CN103410085A - 高铁人行天桥减振吊顶装置及其加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高铁人行天桥减振吊顶装置及其加工方法，该装置包括吊顶、多个牛腿、多个弹簧和多个阻尼器，各所述牛腿分别连接于天桥铺板及天桥结构次梁内侧面，各所述弹簧和阻尼器的上端分别连接于一牛腿上，各所述弹簧和阻尼器下端均连接在吊顶上。本发明高铁人行天桥减振吊顶装置及其加工方法可以解决列车风引起的高铁人行天桥振动，减振效果明显，而且不受高铁人行天桥跨度的制约可灵活设置。

Description

高铁人行天桥减振吊顶装置及其加工方法

技术领域

本发明涉及一种高铁人行天桥上的减振设备及其加工方法，特别是指一种因列车风引起天桥振动需要减振处理的高铁人行天桥减振吊顶装置及其加工方法。

背景技术

高铁人行天桥包括水平方向设置的若干块相互拼接的天桥铺板，各天桥铺板下表面设置有天桥结构次梁，每块天桥铺板下表面的四个天桥结构次梁围成矩形框梁。位于矩形框梁内的天桥铺板下表面间隔设置有多个天桥檩条。高铁人行天桥由于高速列车通过时的列车风会引起天桥振动，因此需要对其进行减振处理。目前高铁人行天桥已有的减振方案如下：第一种方案是通过增加梁高或者增加天桥自重的方式来增大人行天桥刚度，改变天桥自振特性，减小共振，达到减小天桥振动的目的，该方案不仅效率低、经济性差，而且影响美观。第二种方案是设置TMD（调谐质量阻尼器），可以加速天桥振动的衰减，减少旅客感知的振动次数，减少不舒适感，该方案对由列车风引起的天桥跨中振动幅值减小不多。第三种方案是在天桥跨中增设立柱，对天桥主梁跨中有较好的减振效果，对桥面跨中的减振幅度也比较大，但增设立柱数量越多，则由轨道基础传递引发的振动增加程度也越大，总的减振效果变化不大，而且在天桥跨中增设立柱施工困难，增设立柱方案受到使用上的限制。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高铁人行天桥减振吊顶装置及其加工方法，其可以解决列车风引起的高铁人行天桥振动，减振效果明显，而且不受高铁人行天桥跨度的制约可灵活设置。

为了实现上述目的，本发明提供了一种高铁人行天桥减振吊顶装置，其中包括吊顶、多个牛腿、多个弹簧和多个阻尼器，各所述牛腿分别连接于天桥铺板及天桥结构次梁内侧面，各所述弹簧和阻尼器的上端分别连接于一牛腿上，各所述弹簧和阻尼器下端均连接在吊顶上。

所述吊顶、弹簧及阻尼器组成的整体的自振频率小于或者等于天桥自振频率的1/2。

所述吊顶包括水平放置的吊顶底板，所述吊顶底板上表面左、右侧分别设置纵向减振吊顶边梁，所述吊顶底板上表面由前向后设置多个横向减振吊顶边梁，多个所述横向减振吊顶边梁垂直连接于两个纵向减振吊顶边梁之间。

所述吊顶底板上表面位于每个由横向减振吊顶边梁与两个纵向减振吊顶边梁所围的区域内设置有多个相互垂直的横向加劲肋板和多个纵向加劲肋板。 

多个所述弹簧分别等间距或接近等间距的连接于两个所述纵向减振吊顶边梁上，所述纵向减振吊顶边梁上在两个弹簧之间设置有一个所述阻尼器。

所述天桥铺板下表面前、后、左、右侧天桥结构次梁内侧面沿同一高度分别设置有多个上限位板和多个下限位板，所述下限位板位于上限位板的下方，所述吊顶底板的前、后、左、右端分别位于相应侧上限位板和下限位板之间。

