CN111455743A - 用于索轨高架空轨结构的线型调节与减振结构的布置方法 - Google Patents

用于索轨高架空轨结构的线型调节与减振结构的布置方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于索轨高架空轨结构的线型调节与减振结构的布置方法，步骤一：安装拉杆索；在空轨结构两侧各安装一束拉杆索，拉杆索分别位于轨道和主索的结构平面外侧，通过拉杆索实现线型调整；步骤二：安装两根支撑杆及减振器；采取在一束拉杆索上布设若干带有减振器的支撑杆，拉杆索、两根支撑杆以及减振器形成一个竖向和横向维度内的减振装置，实现了减少横向扭振，提高车辆行驶的稳定性；步骤三：增加侧向力增加横向刚度；拉杆索产生的力通过上下两根支撑杆传递，分别给空轨上部结构增加水平向和竖向克服变形的力也即重力刚度作用；两根支撑杆沿水平方向分量用以提高空轨结构水平抗变形能力，两根支撑杆沿竖向分量增加空轨结构整体竖向抗变形能力。

Description

用于索轨高架空轨结构的线型调节与减振结构的布置方法
技术领域
本发明涉及一种空中轨道领域，具体的说是用于索轨高架空轨结构的线型调节与减振结构的布置方法。
背景技术
空中轨道专利是一种创新型运输系统，由于结构轻，移动荷载作用其上方时会导致结构的横向扭振，影响行车舒适性，严重时导致侧倾和翻车。试验研究表明，在中低速时这一现象更为明显。原因是在移动荷载作用下，结构自身和荷载原因导致的结构横向发生变形在动力特性下放大，但结构系统横向缺乏抵抗变形的刚度来源。
索轨高架及相关的轨道行车的发明专利201010254005.9，201210009152.9提出后，发明人一直在进行着轨道的实际应用中问题的解决，根据已有的试验线研究，发明人从轨道结构与车辆的耦合动力特性中发现部分需要改善的提高的关键技术问题，其中包括受到施工误差等原因，无法保护结构完全对称，或者因使用荷载不完全对称(车辆不能完全对称、载重不完全对称分布)等原因，可能导致结构在一定车辆作用下发生的不利动力效应，可能影响空轨运输系统的安全、舒适。
结合原有轨道结构的空间特点，横向断面分为轨道和主索，用于轨道和主索之间的支撑7及横向连杆6，横断面上形成一个完整的四个主节点的平面。由于上述多种原因，结构可能会产生明显的扭振，在一定激振下，这一扭振会加剧导致上部稳定性，即使是采用悬挂式的车辆荷载，仍然会引起结构的扭振。
发明内容
本发明旨在克服现有技术的缺陷，提供一种用于索轨高架空轨结构的线型调节与减振结构的布置方法，分别实现减振和线型调整功能，提高空轨结构的行车稳定。
为了解决上述技术问题，本发明是这样实现的：
一种用于索轨高架空轨结构的线型调节与减振结构的布置方法，现有的空轨结构包括两根平行设置的轨道以及分别位于轨道下部的主索，两根平行的轨道之间通过横向连杆连接，轨道及其下部的主索之间通过竖向撑杆连接，空轨结构的四周底部设有支撑墩柱；其特征在于它包括如下步骤：
步骤一：安装拉杆索；
针对现有空轨结构的两侧主索力的不对称引起的偏斜，采取在空轨结构两侧各安装一束拉杆索，拉杆索分别位于轨道和主索的结构平面外侧，通过拉杆索实现线型调整；
步骤二：安装两根支撑杆及减振器；
针对车辆荷载布置不对称导致的车辆行驶出现横向扭振，采取在一束拉杆索上布设若干带有减振器的支撑杆，支撑杆两根为一组，每组分别为上支撑杆和下支撑杆，每组支撑杆的一端铰接在拉杆索上，每组支撑杆的另一端分别铰接在竖向撑杆的上下两端，拉杆索、两根支撑杆以及减振器形成一个竖向和横向维度内的减振装置，实现了减少横向扭振，提高车辆行驶的稳定性；
步骤三：增加侧向力增加横向刚度；
针对现有空轨结构横向刚度较弱，采取增加侧向力实现横向刚度的增加，将拉杆索的两端分别锚固在轨道和主索附近形成连接节点，两根支撑杆的一端与拉杆索在同一处铰接连接形成连接节点，两根支撑杆的另一端则是一根与轨道铰接连接于连接节点，另一根与主索铰接连接于连接节点；
拉杆索产生的力通过上下两根支撑杆传递，拉杆索张拉锚固于连接节点产生对上下两根支撑杆的推力，支撑杆分别受到压力为F1和F2，根据矢量关系产生的力为F，F可以分解成一下水平力一个竖向力，分别给空轨上部结构增加水平向和竖向克服变形的力也即重力刚度作用；两根支撑杆沿水平方向分量用以提高空轨结构水平抗变形能力，两根支撑杆沿竖向分量增加空轨结构整体竖向抗变形能力。
