CN112227202A - 一种集振动除冰功能的斜拉索阻尼器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种集振动除冰功能的斜拉索阻尼器，涉及斜拉桥管养和振动控制领域，包括阻尼器本体及设于所述阻尼器本体上的激振器，所述阻尼器本体的顶端用于与斜拉索相连，顶端用于固定于桥面上，所述激振器和阻尼器本体之间的连接处设有用于完成激振器和阻尼器本体之间锁定以进入振动除冰状态的激振器锁定螺栓，所述振动除冰状态下激振器带动斜拉索振动。本发明以振动的方式将斜拉索表面的覆冰快速掉落，达到快速除冰的目的。

Description

一种集振动除冰功能的斜拉索阻尼器

技术领域

本发明涉及斜拉桥管养和振动控制领域，具体涉及一种集振动除冰功能的斜拉索阻尼器。

背景技术

斜拉桥具有跨越能力大、造型美观等优点，是我国交通系统中大跨度桥梁的主要桥型之一，目前国内已修建斜拉桥200余座，约占全世界斜拉桥总数的三分之一。

在斜拉桥运营过程中，我国中部及北部地区由于气候原因引起的(冻)雨雪、结冰等现象，易对桥梁的结构及通行安全造成重大隐患。对于斜拉索而言，拉索表面结冰除了会对拉索结构产生破坏之外，同时拉索上凝结的冰块会受到气温上升、风吹或者拉索正常振动等外界因素的影响，导致其从拉索上跌落，位置较高的冰块跌落时由于速度较大，会对桥面上正常行驶的车辆造成重大安全隐患，严重时甚至会引发连环交通事故，造成重大的人身财产损失，由此产生的公众舆论对社会稳定极为不利。

斜拉索积雪覆冰除了会对大桥正常运营中通行的过往车辆造成安全隐患，还会改变斜拉索的截面形状，从而改变其气动力特性，改变桥梁风致振动响应，威胁桥梁结构安全。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种集振动除冰功能的斜拉索阻尼器，以振动的方式将斜拉索表面的覆冰快速掉落，达到快速除冰的目的。

为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：包括阻尼器本体及设于所述阻尼器本体上的激振器，所述阻尼器本体的顶端用于与斜拉索相连，顶端用于固定于桥面上，所述激振器和阻尼器本体之间的连接处设有用于完成激振器和阻尼器本体之间锁定以进入振动除冰状态的激振器锁定螺栓，所述振动除冰状态下激振器带动斜拉索振动。

在上述技术方案的基础上，所述斜拉索的两端分别为靠近桥面的主梁端以及远离桥面的桥塔端。

在上述技术方案的基础上，所述主梁端固定于桥面上。

在上述技术方案的基础上，所述斜拉索的下端设有拉索锚点，所述斜拉索的下端通过拉索锚点与主梁端相连。

在上述技术方案的基础上，所述阻尼器本体的顶端与斜拉索的连接点靠近所述主梁端。

在上述技术方案的基础上，所述阻尼器本体的顶端设有传力杆，所述传力杆的顶端与斜拉索相连，顶端与阻尼器本体的顶端相连。

在上述技术方案的基础上，所述传力杆的中轴线和阻尼器本体的中轴线位于同一条直线上。

在上述技术方案的基础上，所述斜拉索的上设有锁夹，其所述锁夹与传力杆的顶端相连。

在上述技术方案的基础上，所述激振器的激振频率可调。

10、如权利要求9所述的一种集振动除冰功能的斜拉索阻尼器，其特征在于：所述振动除冰状态下，激振器的激振频率与斜拉索的振动频率相同。

与现有技术相比，本发明的优点在于：在桥梁即有斜拉索外置式阻尼器的基础上，增加一套激振器，省去专门设置激振器的连接件，实现斜拉索阻尼器振动除冰的功能，通过激振器带动斜拉索快速抖动，以振动的方式将斜拉索表面的覆冰快速掉落，达到快速除冰的目的，降低斜拉索表面覆冰对拉索结构受力的影响，有效保证交通安全，同时也减轻社会舆论的影响。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例中一种集振动除冰功能的斜拉索阻尼器的结构示意图。