所述上、下限位板到吊顶底板的距离均大于阻尼器的最大行程。

两个所述纵向减振吊顶边梁上、吊顶底板上与各阻尼器及各弹簧位置上下对应的部位分别设有穿孔，所述吊顶底板下表面连接有多个耳板，各所述阻尼器及各弹簧分别穿过相应的穿孔后与各耳板通过销轴连接。

一种高铁人行天桥减振吊顶装置的加工方法，其包括如下步骤：

（1）首先在拟设置减振吊顶装置的天桥铺板区格范围内及天桥结构次梁的内侧的阻尼器及弹簧对应连接位置焊接牛腿；

（2）之后在拟安装减振吊顶区域的四周天桥结构次梁安装位置处焊接上限位板；

（3）之后，在吊顶底板的上表面左、右侧设置纵向减振吊顶边梁，在吊顶底板上位于两个纵向减振吊顶边梁之间由前向后垂直设置多个横向减振吊顶边梁，在吊顶底板上焊接纵向加劲肋板和横向加劲肋板，两个纵向减振吊顶边梁上预留阻尼器和弹簧穿孔；

（4）之后在各牛腿上悬挂弹簧和阻尼器，待吊顶吊装到位后，通过销轴和连接耳板固定吊顶；

（5）在吊顶、阻尼器及弹簧安装就位后，最后焊接下限位板，采用双面角焊缝焊接，确保吊顶板不会掉落。

采用上述方案后，本发明高铁人行天桥减振吊顶装置通过在天桥铺板及天桥结构次梁内侧面之间设置多个牛腿，在多个牛腿下端分别连接阻尼器和弹簧，使各阻尼器和弹簧的下端均与吊顶连接，这样设计可以使高速列车通过时，风压直接作用在由吊顶、多个阻尼器及多个弹簧组成的整体上，相当于隔离了风压对天桥的直接动力冲击作用，并通过阻尼器来消耗振动的能量，减少高铁人行天桥主体的反应，解决了风振引起的高铁人行天桥振动，减振效果明显，而且不受高铁人行天桥跨度的制约可灵活设置。

本发明的进一步有益效果是：将吊顶、弹簧与阻尼器组成的整体的自振频率设计为小于或者等于天桥自振频率的1/2，这样可以使吊顶系统与天桥振动不同步，使阻尼器尽可能消耗振动能量，减振效果更加明显。 

本发明的进一步有益效果是：将吊顶设计为包括吊顶底板，吊顶底板上表面左、右侧分别设置纵向减振吊顶边梁，吊顶底板上表面由前向后设置多个横向减振吊顶边梁，多个横向减振吊顶边梁垂直连接于两个纵向减振吊顶边梁之间，这样设计可以保证吊顶的结构强度。

本发明的进一步有益效果是：在吊顶底板上表面设置多个相互交叉的横向加劲肋板和多个纵向加劲肋板，进一步提高吊顶的结构强度。

本发明的进一步有益效果是：在两个纵向减振吊顶边梁上分别等间距或接近等间距的连接弹簧，弹簧数量由吊顶、弹簧、阻尼器组成的整体的自振频率计算确定，在纵向减振吊顶边梁在两个弹簧之间对应连接一个阻尼器，这样设计使阻尼器与减振弹簧相辅相成，起到连接和耗能作用，隔离风荷载。

本发明的进一步有益效果是：在天桥铺板下表面前、后、左、右侧天桥结构次梁内侧面沿同一高度分别设置多个上、下限位板，使吊顶底板的前、后、左、右端分别位于相应侧上、下限位板之间，这样设计是为了确保当阻尼器及弹簧均不起作用时，吊顶不会掉落。

