CN101324052A

CN101324052A - 阻尼器增益装置

Info

Publication number: CN101324052A
Application number: CNA2007100418775A
Authority: CN
Inventors: 陈艾荣; 马如进; 王达磊; 阮欣
Original assignee: Tongji University
Current assignee: Tongji University
Priority date: 2007-06-12
Filing date: 2007-06-12
Publication date: 2008-12-17

Abstract

本发明涉及一种阻尼器安装支架，特别是斜拉桥拉索减振阻尼器安装装置——斜拉桥拉索减振阻尼器增益装置。该装置由立柱、索夹、边框、中心阻尼器以及相应的连接头组成。主要部件形式为平行四边形机构，四个边框长度可以相等为菱形机构，特殊情况下亦可以采用正方形机构。采用邻边不等边的平行四边形结构，在特殊情况下可以采用矩形机构。这种形式的机构，其小幅度对点变形，能够使得对角线发生较大变位，因此这种增益装置能够有效地增大拉索的变形，从而发挥阻尼器的效率。该机构能够减少使用一个阻尼器，大大节约斜拉桥的投入成本，也能够降低阻尼器安装高度，提高斜拉桥整体美观。

Description

阻尼器增益装置

技术领域

本发明专利涉及阻尼器，特别是能够充分发挥阻尼器效率的斜拉桥拉索减振阻尼器安装装置——斜拉桥拉索减振阻尼器增益装置。

背景技术

目前斜拉桥拉索外置式减振阻尼器得到普遍采用，并且大多采用三角形的安装形式，拉索变形传递到阻尼器的变形效率较低；同时为了增大阻尼器的效率，需要提高阻尼器安装高度，这就降低了桥梁的外形美观度；另外，现有的阻尼器装置，很多情况下一根拉索的阻尼器安装装置至少要求安装2个才能满足使用需要，安装、使用成本较高；对其有加以改进的必要。传统的阻尼器，例如日本的荒津桥上所使用的结构，拉索由两个阻尼器支撑，约束竖向和侧向变形。两个阻尼器形成三角形可变机构；另外，如南京长江二桥上所使用的结构，斜拉索由两个阻尼器支撑，约束竖向和侧向变形。两个阻尼器与水平连杆形成三角形可变机构，并安装在立柱之上。

发明内容

本发明的目的在于提供一种新型的阻尼器增益装置，将拉索振动的变形引起的阻尼器变位放大，能够充分发挥阻尼器的变形效益，使得阻尼器的用量大为减少，降低阻尼器安装位置，提高桥梁的整体美观度。

为了达到上述目的，本发明的解决方案是：采用斜拉桥拉索减振阻尼器增益装置，该装置包括立柱、索夹、边框、中心阻尼器以及相应的连接头，主要部件形式为平行四边形机构，四个边框长度可以相等为菱形机构，如果四个边框长度相等，并且连杆夹角90°的情况下即为正方形机构。如采用邻边不相等的平行四边形结构，并且连杆夹角90°的情况下即为矩形机构。

阻尼器增益装置，包括立柱、索夹、边框(即上边连杆和下边连杆)、中心阻尼器以及相应的连接头，主要部件形式为由上边连杆和下边连杆构成的四边形机构、或者平行四边形，或者特殊的平行四边形，如菱形、矩形、正方形机构等。

使用时，将上述四边形机构的两个对角顶点其中的一个连接在拉索索夹上，另一个固定在立柱上顶端，这两个对角顶点称之为固定点。连接在拉索索夹的固定点称之为上固定点，连接在立柱上的固定点称之为下固定点。上固定点、下固定点可以在一条铅垂线上，也可以不在一条铅垂线上。

所述中心阻尼器与上述四边形机构的另外两个对角顶点连接，这两个对角顶点称之为活动点。

所述两个活动点可以在所处平面内转动，即该四边形的形状是可以变化的。这种形式的机构，其小幅度对点变形，能够使得对角线发生较大变位，因此这种增益装置能够有效地增大拉索的变形，从而发挥阻尼器的效率。

由于采用上述技术方案，本发明取得的有益效果是：

一、增大拉索振动变形

采用本发明的斜拉桥拉索减振阻尼器增益装置，能够放大拉索变形，充分发挥阻尼器的效率。以菱形机构为例，其阻尼器变形与拉索竖向变形效率比为ctg(α/2)(α为该菱形装置顶端的夹角)。而传统的三角形安装装置的阻尼器变形与拉索竖向变形效率比为cos(α/2)。当该菱形减振阻尼器增益装置顶端夹角为90°时，变形效率比为1，传统的三角形变形效率为0.717。当减小装置夹角时，效率更大为提高，因此该装置能够极大的发挥出阻尼器的变形效应。

