CN112095447A - 用于抑制桥梁斜拉索振动的环状新型阻尼器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及工程结构减振技术领域，具体涉及用于抑制桥梁斜拉索振动的环状新型阻尼器，包括两组对称设置的固定件，半圆弧卡块内对称设有两个阻尼减震组件，两组固定件通过周围环绕设置的若干连接减震组件连接，两组固定件外套设有筒型褶皱防护层，筒型褶皱防护层两端均设有连通内部的圆孔，两个U型固定条上均设有若干第二安装腰孔。本发明采用阻尼减震组件配合粘性粘结的方式，起到一个粘性阻尼减震的目的，配合内部设置的若干钢球，对固定件固定位置起到一个减震作用，同时两个固定件之间通过阻尼避震柱连接，还设置了阻尼橡胶柱进行辅助，对波状震动进行削弱，该装置还具有方便拆卸以及自我保护功能。

Description

用于抑制桥梁斜拉索振动的环状新型阻尼器

技术领域

本发明涉及工程结构减振技术领域，具体涉及用于抑制桥梁斜拉索振动的环状新型阻尼器。

背景技术

斜拉桥又称斜张桥，是将主梁用许多拉索直接拉在桥塔上的一种桥梁，主要由索塔、主梁、斜拉索组成。其主要承力构件是斜拉索，因为目前斜拉桥的长度越建越长，作为主要承力构件的斜拉索长径比随之增大，容易出现斜拉索振动情况，导致连接位置牢固性降低，引发不良影响。目前往往通过固定在桥面上的阻尼减振器连接斜拉索进行减振，但是因为斜拉索的长度过长，这种固定在桥面上的阻尼器效果已经不能满足斜拉索的减振需求，需要采取新的外置式阻尼减振措施。

我国专利申请号：CN201811578880.5；公开了用于抑制桥梁斜拉索振动的环状新型阻尼器，包括橡胶套筒、环形容器和质量钢球，所述橡胶套筒套装在斜拉索上，所述橡胶套筒的外壁套装所述环形容器，所述质量钢球位于环形容器内，所述质量钢球的外径比所述环形容器的径向宽度小。

该方案具有以下缺点：

1、整体采用环形结构，单一对一个位置进行减震，因为斜拉索振动时往往是波形振动传递，减震的效果较差；

2、该装置单一的采用钢球进行振动抵消，效果较差，而且容易出现受到环境腐蚀情况。

发明内容

本发明的目的在于提供用于抑制桥梁斜拉索振动的环状新型阻尼器。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

提供用于抑制桥梁斜拉索振动的环状新型阻尼器，包括两组对称设置的固定件，每组所述固定件包括两个对称设置的半圆弧卡块，两个所述半圆弧卡块相对设置，且两个所述半圆弧卡块两端均固定套设有U型固定板，所述U型固定板上设有若干第一安装腰孔，所述半圆弧卡块内对称设有两个阻尼减震组件，两组所述固定件通过周围环绕设置的若干连接减震组件连接，两组所述固定件外套设有筒型褶皱防护层，所述筒型褶皱防护层两端均设有连通内部的圆孔，所述筒型褶皱防护层一侧设有连通两个圆孔的条形开口，所述条形开口两侧壁上对称固定设有两个U型固定条，两个所述U型固定条上均设有若干第二安装腰孔。

进一步的，所述阻尼减震组件包括设置在半圆弧卡块内的阻尼减震块，所述阻尼减震块靠近半圆弧卡块的一端固定连接有卡块，所述半圆弧卡块上设有与卡块匹配的卡槽，所述半圆弧卡块侧壁上设有连通卡槽的第一螺纹孔，所述第一螺纹孔内匹配设有第一固定螺栓，所述第一固定螺栓与卡块螺纹连接，所述阻尼减震块上设有连通卡块的空腔，所述空腔内设有密封筒，所述密封筒与卡块固定连接，所述密封筒内密封滑动设有活塞，所述活塞固定连接有连接杆，所述连接杆贯穿密封筒延伸至外部并固定连接有弧形抵块，所述弧形抵块与阻尼减震块相抵，所述密封筒内填充有液压油。

进一步的，所述连接减震组件包括设置在两组固定件一侧的阻尼避震柱，所述阻尼避震柱两端均固定连接有第一固定块，所述半圆弧卡块外壁上固定设有第二固定块，所述第一固定块上设有与第二固定块匹配的矩形开口，所述第一固定块两侧壁上均设有连通开槽的圆形开口，所述圆形开口内转动设有转盘，所述转盘上设有第二螺纹孔，所述第二螺纹孔内匹配设有第二固定螺栓，所述第二固定螺栓与第二固定块螺纹连接。