本发明的进一步有益效果是：上、下限位板到吊顶的距离均大于阻尼器的最大行程，这样设计是为了避免因吊顶底板撞击上、下限位板时而产生异响。

本发明的进一步有益效果是：各阻尼器及各减振弹簧穿过相应的纵向减振吊顶边梁、吊顶底板后与各耳板通过销轴连接，这样设计结构简单、安装方便。

附图说明

图1为本发明高铁人行天桥减振吊顶装置去掉天桥铺板的俯视图；

图2为沿图1的A-A向主视剖视图（加天桥铺板）；

图3为沿图1的B-B向主视剖视图（加天桥铺板）。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。

如图1、图2和图3所示，本发明高铁人行天桥减振吊顶装置，包括16个牛腿1、8个阻尼器2、8个弹簧3和一个吊顶6。各牛腿1分别采用双面角焊缝对称焊接于天桥铺板4与天桥结构次梁5内侧面。8个阻尼器2的上端分别悬挂于一个牛腿1上。8个阻尼器2的下端均连接在吊顶6上。吊顶6、弹簧3及阻尼器2组成的子系统的自振频率与天桥结构的自振频率保持一定频率差，一般子系统的自振频率取天桥自振频率的1/2以下。各弹簧3的上端分别悬挂于一牛腿1上。8个弹簧3的下端均连接在吊顶6上。吊顶6包括水平放置的吊顶底板7，吊顶底板7的上表面左、右侧分别连接纵向减振吊顶边梁8。吊顶底板7的上表面由前向后连接有4个横向减振吊顶边梁9，4个横向减振吊顶边梁9垂直连接于两个纵向减振吊顶边梁8之间。吊顶底板7的上表面位于相邻两个横向减振吊顶边梁9与两个纵向减振吊顶边梁8所围的区域内焊接有多个相互呈十字交叉的横向加劲肋板10和多个纵向加劲肋板11，相邻横向加劲肋板10之间、相邻纵向加劲肋板11之间的间隔以300mm为宜。两个纵向减振吊顶边梁8上与各横向减振吊顶边梁9的水平位置对应的部位分别连接减振弹簧3的下端。两个纵向减振吊顶边梁8上、吊顶底板7上与各阻尼器2及各减振弹簧3位置上下对应的部位分别设有穿孔，吊顶底板7的下表面连接有多个耳板12，各阻尼器2及各减振弹簧3分别穿过相应的穿孔后与各耳板12通过销轴13连接。天桥铺板4的下表面前、后、左、右侧天桥结构次梁5的内侧面沿同一高度分别设置有多个上限位板14和多个下限位板15。下限位板15位于上限位板14的下方，且下限位板15与上限位板14的数量相同且位置上、下对应。吊顶底板7的前、后、左、右端分别位于相应侧上限位板14和下限位板15之间。相邻上限位板14之间、相邻下限位板15之间的距离以300mm为宜，上限位板14与下限位板15到吊顶底板7的距离大于阻尼器2的最大行程。

本发明高铁人行天桥减振吊顶装置的制作方法包括以下步骤：

（1）首先在拟设置本发明减振吊顶装置的天桥铺板4的区格范围内天桥结构次梁5的内侧面焊接牛腿1，采用双面角焊缝焊牢，每块吊顶6在天桥结构次梁5上设置的牛腿1的数量等于阻尼器2和减振弹簧3的数量之和，图2中示意共计16个牛腿1；

（2）之后在拟安装吊顶6区域的前、后、左、右侧天桥结构次梁5的内侧面同一高度的安装位置处采用双面角焊缝焊接上限位板14，相邻上限位板14的间距以300mm为宜；

（3）之后在吊顶底板7上焊接纵向加劲肋板11和横向加劲肋板10，相邻纵向加劲肋板11之间和相邻横向加劲肋板10之间的间隔以300mm为宜，在吊顶底板7的上表面左、右侧设置纵向减振吊顶边梁8，在吊顶底板7上位于两个纵向减振吊顶边梁8之间由前向后垂直连接4个横向减振吊顶边梁9，两个纵向减振吊顶边梁8上预留阻尼器2和减振弹簧3的穿孔； 