二、降低阻尼器安装位置

由于本装置的效率大大提高，因此也能够降低阻尼器的安装位置，在外观上，提高了斜拉桥的美观感。

三、减少使用阻尼器数量

由于该每根拉索减振装置仅需要一个中心阻尼器，比传统的三角形形式的减振装置节约使用一个阻尼器，因此能够大大降低阻尼器使用数量，从而降低工程造价。

附图说明

图1是本发明一种实施例的斜拉桥拉索减振阻尼器增益装置立面示意图(垂直立柱)。

图2是本发明另一种实施例的斜拉桥拉索减振阻尼器增益装置立面示意图(斜立柱)。

图3是本发明一种实施例的斜拉桥拉索减振阻尼器增益装置侧视示意图(拉索和立柱共面布置、阻尼器水平布置)。

图4是本发明一种实施例的斜拉桥拉索减振阻尼器增益装置侧视示意图(拉索和立柱异面布置、阻尼器倾斜布置)。

图5是本发明一种实施例的斜拉桥拉索减振阻尼器增益装置侧视示意图(拉索和立柱异面布置、阻尼器水平布置)。

具体实施方式

一种斜拉桥拉索减振阻尼器安装装置，该装置包括立柱、索夹、边框、中心阻尼器以及相应的连接头。可以选择的部件形式为平行四边形机构、或者特殊的平行四边形，如菱形、矩形、正方形机构等等。

将平行四边形机构的两个对角顶点一端连接在拉索索夹上，一端固定在立柱上顶端，称之为固定点。连接在拉索索夹的固定点称之为上固定点，连接在立柱上的固定点称之为下固定点。所述平行四边形构件的任意两边构件，要能够自由变形。中心阻尼器必须连接平行四边形机构的另外两个顶点，称之为活动点。平行四边形机构的两个固定点安装可以在一条垂直线上，也可以不在一条垂直线上。

以下结合附图所示实施例对本发明作进一步的说明。

图1-2为斜拉桥拉索减振阻尼器增益装置立面布置示意图，其中图1所示为立柱垂直与桥面的情形，图2所示为立柱垂直于斜拉索的情形。

该装置包括索夹1、上边连杆2、下边连杆3、中心阻尼器4与立柱5，立柱5与斜拉桥主桥桥面(为使图面简明，图中未表示)连接固定、下边连杆3可采用铰接方式与立柱5连接，上边连杆2、下边连杆3与中心阻尼器4铰接，使得它们之间的铰接点可以在所处平面内移动，上边连杆2与斜拉索6之间可采用索夹1以铰接形式连接。

图3-5中所示的四边形机构的六个连接点都采用铰接。所以索夹1上与上边连杆2的连接部位、立柱5与下边连杆3的连接部位也是可以活动的。

立柱5可以垂直固定在桥面上、倾斜于斜拉索布置，如图1所示；也可以与斜拉索6垂直布置，斜立在桥面之上，如图2所示。

下边连杆3、上边连杆2与中心阻尼器4设置在同一个平面上，下边连杆3、上边连杆2所组成四边形机构的形状是可以随着铰接点的移动而变化的。

在本实施例中，索夹1上与上边连杆2的连接部位、立柱5与下边连杆3的连接部位都是采用两个点进行铰接，其中心点等同于上述“上固定点、下固定点”，由图可见，该上固定点、下固定点可以在一条铅垂线上，也可以不在一条铅垂线上。

机构形状的选取，根据需要进行。比如，如果仅需要控制拉索竖向的变形，那么上固定点和下固定点就可以布置在拉索所在的平面内，如图3所示。如果需要同时考虑控制拉索侧向的变形，上下固定点就可以不处在拉索平面内，如图4与图5所示。

另外，需要保证各处连接的可靠性以及各组成部件具备足够的刚度，此不赘述。

上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和应用本发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，对于本发明做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims

1、阻尼器增益装置，其特征在于：包括立柱、索夹、边框、中心阻尼器以及相应的连接头，由边框组成平行四边形机构，该平行四边形机构的两个对角顶点一端连接在索夹上，另一端固定在立柱上顶端，该中心阻尼器连接平行四边形机构的另外两个顶点。

2、根据权利要求1所述的阻尼器增益装置，其特征在于：该平行四边形连接在拉索索夹上的固定点和连接在立柱上顶端的固定点设置在一条垂直线上。

3、根据权利要求1所述的阻尼器增益装置，其特征在于：该平行四边形连接在拉索索夹上的固定点和连接在立柱上顶端的固定点分别设置在两条垂直线上。

4、根据权利要求1所述的阻尼器增益装置，其特征在于：该平行四边形是矩形。

5、根据权利要求1所述的阻尼器增益装置，其特征在于：该平行四边形是菱形或正方形。

6、根据权利要求1所述的阻尼器增益装置，其特征在于：该平行四边形的相互连接的各边框之间采用铰接结构。

7、根据权利要求6所述的阻尼器增益装置，其特征在于：该平行四边形与索夹上的连接点和与立柱上顶端的连接点采用铰接结构。