进一步的，所述半圆弧卡块远离阻尼避震柱的一侧倾斜设有阻尼橡胶柱，所述阻尼橡胶柱两端均转动连接有安装座，两个所述安装座分别通过第三固定螺栓与第一固定块以及半圆弧卡块固定连接。

进一步的，所述圆孔上下两侧对称设有两个弧形密封橡胶块，两个所述弧形密封橡胶块均与筒型褶皱防护层固定连接，所述弧形密封橡胶块的内径小于圆孔内径。

进一步的，所述半圆弧卡块内设有两端贯穿的弧形空腔，所述弧形空腔的截面呈圆形，所述弧形空腔内滑动设有若干钢球，所述钢球直径与弧形空腔截面直径相同。

进一步的，所述筒型褶皱防护层外壁采用可拉伸式PVC材料，且内部固定设有记忆金属龙骨，两组所述固定件相互背离的端面上均固定设有若干永磁体，所述筒型褶皱防护层两内壁上均固定设有与若干永磁体位置对应的永磁体。

进一步的，两根所述阻尼避震柱之间的距离略大于半圆弧卡块内部直径。

进一步的，所述阻尼减震块与斜拉索之间通过粘性材料进行粘结，所述粘性材料采用玻璃胶，所述玻璃胶采用包覆形式进行裹涂。

进一步的，所述用于抑制桥梁斜拉索振动的环状新型阻尼器的工作步骤具体为：

A）进行安装时，先对固定件进行安装，通过两个半圆弧卡块卡在斜拉索上，半圆弧卡块上的若干阻尼减震组件卡在斜拉索上，然后通过玻璃胶进行粘接，然后将两个半圆弧卡块上的两个U型固定板上第一安装腰孔进行固定，完成固定件的安装；

B）然后对两个固定件进行连接固定，设置若干阻尼避震柱，将阻尼避震柱两端的两个第一固定块套在第二固定块上，接着通过第二固定螺栓将转盘固定在第一固定块上，从而完成阻尼避震柱和半圆弧卡块的连接；

C）接着将阻尼橡胶柱两端转动连接的安装座,通过第三固定螺栓分别固定在半圆弧卡块以及第一固定块上，完成辅助减震结构的安装；

D）最后通过将筒型皱褶防护层套设在整体上，转动闭合筒型褶皱防护层，此时若干永磁体位置对应，接着通过两个U型固定条上的若干第二安装腰孔完成安装；

E）通过阻尼减震块起到减震作用，同时出现震动时，阻尼减震块内的弧形抵块起到承接作用，通过连接杆驱动活塞在密封筒内移动，同时密封筒内设有液压油，进一步进行减震；

F）当其中一个固定件受到振动时，振动在斜拉索上进行波形传输，若干阻尼避震柱可以起到对震动的进一步减震作用，同时设置了阻尼橡胶柱，限制阻尼避震柱的转动动作，也可以对震动进行减震；

G）该装置在进行使用时，通过筒型褶皱防护层起到封闭保护作用，通过两个弧形密封橡胶块起到增加密封性的作用。

本发明的有益效果：

本发明设置固定件，固定件由两个半圆弧卡块组成，可以进行拼合安装，通过半圆弧卡块上的阻尼减震块可以用于接触卡紧斜拉索，阻尼减震块内设有阻尼减震组件，可以对单一位置进行震动削弱，进一步的在两个固定件之间设置若干阻尼减震块，配合限制阻尼减震块的阻尼橡胶柱，可以对斜拉索上波形传动的震动进行削弱，从而给起到进一步的减震削弱作用，同时该装置还设置了筒型褶皱防护层，避免外界环境的腐蚀，延长使用寿命，同时可以起到一定的辅助减震作用，整体装置便于进行拆卸安装，单一部件可以方便更换，出现问题时可以快速恢复整体的作用。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1为本发明的外部立体结构示意图；

图2为本发明的内部立体结构示意图；

图3为本发明的内部俯视立体结构示意图；

图4为本发明的外部侧视立体结构示意图；

图5为本发明的内部侧视立体结构示意图；

图6为本发明中固定件的立体结构示意图；

图7为本发明中阻尼减震组件的立体结构示意图。

图中：

1半圆弧卡块、2U型固定板、3筒型褶皱防护层、4U型固定条、5阻尼减震块、6卡块、7第一固定螺栓、8密封筒、9活塞、10连接杆、11弧形抵块、12阻尼避震柱、13第一固定块、14第二固定块、15转盘、16第二固定螺栓、17阻尼橡胶柱、18安装座、19弧形密封橡胶块、20永磁体。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸。