所述的用于索轨高架空轨结构的线型调节与减振结构的布置方法，其特征在于：由于拉杆索在行车方向上布置时为多点折线型，转折点处撑杆可间隔布置于有连杆的截面，并在空轨结构四周底部的支撑墩柱处靠近主索和轨道处锚固，因而该拉杆索可以是多跨连续长拉杆索也可以单跨布置的短拉杆索；
所述的用于索轨高架空轨结构的线型调节与减振结构的布置方法，其特征在于：拉杆索可以分解成若干根短拉杆索组成，若干根短拉杆索通过连接节点连接成一束长的拉杆索，每个连接节点处均安装两根支撑杆；
所述的用于索轨高架空轨结构的线型调节与减振结构的布置方法，其特征在于：支撑杆具有长度可调的功能，根据其与轨道和主索之间的间距选择设定支撑杆的初始安装长度以实现拉杆索的空间线型曲度，水平和竖向两个分力的大小是靠两个支撑杆的长短调节，与空轨结构的竖向撑杆形成的三角形的角度来决定，因而拉杆索线型为空间多点折线。
本发明的有益效果是：结合空中轨道结构轻型化空间布置，借助已有索轨结构支撑体系及连接件之间的关系，采用侧向增设行车方向一致的空间索结构，借助支撑杆与现在的索和轨道相连接，外侧增设的空间索体与相关连接杆件在空间上形成稳定的结构，索体产生水平方向和竖向分力，在一定稳定上增强了空轨结构的整体稳定体，调整了结构的受力平衡特性，特别是借助具有阻尼特性、长度可调节特性，分别实现减振和线型调整功能。
本申请提出的附加结构，施工简便，安装经济，提高空轨结构的行车稳定、安全与舒适性具有重要意义。
附图说明
下面结合附图和实施方式对本发明作进一步的详细说明：
图1为本申请的空间布置示意图。
图2为本申请的平面布置示意图。
图3为本申请的立面布置示意图。
图4为图3中1-1及2-2的示意图。
图5为减振装置的示意图。
图6为力学原理示意图。
图7为力学分解示意图。
图8为线型调节与减振结构展开示意图。
附图标记：轨道1、拉杆索2、减振器3、主索4、支撑杆5、上支撑杆5-1、下支撑杆5-2、横向连杆6、竖向撑杆7、支撑墩柱8、连接节点11、连接节点12、连接节点13、连接节点14。
具体实施方式
如图1-5、8所示：一种用于索轨高架空轨结构的线型调节与减振结构的布置方法，现有的空轨结构包括两根平行设置的轨道1以及分别位于轨道1下部的主索4，两根平行的轨道1之间通过横向连杆6连接，轨道1及其下部的主索4之间通过竖向撑杆7连接，空轨结构的四周底部设有支撑墩柱8；其特征在于它包括如下步骤：
步骤一：安装拉杆索2；
针对现有空轨结构的两侧主索4力的不对称引起的偏斜，采取在空轨结构两侧各安装一束拉杆索2，拉杆索2分别位于轨道1和主索4的结构平面外侧，通过拉杆索2实现线型调整；
步骤二：安装两根支撑杆5及减振器3；
针对车辆荷载布置不对称导致的车辆行驶出现横向扭振，采取在一束拉杆索2上布设若干带有减振器3的支撑杆5，支撑杆5两根为一组，每组分别为上支撑杆5-1和下支撑杆5-2，每组支撑杆5的一端铰接在拉杆索2上，每组支撑杆5的另一端分别铰接在竖向撑杆7的上下两端，拉杆索2、两根支撑杆5以及减振器3形成一个竖向和横向维度内的减振装置，实现了减少横向扭振，提高车辆行驶的稳定性；
步骤三：增加侧向力增加横向刚度；
针对现有空轨结构横向刚度较弱，采取增加侧向力实现横向刚度的增加，将拉杆索2的两端分别锚固在轨道1和主索4附近形成连接节点14，两根支撑杆5的一端与拉杆索2在同一处铰接连接形成连接节点13，两根支撑杆5的另一端则是一根与轨道1铰接连接于连接节点11，另一根与主索4铰接连接于连接节点12；
拉杆索2产生的力通过上下两根支撑杆5传递，拉杆索2张拉锚固于连接节点14产生对上下两根支撑杆5的推力，如图6、7所示：支撑杆5分别受到压力为F1和F2，根据矢量关系产生的力为F，F可以分解成一下水平力一个竖向力，分别给空轨上部结构增加水平向和竖向克服变形的力也即重力刚度作用；两根支撑杆5沿水平方向分量用以提高空轨结构水平抗变形能力，两根支撑杆5沿竖向分量增加空轨结构整体竖向抗变形能力。
进一步的，由于拉杆索2在行车方向上布置时为多点折线型，转折点处撑杆5可间隔布置于有连杆6的截面，并在空轨结构四周底部的支撑墩柱8处靠近主索和轨道处锚固，因而该拉杆索2可以是多跨连续长拉杆索也可以单跨布置的短拉杆索；
进一步的，拉杆索2可以分解成若干根短拉杆索组成，若干根短拉杆索通过连接节点13连接成一束长的拉杆索2，每个连接节点13处均安装两根支撑杆5；
进一步的，支撑杆5具有长度可调的功能，根据其与轨道1和主索4之间的间距选择设定支撑杆5的初始安装长度以实现拉杆索2的空间线型曲度，水平和竖向两个分力的大小是靠两个支撑杆5的长短调节，与空轨结构的竖向撑杆7形成的三角形的角度来决定，因而拉杆索2线型为空间多点折线。

