[實用新型]一種綜合電渦流阻尼及摩擦阻尼的斜拉索擺式杠桿質量減振系統

有效

• 申請號: 201320373071.7
• 申請日: 2013-06-27
• 公開（公告）號: CN203383146U
• 公開（公告）日: 2014-01-08
• 發明（設計）人: 汪正興;柴小鵬;王波;張華兵;王翔;劉鵬飛
• 申請（專利權）人: 中鐵大橋局集團武漢橋梁科學研究院有限公司;中鐵大橋局集團有限公司
• 主分類號: E01D19/16
• 分類號: E01D19/16
• 代理公司: 北京捷誠信通專利事務所(普通合伙) 11221
• 代理人: 魏殿紳;龐炳良

技術領域

本實用新型涉及橋梁的減震裝置，具體涉及一種綜合電渦流阻尼及摩擦阻尼的斜拉索擺式杠桿質量減振系統。

背景技術

斜拉橋又稱斜張橋，是將主梁用許多拉索直接拉在橋塔上的一種橋梁，是由承壓的塔、受拉的索和承彎的梁體組合起來的一種結構體系。斜拉橋跨越能力強，結構受力合理，是大跨徑橋梁的設計中的重要橋型。隨著千米級斜拉橋的修建，超長斜拉索的面臨的動載響應問題也越來越突出。斜拉索作為斜拉橋的主要受力構件，具有大柔度、小質量和小阻尼等特點，在地震、風、風雨及交通荷載等荷載激勵下，極容易發生大幅度振動。拉索的振動會給使用者造成心理上的恐慌，引起斜拉索錨頭位置的疲勞損傷，破壞拉索的防腐系統，嚴重時會造成拉索的疲勞斷裂。

傳統的斜拉索的減振措施包括氣動措施、輔助索措施和阻尼器減振措施，而尤以外置式斜拉索減振器應用最為廣泛。目前常見的斜拉索外置式減振器有以硅油為主要介質的油阻尼器及其衍生產品磁流變阻尼器和以高分子黏性料為主要介質的黏滯剪切型阻尼器，這兩種阻尼器都直接安裝在斜拉索和橋面底座之間，利用拉索與底座的直線位移變化產生的粘滯阻尼力來抑制斜拉索的振動，對于超長斜拉索而言，其所需安裝高度高，減振器支架構造較大，對橋梁景觀影響很大。如2012年7月11號公開的實用新型專利CN102561184A中提出的一種斜拉索外置式豎向減振裝置，利用連接桿將拉索的振動位移傳遞至減振器主體，而減振器主體部分利用杠桿放大原理，將阻尼力放大，同時具有質量調諧作用，可有效的抑制超長斜拉索的面內振動，但是該減振器對斜拉索的面外振動抑制效果極為有限。而且，對于高寒地區跨河或者臨海灣的超大跨徑斜拉橋來說，其斜拉索面內面外振動都非常明顯，而且要求斜拉索阻尼器必須適應超低溫，在零下40度左右仍能正常工作。上述幾種常見的斜拉索外置式減振器，作為阻尼介質的硅油或者高分子黏性材料都具有較強的溫度依賴性，無法在超低溫下使用。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題是解決傳統的橋梁斜拉索減震裝置無法有效的抑制斜拉索的面外振動，且不能在超低溫環境下正常使用的問題。

為了解決上述技術問題，本實用新型所采用的技術方案是提供一種綜合電渦流阻尼及摩擦阻尼的斜拉索擺式杠桿質量減振系統，包括支座、連接桿、摩擦阻尼單元和電渦流阻尼單元，所述支座的底部固定在橋面預埋板上，其頂部與一杠桿鉸接，所述杠桿內部轉動設有一水平設置的轉動軸，所述支座內部設有向下凸的弧形齒條，所述連接桿的下端與所述轉動軸外圓周面上的固定耳座鉸接，上端與固定橋梁斜拉索的索夾鉸接，所述摩擦阻尼單元包括豎直設置的筒體以及設置在所述筒體內的傳動桿，所述傳動桿的上端固定于所述轉動軸遠離支座的一端，所述傳動桿的下端固定設有摩擦塊，所述筒體的下部左、右側面上分別固定設有摩擦片，所述筒體的上端固定于所述杠桿的下表面，斜拉索的面外振動使所述轉動軸繞其軸線轉動，并帶動所述傳動桿前、后擺動使所述摩擦塊與所述摩擦片摩擦，所述電渦流阻尼單元設置在所述支座內，包括電渦流阻尼連接板、阻尼轉動軸、導體盤和磁場產生裝置，所述電渦流阻尼連接板一端固定于所述筒體下端的外壁上，另一端固定于所述磁場產生裝置上，所述導體盤轉動設置于所述磁場產生裝置內部，所述導體盤和磁場產生裝置穿裝于所述阻尼轉動軸上，所述導體盤和阻尼轉動軸固定連接，所述阻尼轉動軸的伸出端設有齒輪，所述齒輪與所述弧形齒條相嚙合，斜拉索的面內振動使所述杠桿上下擺動，進而通過所述筒體帶動所述電渦流阻尼連接板左右運動，并通過所述齒輪和所述弧形齒條使所述阻尼轉動軸轉動。

在上述方案中，所述摩擦片與所述筒體螺栓連接，所述摩擦片與所述筒體之間設有彈簧。

在上述方案中，所述阻尼轉動軸的兩端均設有齒輪，所述弧形齒輪條為兩個，所述阻尼轉動軸兩端的齒輪分別與兩個所述弧形齒輪條相嚙合。

在上述方案中，所述導體盤和磁場產生裝置的數量均為2個，沿所述阻尼轉動軸的軸向并排設置。

在上述方案中，所述磁場產生裝置為永磁式體或電磁線圈。

本實用新型，因為設有摩擦阻尼單元和電渦流阻尼單元，其中摩擦阻尼單元可有效的抑制斜拉索的面外振動，電渦流阻尼單元可有效的抑制斜拉索的面內振動，且摩擦阻尼單元和電渦流阻尼單元有很好的溫度適應性，在超低溫環境下仍可正常工作。

附圖說明

圖1為本實用新型的示意圖；

圖2為本實用新型的剖面示意圖；

圖3為本實用新型中支座的示意圖

圖4為本實用新型改進后的電渦流阻尼單元的剖面示意圖；