[實用新型]適用于斜拉索的豆莢雨線型阻尼器

有效

• 申請號: 201320104091.4
• 申請日: 2013-03-07
• 公開（公告）號: CN203160129U
• 公開（公告）日: 2013-08-28
• 發明（設計）人: 淡丹輝;徐斌;鞏煚鑫;孫利民
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: E01D19/16
• 分類號: E01D19/16
• 代理公司: 上海東亞專利商標代理有限公司 31208
• 代理人: 陳樹德;劉瑩

技術領域

本實用新型涉及橋梁體系技術領域，特別涉及一種適用于斜拉索的豆莢雨線型阻尼器。

背景技術

隨著跨徑的增大，大跨度斜拉橋越來越柔，使得斜拉橋很容易受到各種外界因素的激勵而發生振動。而斜拉索更是因為剛度小，質量輕，阻尼低的特點，很容易發生振動。并且隨著斜拉橋跨徑的不斷增大，拉索也越來越長，拉索的振動問題也日益突出。斜拉索由空氣動力不穩定引起的風致振動和由結構相互作用引起的參數振動問題也日益突出。其中拉索的風雨激振問題是目前已知拉索振動中振幅最大，災害最嚴重的一種振動。當拉索發生風雨激振時，拉索上下表面各有一條雨水形成的水線，沿傾斜的拉索向下流動，并隨著拉索的振動在拉索表面震蕩。

為了避免斜拉索的振動對斜拉橋的損傷，現在一般采取的拉索振動方法主要有以下三種：拉索的氣動控制法、拉索的阻尼減振法和拉索的動力特性法。拉索的氣動控制法主要通過改變拉索的截面形狀及對拉索進行特殊處理來改善拉索在風雨作用下的氣動特性。拉索的阻尼減振法是一種通過在拉索上附加阻尼器來提高拉索結構阻尼的減振方法。拉索的動力特性法是采用輔助索將不同的拉索聯結，將長索改變為短索，改變拉索的動力特性，從而控制拉索的風致振動。

從現在工程中應用比較廣泛的幾種阻尼器來看，高阻尼橡膠阻尼器能夠提供的阻尼值有限，且對于低階振型可能達不到優化設計要求的阻尼值；油壓阻尼器和粘性剪切材料阻尼器的最大的缺點是其性能的溫度依從性大，而且油耗材料的耐久性也不是很令人滿意；摩擦性阻尼器雖然不受溫度影響容易調節，但是小振幅時阻尼不能工作，可能不利于拉索的疲勞損傷，其材料的離散特性也會造成阻尼性能的不穩定定；磁流變阻尼器是以智能材料制成的可調參數阻尼器，是一種新技術具有很多優點，但是其價格相對也比較昂貴等。

在以上介紹的阻尼器，無論采取哪種形式的阻尼器，都會有一個共同的作用就是減震器的位置離拉索錨固點比較近，盡管能有效改善錨固點處因風致振動引起的破壞，但對拉索中部振幅的減緩尚不理想，特別是大跨度斜拉橋的長索更是如此，因此在大跨度的斜拉橋中，總是要依賴幾種措施來綜合考慮，從橋梁美觀的角度來看，安裝以上所述阻尼器也是不美觀的，需要結合拉索氣動措施來解決。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題是要提供一種適用于斜拉索的豆莢雨線型阻尼器，既能發揮氣動措施的優點，又能提高斜拉索的阻尼。

為了解決以上的技術問題，本實用新型提供了一種適用于斜拉索的豆莢雨線型阻尼器，該阻尼器緊密纏繞在斜拉索上，包括保護套、金屬編織層、艙室隔板和封閉在艙室內的顆粒，由金屬編織層構成的繩索型空腔，艙室隔板將空腔分割成若干個小艙室，在每個小艙室中均勻地分布著不同粒徑的顆粒，在整個繩索型空腔的外側包裹保護套。

所述繩索型空腔為封閉圓形結構，以減小拉索的阻力。所述金屬編織層的材料為金屬軟管，如不銹鋼、銅等。為了加強其吸能性能，金屬軟管內可加一層耐磨橡膠。

所述艙室隔板的材料為金屬軟管，或為橡膠材料。艙室隔板的數目視所需艙室長度而定，為了使豆莢型阻尼器效果發揮良好，艙室長度不宜過長。而且，艙室隔板不能讓艙室內的顆粒通過，保證顆粒的原始分布。

所述顆粒的形狀為不規則，顆粒粒徑也應該分為幾個等級，顆粒的數量占每個小艙室的50%-90%。

所述保護套采用耐磨、耐腐蝕的材料。

本實用新型的優越功效在于：

1）采用增加斜拉索內阻尼的思想，通過豆莢雨線型阻尼器內顆粒的運動、顆粒之間的碰撞和摩擦、顆粒與艙室壁的碰撞和摩擦等形式消耗拉索振動的能量，起到拉索減振的目的，與現有的阻尼器相比，其有技術簡單，價格便宜等優點；

2）本實用新型是緊密纏繞在拉索上的，起到破壞拉索雨線的目的，有效減少了拉索風雨振動，同時增加拉索內阻尼，減少了其他形式的振動。與現有阻尼器相比，是多重阻尼效果的疊加，而不像現有阻尼器比較單一，這樣有利于節省空間；

3）從橋梁景觀角度來看，本實用新型就像一條細線纏繞在鎖上，對橋梁美觀沒有多大影響，而現有阻尼器對橋梁景觀的影響比較大；

4）現有阻尼器需要安裝支架，限制了阻尼器的安裝高度，減弱了阻尼器的減振效果。本實用新型不需要支架，可以安裝在整個高度，對拉索的減振更有利；

5）本實用新型構造簡單，不會產生現有阻尼器的一些弊端，例如油壓阻尼器的漏油問題，摩擦阻尼器小振幅不工作的問題。

附圖說明

圖1為本實用新型豆莢雨線型阻尼器的橫斷面圖；

圖2為本實用新型豆莢雨線型阻尼器的縱斷面圖；