参照图1、图2和图6所示的用于抑制桥梁斜拉索振动的环状新型阻尼器，包括两组对称设置的固定件，每组固定件包括两个对称设置的半圆弧卡块1，两个半圆弧卡块1相对设置，且两个半圆弧卡块1两端均固定套设有U型固定板2，U型固定板2上设有若干第一安装腰孔，通过若干第一安装腰孔可以将两个半圆弧卡块1进行固定，从而形成一个圆形固定圈，用于固定在斜拉索上，半圆弧卡块1内对称设有两个阻尼减震组件，用于接触斜拉索，同时起到对单一位置的减震作用，两组固定件通过周围环绕设置的若干连接减震组件连接，对不同位置产生的震动进行削弱，并且互相起到抵消作用，对于波形振动传动具有较高的减震作用，两组固定件外套设有筒型褶皱防护层3，起到罩设作用，对内部起到保护作用，筒型褶皱防护层3两端均设有连通内部的圆孔，供斜拉索穿过，筒型褶皱防护层3一侧设有连通两个圆孔的条形开口，条形开口两侧壁上对称固定设有两个U型固定条4，两个U型固定条4上均设有若干第二安装腰孔，可以对筒型褶皱防护层3进行转动闭合以及转动打开，同时通过若干第二安装腰孔进行固定。

如图7所示，阻尼减震组件包括设置在半圆弧卡块1内的阻尼减震块5，阻尼减震块5用于接触并抵住斜拉索，起到固定作用，阻尼减震块5靠近半圆弧卡块1的一端固定连接有卡块6，半圆弧卡块1上设有与卡块6匹配的卡槽，半圆弧卡块1侧壁上设有连通卡槽的第一螺纹孔，第一螺纹孔内匹配设有第一固定螺栓7，第一固定螺栓7与卡块6螺纹连接，使得阻尼减震阿奎5可以进行拆卸更换，阻尼减震块5上设有连通卡块6的空腔，空腔内设有密封筒8，密封筒8与卡块6固定连接，密封筒8内密封滑动设有活塞9，活塞9固定连接有连接杆10，连接杆10贯穿密封筒8延伸至外部并固定连接有弧形抵块11，弧形抵块11与阻尼减震块5相抵，密封筒8内填充有液压油，从而形成油压减震动作，起到一个减震削弱的作用。

如图3所示，连接减震组件包括设置在两组固定件一侧的阻尼避震柱12，阻尼避震柱12两端均固定连接有第一固定块13，半圆弧卡块1外壁上固定设有第二固定块14，第一固定块13上设有与第二固定块14匹配的矩形开口，第一固定块13两侧壁上均设有连通开槽的圆形开口，第一固定块13和第二固定块14之间可以将进行转动，从而对不同位置正在传输的震动进行减震削弱，圆形开口内转动设有转盘15，转盘15上设有第二螺纹孔，第二螺纹孔内匹配设有第二固定螺栓16，第二固定螺栓16与第二固定块14螺纹连接，可以将第一固定块13和第二固定块14之间进行拆卸，从而对阻尼避震柱12进行拆卸更换。

如图5所示，半圆弧卡块1远离阻尼避震柱12的一侧倾斜设有阻尼橡胶柱17，阻尼橡胶柱17两端均转动连接有安装座18，两个安装座18分别通过第三固定螺栓与第一固定块13以及半圆弧卡块1固定连接，阻尼橡胶柱17限制阻尼避震柱12的转动，起到辅助减震削弱的作用。

如图4所示，圆孔上下两侧对称设有两个弧形密封橡胶块19，两个弧形密封橡胶块19均与筒型褶皱防护层3固定连接，弧形密封橡胶块19的内径小于圆孔内径，可以对圆孔进行密封，保证筒型褶皱防护层3的密封作用。

其中，半圆弧卡块1内设有两端贯穿的弧形空腔，弧形空腔的截面呈圆形，弧形空腔内滑动设有若干钢球，钢球直径与弧形空腔截面直径相同，若干钢球在两个弧形空腔组成的环形空腔内移动，从而可以起到一定的减震削弱作用，同时钢球便于进行更换。

如图4所示，筒型褶皱防护层3外壁采用可拉伸式PVC材料，且内部固定设有记忆金属龙骨，两组固定件相互背离的端面上均固定设有若干永磁体20，筒型褶皱防护层3两内壁上均固定设有与若干永磁体20位置对应的永磁体20，两个永磁体20之间的磁力可以起到一个减震削弱作用，从而辅助进行减震削弱动作。