（4）在牛腿1上悬挂减振弹簧3和阻尼器2，待吊顶6吊装到位后，通过销轴13和耳板12固定吊顶6，每块吊顶6上有8个减振弹簧3和8个阻尼器2连接固定；

（5）在吊顶6及阻尼器2及减振弹簧3安装就位后，最后焊接下面的下限位板15，采用双面角焊缝焊接，确保吊顶6不会掉落，上限位板14、下限位板15与吊顶底板7的距离，应不小于阻尼器2的最大行程，避免因吊顶底板7撞击上限位板14、下限位板15而产生异响。

以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。

Claims (9)

1.一种高铁人行天桥减振吊顶装置，其特征在于：包括吊顶、多个牛腿、多个弹簧和多个阻尼器，各所述牛腿分别连接于天桥铺板及天桥结构次梁内侧面，各所述弹簧和阻尼器的上端分别连接于一牛腿上，各所述弹簧和阻尼器下端均连接在吊顶上。

2.根据权利要求1所述的高铁人行天桥减振吊顶装置，其特征在于：所述吊顶、弹簧及阻尼器组成的整体的自振频率小于或者等于天桥自振频率的1/2。

3.根据权利要求2所述的高铁人行天桥减振吊顶装置，其特征在于：所述吊顶包括水平放置的吊顶底板，所述吊顶底板上表面左、右侧分别设置纵向减振吊顶边梁，所述吊顶底板上表面由前向后设置多个横向减振吊顶边梁，多个所述横向减振吊顶边梁垂直连接于两个纵向减振吊顶边梁之间。

4.根据权利要求3所述的高铁人行天桥减振吊顶装置，其特征在于：所述吊顶底板上表面位于每个由横向减振吊顶边梁与两个纵向减振吊顶边梁所围的区域内设置有多个相互垂直的横向加劲肋板和多个纵向加劲肋板。

5.根据权利要求4所述的高铁人行天桥减振吊顶装置，其特征在于：多个所述弹簧分别等间距或接近等间距的连接于两个所述纵向减振吊顶边梁上，所述纵向减振吊顶边梁上在两个弹簧之间设置有一个所述阻尼器。

6.根据权利要求5所述的高铁人行天桥减振吊顶装置，其特征在于：所述天桥铺板下表面前、后、左、右侧天桥结构次梁内侧面沿同一高度分别设置有多个上限位板和多个下限位板，所述下限位板位于上限位板的下方，所述吊顶底板的前、后、左、右端分别位于相应侧上限位板和下限位板之间。

7.根据权利要求6所述的高铁人行天桥减振吊顶装置，其特征在于：所述上、下限位板到吊顶底板的距离均大于阻尼器的最大行程。

8.根据权利要求1-7之一所述的高铁人行天桥减振吊顶装置，其特征在于：两个所述纵向减振吊顶边梁上、吊顶底板上与各阻尼器及各弹簧位置上下对应的部位分别设有穿孔，所述吊顶底板下表面连接有多个耳板，各所述阻尼器及各弹簧分别穿过相应的穿孔后与各耳板通过销轴连接。

9.一种如权利要求1-8之一所述的高铁人行天桥减振吊顶装置的加工方法，其特征在于：包括如下步骤：

（1）首先在拟设置减振吊顶装置的天桥铺板区格范围内及天桥结构次梁的内侧的阻尼器及弹簧对应连接位置焊接牛腿；

（2）之后在拟安装减振吊顶区域的四周天桥结构次梁安装位置处焊接上限位板；

（3）之后，在吊顶底板的上表面左、右侧设置纵向减振吊顶边梁，在吊顶底板上位于两个纵向减振吊顶边梁之间由前向后垂直设置多个横向减振吊顶边梁，在吊顶底板上焊接纵向加劲肋板和横向加劲肋板，两个纵向减振吊顶边梁上预留阻尼器和弹簧穿孔；

（4）之后在各牛腿上悬挂弹簧和阻尼器，待吊顶吊装到位后，通过销轴和连接耳板固定吊顶；

（5）在吊顶、阻尼器及弹簧安装就位后，最后焊接下限位板，采用双面角焊缝焊接，确保吊顶板不会掉落。

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