一種抑制大跨徑懸索橋吊桿風致振動的減振裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于工程結(jié)構(gòu)技術(shù)領(lǐng)域,涉及一種抑制大跨徑懸索橋吊桿風致振動的減振
目.0
【背景技術(shù)】
[0002]在大風天氣下,超長懸索橋吊桿有可能在風的作用下發(fā)生各類振動。由于吊桿長度大,間距小,有可能導致吊桿相互碰撞損壞。目前在國內(nèi)和國外只出現(xiàn)了一些用于中短懸索橋的平行輔助索網(wǎng)減振體系,并沒有見到用于超長跨境超長吊桿體系的吊桿振動抑制裝置。
[0003]目前減振方法主要包括安裝阻尼裝置,采用分離式設(shè)計或者采用干擾設(shè)計。采用安裝的阻尼器可以在結(jié)構(gòu)振動中吸收結(jié)構(gòu)的能量,主要用于斜吊桿減振、車輛減振、工業(yè)工程等領(lǐng)域。分離設(shè)計主要是將結(jié)構(gòu)與震源分離比,以達到減振的目的,主要用于各類防震級別較高的基礎(chǔ)工程。干擾設(shè)計主要用于減少風致振動,通過一定的設(shè)計擾亂氣流及雨流線等,擾亂氣流力以達到減振的目的。阻尼裝置根據(jù)阻尼介質(zhì)不同又可以分為液體阻尼器,固體阻尼器以及空氣能阻尼器。根據(jù)阻尼大小能否自動調(diào)節(jié)分為主動控制阻尼器和被動控制阻尼器。目前的減振專利集中于阻尼器、減振支座及擾流器。如:一種綜合電渦流阻尼及摩擦阻尼的斜吊桿擺式杠桿質(zhì)量減振系統(tǒng)(專利號:CN201320373071.7),一種減振支座(專利號:CN201420090732.X),一種輸電線路鋼管桿塔渦激風振的抑制裝置(專利號:CN200920222688.2),關(guān)于阻尼器技術(shù)的研究文獻有磁流變阻尼器對斜吊桿減振效果的試驗研究(《振動工程學報》-2004年I期),考慮橋面運動的斜吊桿減振模型(《深圳大學學報(理工版)》-2010年4期)等。
[0004]對于大跨徑懸索橋平行吊桿傳統(tǒng)的減振方法并不太實用。首先,吊桿一般為豎直布置,傳統(tǒng)的阻尼器無法安裝,且傳統(tǒng)的阻尼器減振效果只能適應(yīng)中等長度斜吊桿,對于今后超長吊桿能否適用有待討論。吊桿振動的主要原因是風的激勵,目前尚無辦法將吊桿與外界風環(huán)境分離,所以無法采用分離設(shè)計。目前橋梁上的擾流設(shè)計主要針對于風雨振動這類振動形式,而吊桿振動有多種形式,無法僅僅依靠擾流這一種方式予以抑制。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]針對現(xiàn)有技術(shù)的缺陷,本發(fā)明的目的是提供一種抑制大跨徑懸索橋吊桿風致振動的減振裝置,可以將分散的吊桿連成整體,增加吊桿體系整體剛度,有效的減小吊桿振幅,從而提高吊桿使用壽命。
[0006]為了實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
[0007]—種抑制大跨徑懸索橋吊桿風致振動的減振裝置,為一設(shè)置在懸索橋吊桿上的輔助索網(wǎng)系統(tǒng);所述輔助索網(wǎng)系統(tǒng)是若干個輔助索交叉設(shè)置的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。
[0008]所述輔助索與吊桿的夾角為30?70度。
[0009]所述輔助索的兩端設(shè)有螺紋。
[0010]所述輔助索的材質(zhì)采用記憶合金絲或高阻尼鋼絲。
[0011]相鄰兩個輔助索之間的距離為相鄰兩個吊桿間距的3?5倍;具體間距應(yīng)根據(jù)當?shù)貧庀笳具^去20年風速數(shù)據(jù)進行計算。
[0012]所述輔助索上間隔設(shè)置有空氣粘滯阻尼器。
[0013]在輔助索與吊桿的連接區(qū)域內(nèi),輔助索與吊桿通過位于吊桿兩側(cè)的兩個第二連接裝置、位于兩個第二連接裝置兩側(cè)的兩個輔助索與吊桿的連接夾片以及輔助索與吊桿的連接夾片與吊桿之間設(shè)有的橡膠墊片以螺栓固定連接。
[0014]在輔助索與主纜的連接區(qū)域內(nèi),輔助索的一端與主纜通過第二連接裝置、位于第二連接裝置兩側(cè)的兩個輔助索與主纜的連接夾片連接,輔助索與主纜的連接夾片另一端通過兩個螺栓緊固在主纜上。
[0015]所述輔助索與吊桿的連接夾片和所述輔助索與主纜的連接夾片上設(shè)有用于穿過螺栓的螺紋孔。
[0016]所述第二連接裝置的材質(zhì)為鐵塊、鉛塊、橡膠材料或高阻尼耐疲勞材料。
[0017]所述第二連接裝置上設(shè)有螺紋通孔和螺紋半通孔,所述螺紋通孔設(shè)置在第二連接裝置的正面,所述螺紋半通孔設(shè)置在第二連接裝置的底部,所述螺紋通孔通過螺栓與主纜的連接夾片或與吊桿的連接夾片連接,輔助索端部的螺紋與螺紋半通孔連接。