Claims (4)

1.一种用于索轨高架空轨结构的线型调节与减振结构的布置方法，现有的空轨结构包括两根平行设置的轨道(1)以及分别位于轨道(1)下部的主索(4)，两根平行的轨道(1)之间通过横向连杆(6)连接，轨道(1)及其下部的主索(4)之间通过竖向撑杆(7)连接，空轨结构的四周底部设有支撑墩柱(8)；其特征在于它包括如下步骤：
步骤一：安装拉杆索(2)；
针对现有空轨结构的两侧主索(4)力的不对称引起的偏斜，采取在空轨结构两侧各安装一束拉杆索(2)，拉杆索(2)分别位于轨道(1)和主索(4)的结构平面外侧，通过拉杆索(2)实现线型调整；
步骤二：安装两根支撑杆(5)及减振器(3)；
针对车辆荷载布置不对称导致的车辆行驶出现横向扭振，采取在一束拉杆索(2)上布设若干带有减振器(3)的支撑杆(5)，支撑杆(5)两根为一组，每组分别为上支撑杆(5-1)和下支撑杆(5-2)，每组支撑杆5)的一端铰接在拉杆索(2)上，每组支撑杆(5)的另一端分别铰接在竖向撑杆(7)的上下两端，拉杆索(2)、两根支撑杆(5)以及减振器(3)形成一个竖向和横向维度内的减振装置，实现了减少横向扭振，提高车辆行驶的稳定性；
步骤三：增加侧向力增加横向刚度；
针对现有空轨结构横向刚度较弱，采取增加侧向力实现横向刚度的增加，将拉杆索(2)的两端分别锚固在轨道(1)和主索(4)附近形成连接节点(14)，两根支撑杆(5)的一端与拉杆索(2)在同一处铰接连接形成连接节点(13)，两根支撑杆(5)的另一端则是一根与轨道(1)铰接连接于连接节点(11)，另一根与主索(4)铰接连接于连接节点(12)；
拉杆索(2)产生的力通过上下两根支撑杆(5)传递，拉杆索(2)张拉锚固于连接节点(14)产生对上下两根支撑杆(5)的推力，支撑杆(5)分别受到压力为F1和F2，根据矢量关系产生的力为F，F可以分解成一下水平力一个竖向力，分别给空轨上部结构增加水平向和竖向克服变形的力也即重力刚度作用；两根支撑杆(5)沿水平方向分量用以提高空轨结构水平抗变形能力，两根支撑杆(5) 沿竖向分量增加空轨结构整体竖向抗变形能力。
2.根据权利要求1所述的用于索轨高架空轨结构的线型调节与减振结构的布置方法，其特征在于：拉杆索(2)在行车方向上布置时为多点折线型，转折点处撑杆(5)可间隔布置于有连杆(6)的截面，并在空轨结构四周底部的支撑墩柱(8)处靠近主索和轨道处锚固，因而该拉杆索(2)可以是多跨连续长拉杆索也可以单跨布置的短拉杆索。
3.根据权利要求2所述的用于索轨高架空轨结构的线型调节与减振结构的布置方法，其特征在于：拉杆索(2)可以分解成若干根短拉杆索组成，若干根短拉杆索通过连接节点(13)连接成一束长的拉杆索(2)，每个连接节点(13)处均安装两根支撑杆(5)。
4.根据权利要求2所述的用于索轨高架空轨结构的线型调节与减振结构的布置方法，其特征在于：支撑杆(5)具有长度可调的功能，根据其与轨道(1)和主索(4)之间的间距选择设定支撑杆(5)的初始安装长度以实现拉杆索(2)的空间线型曲度，水平和竖向两个分力的大小是靠两个支撑杆(5)的长短调节，与空轨结构的竖向撑杆(7)形成的三角形的角度来决定，因而拉杆索(2)线型为空间多点折线。
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