[發明專利]杠桿式阻尼裝置及裝有杠桿式阻尼裝置的斜拉橋

有效

• 申請號: 201811044945.8
• 申請日: 2018-09-07
• 公開（公告）號: CN109235229B
• 公開（公告）日: 2020-05-12
• 發明（設計）人: 汪正興;丁望星;柴小鵬;裴炳志;李榮慶;付克儉;王波;盛能軍;張家元;彭曉彬;廖原;王澤豪;趙海威
• 申請（專利權）人: 中鐵大橋科學研究院有限公司;湖北省交通規劃設計院股份有限公司;中鐵大橋局集團有限公司
• 主分類號: E01D11/04
• 分類號: E01D11/04;E01D19/04
• 代理公司: 武漢智權專利代理事務所(特殊普通合伙) 42225
• 代理人: 張凱

本發明公開了一種杠桿式阻尼裝置及裝有杠桿式阻尼裝置的斜拉橋，涉及橋梁振動控制技術領域，本發明中杠桿式阻尼裝置始終以固定設置的第二轉軸為中心處于力矩平衡狀態。斜拉索面內振動時，斜拉索的振動通過第一杠桿直接傳遞至第一阻尼裝置和通過第一杠桿帶動第二杠桿轉動后傳遞至第二阻尼裝置，實現面內減振效果。斜拉索面外振動時，斜拉索的振動通過面外杠桿放大后傳遞至第一阻尼裝置，實現面外減振效果。本發明在斜拉索與杠桿式阻尼裝置之間安裝一個速度鎖定器，實現施工階段就可安裝杠桿式阻尼裝置并發揮減振作用，且無論施工中還是安裝完成后本發明的杠桿式阻尼裝置能保持力矩平衡狀態。

技術領域

本發明涉及橋梁振動控制技術領域，具體涉及一種杠桿式阻尼裝置及裝有杠桿式阻尼裝置的斜拉橋。

背景技術

斜拉橋是大跨徑橋梁的主要橋型之一，斜拉索是斜拉橋的主要受力構件，由于斜拉索由細長的高強度鋼絲組成，具有柔度大、初始阻尼比小等特征，隨著斜拉橋跨度的增加，風、行車等引起的斜拉索振動問題更加突出。斜拉索的振動經常導致錨頭區域鋼結構的疲勞開裂、引起斜拉索的疲勞損傷與應力腐蝕，帶來非常嚴重的結構安全問題。

利用外置式斜拉索阻尼器控制斜拉索的振動，已經得到了工程界和學術界的廣泛認可，但是選擇一種能夠為斜拉索面內(斜拉索曲線平面內，以下簡稱面內)和面外(垂直于斜拉索撓曲線所在平面，以下簡稱面外)提供有效的附加阻尼的阻尼裝置，仍然有一定的困難，而且隨著拉索的增加，景觀要求、阻尼器相對安裝位置的降低、阻尼器支撐剛度折減等問題，都在一定程度上影響了阻尼器的減振效果。如某長江大橋所采用的磁流變阻尼器，只能控制斜拉索較大幅度的面內振動，對斜拉索面內的微幅面內振動和面外振動無法有效控制。

另外，一般的斜拉索阻尼器由于無法適應施工及二期恒載引起的索梁間的大幅變位，只能在橋面鋪裝施工結束之后進行安裝。但是從斜拉索安裝完成到橋面鋪裝施工結束這段施工期間，斜拉索的振動也是非常嚴重的，卻得不到有效的抑制，造成斜拉索的初期損傷。

發明內容

針對現有技術中存在的缺陷，本發明的目的在于提供一種杠桿式阻尼裝置及裝有杠桿式阻尼裝置的斜拉橋，滿足大跨徑斜拉橋斜拉索面內和面外減振的需要。

為達到以上目的，本發明采取的技術方案是：一種杠桿式阻尼裝置，其用于斜拉索減振，其包括：

第一杠桿，所述第一杠桿一端設有用于和斜拉索連接的連接部，且所述第一杠桿另一端設有第一阻尼器，所述第一杠桿旋轉連接第一轉軸，所述第一阻尼器被設置成在所述第一杠桿繞第一轉軸轉動時和所述第一杠桿上下位移時產生阻尼力；

第二杠桿，所述第二杠桿一端與所述第一轉軸相連，所述第二杠桿另一端連接第二阻尼器，所述第二杠桿旋轉連接第二轉軸，所述第二轉軸與所述第一轉軸間隔設置，所述第二阻尼器被設置成在所述第二杠桿繞第二轉軸轉動時產生阻尼力。

在上述技術方案的基礎上，所述連接部包括速度鎖定器，所述第一杠桿通過所述速度鎖定器連接斜拉索；所述速度鎖定器相對運動速度較小時，速度鎖定器為不鎖緊狀態；所述速度鎖定器的相對運動速度較大時，速度鎖定器轉變為鎖緊狀態。

在上述技術方案的基礎上，所述第一轉軸設于所述第一杠桿三分之二高度處。

在上述技術方案的基礎上，所述第一轉軸為深溝球軸承。

本發明還公開了一種裝有杠桿式阻尼裝置的斜拉橋，所述杠桿式阻尼裝置包括：

第一杠桿，所述第一杠桿一端設有和斜拉索連接的連接部，另一端設有第一阻尼器，所述第一杠桿旋轉連接第一轉軸且所述第一轉軸初始狀態位于斜拉索面內，所述第一阻尼器被設置成在所述第一杠桿繞第一轉軸轉動時和所述第一杠桿上下位移時產生阻尼力；