部分或全部元件，根据所检测到的振动信号，应用一定的控制策略驱动作动器，从而达到抑制或消除振动的目的，它特别适用于超低频隔振和高精度隔振。

主动隔振技术有着悠久的历史，可以追溯到18世纪，用离心摆调节蒸汽机转速和纵擒机调节钟表周期的应用中。从上世纪50年代起，主动控制减振取得三项技术突破，即实现机翼颤振的主动阻尼，提高了飞机航速；磁浮轴承控制离心机转子成功，创造出分离铀同位素的新工艺；主动隔振提供超静环境，保证惯导系统满足核潜艇和洲际导航的精度要求。

真正使用电子技术进行主动振动控制开始于60年代，因此之后的十几年成为主动振动控制发展的重点突破阶段。从70年代起人们开始广泛探索主动振动控制在各个工程领域应用的阶段。80年代后主动振动控制技术在抑制航天结构振动控制、精密设备或精密产品加工中的振动控制、高挠性土木工程结构振动控制以及车辆半主动振动控制方面得到了广泛的应用。

主动隔振

主动隔振器主要由受控对象、作动器、控制器、测量系统和能源组成，其发展主要决定于作动器、控制器和隔振结构的发展。主动隔振按形式可分为完全主动隔振和主动/被动混合隔振。由于完全的主动隔振结构较复杂、需消耗大量的能源，因而限制了它的应用。混合隔振综合了主被动隔振的优点，有着更大的发展空间。

混合隔振(Hybrid Vibration Isolation)是20世纪80年代发展起来的综合被动隔振和主动隔振技术的新型隔振技术，也被称为一体化振动控制(Integrated Control)，混合控制(Mixed Control)或者组合控制(Combined Control)。它将主动控制和被动控制两种控制手段在结构中同时应用、相互融合，综合了被动隔振和主动隔振的优点，弥补了各自缺点，以期达到隔离整个频率范围内振动的效果。其本质特点是同时采用主、被动控制手段,通过主、被动隔振系统的联合优化设计，以较低的成本在宽频带范围内最大程度地隔离振动的传递，并保持系统的稳定性，较好地满足工程需要。

振动的主、被动控制可以用动力学方程和系统的状态方程等数学模型描述，这些模型形式不同但内容统一，并可以相互转化，这为混合隔振系统分析和设计提供了有利条件。国外在混合隔振技术方面起步较早，做了许多研究，并且在开发新型混合隔振元器件方面做了大量的工作,申请了许多专利。

相比较而言，我国在混合隔振方面的研究相对较晚，并且主要集中在航天、精密机床和工程建筑等领域。混合隔振系统设计的实质就是被动隔振系统和主动控制系统的联合优化设计，它将给隔振结构设计带来了新的更高的要求。

浅析桥梁隔振设计的意义?

浅析桥梁隔振设计的意义具体内容是什么，下面中达咨询为大家解答。

桥梁是现代城市化建设中的重要基础设施，它具有极强的社会公共性，建设时其投资较大且后期运营管理中也相对困难。另外桥梁作为危机管理系统的重要构成部分，应当具备较强的抗震性能，因为桥梁抗震性能的提高可以有效地减少地震后的损失。

一、桥梁进行隔震设计的好处和重要性

1桥梁隔震设计的重要性，桥梁设计中的隔震设计指的是在桥梁建设时安装隔震器，它可以使桥梁在水平方向上得到柔性支承，这样就使水平方向上的周期延长，另外还要安装阻尼器来，这样做是为了提高桥梁的阻尼效应，可以再地震发生时降低地震的作用。近些年,国外一些发达国际在桥梁的隔震设计方面加强了研究取得了很多重大的突破。但我国在这些方面还比较落后，研究还处于初级阶段且缺乏系统性，主要一些方法大多采用国外的研究经验和成果。

2桥梁隔震设计的好处 ，在桥梁的设计中加强隔震设计，可以有效地改善和分解地震后的地震力在各结构支座间力的分布情况，这样可以保护桥梁的基础部位，同时对桥梁的上部结构可以有效地支撑和保护。在桥梁设计中的相关隔震设计可起到调节横向刚度的作用，这样可以改善桥梁结构扭转平衡的问题，有效地降低了地震力。在桥梁设计中的上部结构时，采用隔震减少甚至消除地震后桥梁的上下部结构出现的超出建设弹性范围的现象, 防止超出弹性范围后局部部位发生变形。在桥梁设计中进行隔震系统的设计，可以取得比普通抗震设计更好的抗震效能，这样就在不增加工程造价的情况下，还提高了工程的质量。在桥梁的隔震设计中采用的隔震支座若在正常使用条件下,由于温度的变化或者其它的形变而发生变化，它们的形变相对也较小，这样就能为城市建设中高架桥梁设计中多跨连续梁桥的采用，即减小伸缩缝的使用提供了方便。与那些未采用隔震设计的桥梁相比较，采用了隔震设计的桥梁可以在经历了较大的地震后，较容易地更换隔震设计和装置，且维修的时间相对较短，维修的费用也相对较低。