其中，两根阻尼避震柱12之间的距离略大于半圆弧卡块1内部直径，使得整体的宽度略粗于斜拉索，不会过分扩大半径，减少风阻，避免产生更大震动。

其中，阻尼减震块5与斜拉索之间通过粘性材料进行粘结，粘性材料采用玻璃胶，玻璃胶采用包覆形式进行裹涂，保证固定的稳固性，同时可以进行辅助减震作用，进一步增加整体的减震效果。

用于抑制桥梁斜拉索振动的环状新型阻尼器的工作步骤具体为：

A）进行安装时，先对固定件进行安装，通过两个半圆弧卡块1卡在斜拉索上，半圆弧卡块1上的若干阻尼减震组件卡在斜拉索上，然后通过玻璃胶进行粘接，然后将两个半圆弧卡块1上的两个U型固定板2上第一安装腰孔进行固定，完成固定件的安装；

B）然后对两个固定件进行连接固定，设置若干阻尼避震柱12，将阻尼避震柱12两端的两个第一固定块13套在第二固定块14上，接着通过第二固定螺栓16将转盘15固定在第一固定块13上，从而完成阻尼避震柱12和半圆弧卡块1的连接；

C）接着将阻尼橡胶柱17两端转动连接的安装座18,通过第三固定螺栓分别固定在半圆弧卡块1以及第一固定块13上，完成辅助减震结构的安装；

D）最后通过将筒型皱褶防护层3套设在整体上，转动闭合筒型褶皱防护层3，此时若干永磁体20位置对应，接着通过两个U型固定条4上的若干第二安装腰孔完成安装；

E）通过阻尼减震块5起到减震作用，同时出现震动时，阻尼减震块5内的弧形抵块11起到承接作用，通过连接杆10驱动活塞9在密封筒8内移动，同时密封筒8内设有液压油，进一步进行减震；

F）当其中一个固定件受到振动时，振动在斜拉索上进行波形传输，若干阻尼避震柱12可以起到对震动的进一步减震作用，同时设置了阻尼橡胶柱17，限制阻尼避震柱12的转动动作，也可以对震动进行减震；

G）该装置在进行使用时，通过筒型褶皱防护层3起到封闭保护作用，通过两个弧形密封橡胶块19起到增加密封性的作用。

以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.用于抑制桥梁斜拉索振动的环状新型阻尼器，其特征在于，包括两组对称设置的固定件，每组所述固定件包括两个对称设置的半圆弧卡块（1），两个所述半圆弧卡块（1）相对设置，且两个所述半圆弧卡块（1）两端均固定套设有U型固定板（2），所述U型固定板（2）上设有若干第一安装腰孔，所述半圆弧卡块（1）内对称设有两个阻尼减震组件，两组所述固定件通过周围环绕设置的若干连接减震组件连接，两组所述固定件外套设有筒型褶皱防护层（3），所述筒型褶皱防护层（3）两端均设有连通内部的圆孔，所述筒型褶皱防护层（3）一侧设有连通两个圆孔的条形开口，所述条形开口两侧壁上对称固定设有两个U型固定条（4），两个所述U型固定条（4）上均设有若干第二安装腰孔。

2.根据权利要求1所述的用于抑制桥梁斜拉索振动的环状新型阻尼器，其特征在于，所述阻尼减震组件包括设置在半圆弧卡块（1）内的阻尼减震块（5），所述阻尼减震块（5）靠近半圆弧卡块（1）的一端固定连接有卡块（6），所述半圆弧卡块（1）上设有与卡块（6）匹配的卡槽，所述半圆弧卡块（1）侧壁上设有连通卡槽的第一螺纹孔，所述第一螺纹孔内匹配设有第一固定螺栓（7），所述第一固定螺栓（7）与卡块（6）螺纹连接，所述阻尼减震块（5）上设有连通卡块（6）的空腔，所述空腔内设有密封筒（8），所述密封筒（8）与卡块（6）固定连接，所述密封筒（8）内密封滑动设有活塞（9），所述活塞（9）固定连接有连接杆（10），所述连接杆（10）贯穿密封筒（8）延伸至外部并固定连接有弧形抵块（11），所述弧形抵块（11）与阻尼减震块（5）相抵，所述密封筒（8）内填充有液压油。

