速度鎖定器
速度鎖定器是一種用于橋梁和建筑的臨時(動態)鏈接裝置,其結構與粘滯阻尼器類似,采用雙活塞桿結構,由缸體、活塞、流體介質(硅油)、活塞桿和端蓋等部件組成,可沿活塞桿做往復運動。
速度鎖定器正常工作時,可提供一個拉、壓狀態的輸出力,且當載荷作用超出要求時,裝置在輸出力的同時應滿足設計允許的要求。鎖定器的反應力僅由速率決定,不隨位移和溫度發生改變。

速度鎖定器本構關系公式:F=C*V^2
其中:F=鎖定力(kN);C:阻尼系數(kN/(m/s)^2);V:反應速度(m/s)
速度鎖定器工作原理圖
速度鎖定器與活動支座配合使用,安裝在墩臺和梁體之間,在正常情況下速度鎖定器幾乎不發揮作用,允許梁體轉角及溫差變化引起的水平位移,在制動力、風載或地震荷載作用下,速度鎖定器便會自動鎖定,使得結構由正常狀態下的一個固定墩變成多個固定墩,將上部結構的荷載有效的分布到多個墩子上去,使得結構的受力更均勻,性能更穩定,使用后可以適當減少樁基數量,降低墩身配筋,可有效降低工程綜合造價。

未設置速度鎖定器

設置速度鎖定器
速度鎖定器測試標準
速度鎖定器產品設計采用的流體軟件進行動態仿真模擬,通過軟件精準計算保證產品每一個參數均滿足設計要求。作為一種能夠精確計算的定量減隔震產品,必須進行嚴格且有監督的檢測確保其產品性能。目前,詳細、的速度鎖定器檢測標準分別為09年歐洲頒布的《隔震裝置 EN 15129》及美國公路運輸協會(AASHTO)頒布的《美國公路橋梁設計規范》。上述兩個檢測標準均能檢驗鎖定器的性能。
歐標《隔震裝置 EN15129》
根據標準,對速度鎖定器產品必須進行型式試驗;對現有速度鎖定器產品再生產,必須進行出廠檢驗。
| 耐壓試驗 | 慢速試驗 | 密封磨損試驗 | 快速試驗 | 過載試驗 | 循環載荷試驗 | |
| 型式試驗 | √ | √ | √ | √ | √ | √ |
| 出廠檢驗 | √ | √ | √ |
耐壓試驗:
目的:測試速度鎖定器的耐壓能力,檢測速度鎖定器高壓下的密封性能。
方法:速度鎖定器在1.25倍內部壓力下持續120s。
要求:無泄露,不出現自然衰退和性能劣化等現場。
慢速試驗:
目的:評估速度鎖定器在熱脹冷縮工況下的軸向抵抗力。
方法(一):對速度鎖定器施加整個位移循環,即以小于0.1mm/s的恒定速度施加位移循環從0到dm,反向到-dm,最后回到0。
要求:速度鎖定器產生的軸向抵抗力小于10%設計載荷
方法(二): 以10%的恒定設計載荷對阻尼器施加位移循環從0到dm,反向到-dm,最后回到0。
要求:記錄的平均速度V={2(|dm|+|-dm|)/T,T為循環時間}應大于0.01mm/s。
密封磨損試驗:
目的:評估速度鎖定器密封件使用壽命及本身的疲勞性能。
方法:速度鎖定器進行10000次,且不小于日常熱運動位移的疲勞模擬試驗。
要求:試驗過程不得有泄露,試驗后速度鎖定器需再次進行快速試驗,且不泄露。
快速試驗:
目的:檢驗速度鎖定器的鎖定性能。
方法:在0.5s內,對速度鎖定器施加設計載荷,并維持5s恒定,然后在1s內反向,再持續5s。
要求:在設計載荷下,0.5s之后的位移不超過設計值。設計載荷反向時,總的偏轉不超過設計值的2倍,且載荷持續部分測得的速度不應超過鎖定速度。
過載試驗:
目的:評估速度鎖定器的過載能力。
方法:0.5s內,對速度鎖定器施加1.5倍設計載荷,持續5s,然后1s內反向,再持續5是。
要求:不出現任何破壞或泄露。
環載荷試驗:
目的:評估速度鎖定器在預期地震事件周期性設計載荷下的工作性能。
方法:對速度鎖定器施加形如d(t)=d0*sin(2πf0t)的正弦波荷載,行程d0和頻率f0由工程師指定。試驗事件與預期地震的劇烈相位相等,但不低于15s。
要求:速度鎖定器的偏轉角不大于設計值,且不出現破壞和泄露。
| 耐壓試驗 | 慢速試驗 | 快速試驗 | 動態試驗 | 過載試驗 | 疲勞試驗 | |
| 型式試驗 | √ | √ | √ | √ | √ | √ |
| 出廠試驗 | √ | √ | √ |
耐壓試驗:
目的:測試速度鎖定器的耐壓能力。
方法:速度鎖定器在1.25倍內部壓力下持續120s。
要求:無泄露,不出現自然衰退和性能劣化等現場。
慢速試驗:
目的:評估速度鎖定器在熱運動下的軸向抵抗力。
方法:對速度鎖定器施加3個連續完整的位移循環,即以小于0.1mm/s的恒定速度施加位移循環從0到dm,反向到-dm,最后回到0,記錄力與位移的關系。
要求:速度鎖定器不漏油,不鎖定,產生的軸向抵抗力小于10%設計荷載。
快速試驗:
目的:檢驗速度鎖定器的鎖定性能。
方法:記錄速度鎖定器在拉、壓雙向高速下的額定鎖定力。
要求:雙向受力偏差不超過10%,鎖定位移不超過12mm,無泄漏和明顯屈服現象。
動態測試:
目的:模擬速度鎖定器的鎖定性能。
方法:0.5s內,對速度鎖定器施加拉力到指定值F0,持續5s,然后在1s內反向,壓力由F0到-F0,再持續5s。拉、壓力至少是快速位移測試的3倍,但不超過額定力,記錄力和位移的曲線。
要求:速度鎖定器施加的力由0到設計載荷時,位移量變化不超過12mm;或持續載荷測試時間的位移變化不超過12mm。
過載測試:
目的:評估速度鎖定器的過載能力。
方法:在額定速度下,對速度鎖定器施加1.5倍的設計鎖定力,持續30s。
要求:無泄漏和明顯屈服現象。
疲勞測試:
目的:評估速度鎖定器密封件使用壽命及本身的疲勞性能。
方法:速度鎖定器進行10000次,不小于日常熱運動位移的疲勞模擬試驗。
要求:無泄漏和明顯屈服現象。


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