二、桥梁隔震设计理论概述

1 隔震技术的原理 ，隔震是抗震方式发展的一种新形式和新趋势，它的作用是通过减小而并非抵抗地震的作用来起到桥梁的保护结构不受损、桥梁的抗震能力增强的效果。在通常的桥梁设计和施工中，提高桥梁抗震效果的方法通常是通过提高桥梁结构的整体强度和变形能力。与之相对比，桥梁的隔震设计主要特点在于引入了柔性装置的设计，这样做就使桥梁的重要结构构件可以与水平地面运动在一定程度上的关联性减少，使重要构件在地震后不会发生破坏性的损伤，使结构的反应加速度比地面的加速度小，另外，由于采用了阻尼设计，这样阻尼就有效地将地震带来的能量得到消耗，当能量传递到桥梁上部以及隔震结构时作用力已大大减小。

2隔震技术的特点 隔震技术在桥梁抗震设计中的的应用，主要目的就是为了利用这些隔震装置达到延长结构周期、消耗地震能量和降低地震后结构毁坏和变化的效果。在桥梁进行隔震设计时，最关键的因素就是要求要有合理的设计，使相关的抗震系统构件能够具有较强的弹性和可塑性。隔震技术在桥梁设计中的采用，一方面可起到减少工程造价同时提高工程效能的效果，它往往要比常规的抗震设计的抗震性能高，可以有效地保护桥梁墩柱，达到降低桥梁墩柱延性需求的作用和目的；另一方面上部结构中隔震措施的采用可以有效地减小或者消除地震后桥梁的下部结构超出弹性范围的反映和现象，对于那些在地震后难以检查或者修复的地方，隔震设计可以避免在这些部位发生严重的非弹性变形。

3 桥梁隔震设计的基本原则 ，桥梁隔震设计是加强桥梁抗震性能的重要要求，但在进行隔震设计时应当遵守以下几个基本原则，只有认真遵守这些原则，才能有效地、切实地提高桥梁抗震效能，这些原则分别是：应对桥梁是否适宜采用隔震设计进行科学的考察，考察应当以其周期增长后系统能否有效地提高地震时能量的吸收，且以这个为判断的判据。对于不适合进行抗震结构的桥梁地段，不能盲目地进行施工隔震装置在桥梁设计中若被采用，则它的上部结构在地震后会产生相对的位移，这将对桥梁的后期使用和功能产生影响，因此在地震后，应当加强对隔震装置的修补和完善。若在桥梁设计时采用了相关的隔震措施，那么应当保证桥梁的抗震性能不低于那些采用普通抗震设计所起到的抗震性能的大小。应当对采用隔震措施桥梁附近的地质环境以及桥梁地基进行科学地研究和勘测，隔震桥梁附近应当具有较为坚实的地质条件。在采用隔震装置时，应当尽可能地选择和采用那些结构简单且同时符合所需隔震性能的装置，且应当保证在其力学性能的范围内科学地采用。

三、桥梁的隔震设计

1 隔震装置的设计，隔震装置的设计和结构其它构件的设计是隔震桥梁抗震设计的两个主要方面。隔震装置的设计是隔震设计的中心，当前，在桥梁的隔震设计中较为普遍采用的方法是弹性反应谱法，这种方法被大部分国家采用，但有不同的规范，主要有美国的、日本的和欧洲的规范，它们之间区别不大，主要在于计算公式的不同，这些计算公式是指隔震装置等效刚度的计算和和等效阻尼的计算，与之相对比，那些复杂性强或较为不规则的桥梁，较为常用的方法是时程方法。弹性反应谱方法之所以得到普遍采用，一方面是因为施工时计算的相对简单，另一方面是因为它和现有的规范计算方法很接近，这样便易于接受，最后应当引起注意的是众所周知隔震装置的等效刚度和等效阻尼的计算是与隔震装置在地震中的最大变形程度有关的，继而隔震装置的变形又与整个桥梁的地震响应程度有关系，所以客观上要求我们对于采用弹性反应谱方法进行的隔震设计应当是一个不断完善和变化的过程。由于在具体的计算中，对于目标的实现和达到没有直接的公式可采用，因此这就要求设计人员对桥梁结构地震响应的程度有较好的掌握和预估，地震发生后，较为熟练的工程师可以依据其长期工作的经验初步地制定设计方案，方案完成后，再用一系列的时程来分析和验证其设计是否合理。

2 细部构造的设计，桥梁的附属结构在桥梁的隔震设计中同样发挥着巨大的作用，这些附属结构和构件主要包括限位装置、伸缩缝、防落梁装置等，通过对诸多震害调查的分析和动力时程分析我们发现这些细部构造是影响桥梁结构动力响应和隔震效果的重要方面。但当前普遍存在的问题是大多数的设计人员会忽略细部构造的设计、将其置于次要地位，另外一方面这也是由于在地震响应的计算时附属结构的计算方法较为复杂造成的。在细部构件的设计时应当具有良好的连续性。

总之，桥梁设计中的隔震设计是提高桥梁工程质量的重要方面，虽然目前我国的隔震技术还处于初级阶段，但我们应当科学地吸收和借鉴国外的一些技术经验，完善我国国内桥梁设计中的隔震设计，提高桥梁的抗震性能。

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