3.根据权利要求1所述的用于抑制桥梁斜拉索振动的环状新型阻尼器，其特征在于，所述连接减震组件包括设置在两组固定件一侧的阻尼避震柱（12），所述阻尼避震柱（12）两端均固定连接有第一固定块（13），所述半圆弧卡块（1）外壁上固定设有第二固定块（14），所述第一固定块（13）上设有与第二固定块（14）匹配的矩形开口，所述第一固定块（13）两侧壁上均设有连通开槽的圆形开口，所述圆形开口内转动设有转盘（15），所述转盘（15）上设有第二螺纹孔，所述第二螺纹孔内匹配设有第二固定螺栓（16），所述第二固定螺栓（16）与第二固定块（14）螺纹连接。

4.根据权利要求3所述的用于抑制桥梁斜拉索振动的环状新型阻尼器，其特征在于，所述半圆弧卡块（1）远离阻尼避震柱（12）的一侧倾斜设有阻尼橡胶柱（17），所述阻尼橡胶柱（17）两端均转动连接有安装座（18），两个所述安装座（18）分别通过第三固定螺栓与第一固定块（13）以及半圆弧卡块（1）固定连接。

5.根据权利要求1所述的用于抑制桥梁斜拉索振动的环状新型阻尼器，其特征在于，所述圆孔上下两侧对称设有两个弧形密封橡胶块（19），两个所述弧形密封橡胶块（19）均与筒型褶皱防护层（3）固定连接，所述弧形密封橡胶块（19）的内径小于圆孔内径。

6.根据权利要求1所述的用于抑制桥梁斜拉索振动的环状新型阻尼器，其特征在于，所述半圆弧卡块（1）内设有两端贯穿的弧形空腔，所述弧形空腔的截面呈圆形，所述弧形空腔内滑动设有若干钢球，所述钢球直径与弧形空腔截面直径相同。

7.根据权利要求1所述的用于抑制桥梁斜拉索振动的环状新型阻尼器，其特征在于，所述筒型褶皱防护层（3）外壁采用可拉伸式PVC材料，且内部固定设有记忆金属龙骨，两组所述固定件相互背离的端面上均固定设有若干永磁体（20），所述筒型褶皱防护层（3）两内壁上均固定设有与若干永磁体（20）位置对应的永磁体（20）。

8.根据权利要求3所述的用于抑制桥梁斜拉索振动的环状新型阻尼器，其特征在于，两根所述阻尼避震柱（12）之间的距离略大于半圆弧卡块（1）内部直径。

9.根据权利要求2所述的用于抑制桥梁斜拉索振动的环状新型阻尼器，其特征在于，所述阻尼减震块（5）与斜拉索之间通过粘性材料进行粘结，所述粘性材料采用玻璃胶，所述玻璃胶采用包覆形式进行裹涂。

10.根据权利要求1所述的用于抑制桥梁斜拉索振动的环状新型阻尼器，其特征在于，所述用于抑制桥梁斜拉索振动的环状新型阻尼器的工作步骤具体为：

A）进行安装时，先对固定件进行安装，通过两个半圆弧卡块（1）卡在斜拉索上，半圆弧卡块（1）上的若干阻尼减震组件卡在斜拉索上，然后通过玻璃胶进行粘接，然后将两个半圆弧卡块（1）上的两个U型固定板（2）上第一安装腰孔进行固定，完成固定件的安装；

B）然后对两个固定件进行连接固定，设置若干阻尼避震柱（12），将阻尼避震柱（12）两端的两个第一固定块（13）套在第二固定块（14）上，接着通过第二固定螺栓（16）将转盘（15）固定在第一固定块（13）上，从而完成阻尼避震柱（12）和半圆弧卡块（1）的连接；

C）接着将阻尼橡胶柱（17）两端转动连接的安装座（18）,通过第三固定螺栓分别固定在半圆弧卡块（1）以及第一固定块（13）上，完成辅助减震结构的安装；

D）最后通过将筒型皱褶防护层（3）套设在整体上，转动闭合筒型褶皱防护层（3），此时若干永磁体（20）位置对应，接着通过两个U型固定条（4）上的若干第二安装腰孔完成安装；

E）通过阻尼减震块（5）起到减震作用，同时出现震动时，阻尼减震块（5）内的弧形抵块（11）起到承接作用，通过连接杆（10）驱动活塞（9）在密封筒（8）内移动，同时密封筒（8）内设有液压油，进一步进行减震；

F）当其中一个固定件受到振动时，振动在斜拉索上进行波形传输，若干阻尼避震柱（12）可以起到对震动的进一步减震作用，同时设置了阻尼橡胶柱（17），限制阻尼避震柱（12）的转动动作，也可以对震动进行减震；

G）该装置在进行使用时，通过筒型褶皱防护层（3）起到封闭保护作用，通过两个弧形密封橡胶块（19）起到增加密封性的作用。

Images