[0018]在輔助索與橋塔的連接區(qū)域內(nèi),輔助索和橋塔間通過輔助索與橋塔的連接底座和第一連接裝置連接,所述第一連接裝置上設(shè)置有液體粘滯阻尼器。
[0019]在輔助索與鋼箱梁的連接區(qū)域內(nèi),輔助索和鋼箱梁通過輔助索與鋼箱梁的連接底座和第一連接裝置連接,所述第一連接裝置上設(shè)有液體粘滯阻尼器。
[0020]所述橋塔、所述鋼梁箱上設(shè)有用于連接第一連接裝置的孔。
[0021]由于采用上述技術(shù)方案,本發(fā)明具有以下優(yōu)點和有益效果:
[0022]本發(fā)明通過輔助索的連接,減小了長吊桿的自由長度,將吊桿相互連接成整體,提高了索網(wǎng)體系的整體剛度和各階振型的廣義質(zhì)量,使吊桿振動時各模態(tài)間相互耦合,從而有效抑制吊桿的振動。
[0023]本發(fā)明的輔助索網(wǎng)系統(tǒng)不需要預先在吊桿上預留任何裝置,方便后期添加,可根據(jù)實際運營狀況對輔助索局部進行加密,更換大阻尼材料,達到抑制吊桿局部振動過大問題。
[0024]本發(fā)明中吊桿與輔助索的連接夾片本身就包含空氣阻尼器功能,對于一些有抑制吊桿振動需求而又不需要添加輔助索網(wǎng)系統(tǒng)的中大跨境懸索橋,可以在吊桿上單獨使用。
[0025]本發(fā)明中輔助索索體采用記憶合金絲材料,具有形狀記憶功能和超彈性等優(yōu)良特性,可以給索網(wǎng)提供更大的內(nèi)阻尼,有效抑制吊桿在外界各種激勵下所導致的振動,同時在外力作用下產(chǎn)生較大變形,避免索夾對吊桿或主纜帶來的硬性沖擊傷害;輔助索上可以根據(jù)需要,加裝一個或多個空氣粘滯阻尼器,增加索網(wǎng)結(jié)構(gòu)阻尼,抑制索網(wǎng)振動。
[0026]本發(fā)明中輔助索與吊桿間的連接件包括第一連接裝置和第二連接裝置,第二連接裝置根據(jù)需要,可以采用鐵塊、鉛塊、橡膠材料或其它新型高阻尼耐疲勞材料,增加索網(wǎng)阻尼性;輔助索與橋塔、鋼箱梁的第一連接裝置中,可以引入液體粘滯阻尼器,可以是主動的液體粘滯阻尼器,也可以是被動的液體粘滯阻尼器,顯著增加索網(wǎng)阻尼。
[0027]本發(fā)明中第一連接裝置用于輔助索與橋塔、鋼箱梁的連接,適合大范圍調(diào)整輔助索長度,第二連接裝置用于輔助索與吊桿、主纜的連接,適合微調(diào)輔助索長度。
[0028]本發(fā)明的輔助索網(wǎng)系統(tǒng)中連接夾片有調(diào)整索力的功能,可以保證輔助索索體在長期運營期間具有足夠的張力。
[0029]本發(fā)明的連接結(jié)構(gòu)簡單,具有安裝、維護施工方便的優(yōu)勢,使用期間可以方便地更換索體。
【附圖說明】
[0030]圖1為本發(fā)明實施例的抑制大跨徑懸索橋吊桿風致振動的減振裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0031]圖2為輔助索的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0032]圖3為第一連接裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0033]圖4為第二連接裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0034]圖5為輔助索與橋塔連接的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0035]圖6為輔助索與主纜連接結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖。
[0036]圖7為輔助索與主纜連接結(jié)構(gòu)的正視圖。
[0037]圖8為輔助索與吊桿連接結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖。
[0038]圖9為輔助索與吊桿連接結(jié)構(gòu)的俯視圖。
[0039]圖10為輔助索與鋼箱梁連接的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0040]其中:1為輔助索,2為吊桿,3為主纜,4為橋塔,5為鋼箱梁,6輔助索與主纜的連接區(qū)域,7為輔助索與橋塔的連接區(qū)域,8為輔助索與吊桿的連接區(qū)域,9為輔助索與鋼箱梁的連接區(qū)域,10為第二連接裝置,101為螺紋通孔,102為螺紋半通孔,11為第一連接裝置,111為液體粘滯阻尼器,12為空氣粘滯阻尼器,13為螺紋,61為輔助索與主纜的連接夾片,71為輔助索與橋塔的連接底座,81為輔助索與吊桿的連接夾片,91為輔助索與鋼箱梁的連接底座。
【具體實施方式】
[0041]下面結(jié)合附圖所示實施例對本發(fā)明作進一步詳細的說明。
[0042]實施例1
[0043]如圖