图中：1-阻尼器本体，2-激振器，3-激振器锁定螺栓，4-主梁端，5-桥塔端，6-桥面，7-锁夹，8-斜拉索，9-传力杆，10-拉索锚点。

具体实施方式

本发明实施例提供一种集振动除冰功能的斜拉索阻尼器，通过在阻尼器上设置激振器2，带动斜拉索8振动，以振动的方式振落斜拉索8表面的覆冰，快速而高效。

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

参见图1所示，本发明实施例提供的一种集振动除冰功能的斜拉索阻尼器，包括阻尼器本体1及设于所述阻尼器本体1上的激振器2，阻尼器本体1的顶端用于与斜拉索8相连，顶端用于固定于桥面6上，激振器2和阻尼器本体1之间的连接处设有用于完成激振器2和阻尼器本体1之间锁定以进入振动除冰状态的激振器锁定螺栓3，振动除冰状态下激振器2带动斜拉索8振动。阻尼器本体1与斜拉索8之间为固定连接，通过激振器锁定螺栓3将阻尼器本体1与斜拉索8锁定后，阻尼器本体1与斜拉索8之间相当于也为固定连接，此时，激振器2振动，带动阻尼器本体1振动，阻尼器本体1带动斜拉索8振动，从而实现斜拉索8的振动，在振动的作用下，斜拉索8表面的覆冰碎裂并掉落，达到去除斜拉索8表面覆冰的目的。

本发明实施例中，斜拉索8的两端分别为靠近桥面6的主梁端4以及远离桥面6的桥塔端5，主梁端4固定于桥面6上。斜拉索8的一端通过主梁端4与桥面6间进行固定，斜拉索8的另一端通过桥塔端5与主塔间进行固定。

斜拉索8的下端设有拉索锚点10，斜拉索8的下端通过拉索锚点10与主梁端4相连，即通过拉索锚点10将斜拉索8的下端与主梁端4进行固定。对于阻尼器本体1的安装，阻尼器本体1的顶端与斜拉索8的连接点靠近主梁端4。阻尼器本体1的顶端设有传力杆9，传力杆9的顶端与斜拉索8相连，顶端与阻尼器本体1的顶端相连。传力杆9的中轴线和阻尼器本体1的中轴线位于同一条直线上。斜拉索8的上设有锁夹7，其锁夹7与传力杆9的顶端相连。

本发明实施例中的激振器2的激振频率可调，通过调节激振器2的激振频率以达到不同的振动效果，例如，振动除冰状态下，可以将激振器2的激振频率设置的与斜拉索8的振动频率相同，使得激振器2与斜拉索8之间形成共振，加大斜拉索8的振动效果，达到快速除冰的目的。

本发明实施例中的斜拉索阻尼器包括两种使用状态，分别为日常使用状态和振动除冰状态。日常使用状态下，激振器锁定螺栓3松开，阻尼器固定在桥面6，达到阻尼器日常使用的减振功能。本发明实施例中的阻尼结构形式可为各种斜拉索8外置式阻尼器结构类型。当冬天降冻雨或雪，使斜拉索8表面覆冰，影响过往车辆通行时，进入振动除冰状态，此种状态下，激振器锁定螺栓3锁定激振器2与阻尼器本体1，此时阻尼器不发挥减振功能，同时封闭桥面6交通，启动全桥上每根斜拉索8上的激振器2，激振器2振动带动阻尼器本体1振动，阻尼器本体1带动传力杆9振动，传力杆9带动斜拉索8振动，最终实现斜拉索8的振动，短时间内通过振动方式振落斜拉索8表面的覆冰。

进一步的，当进入振动除冰状态时，调节激振器2的激振频率，使得激振器2的振动频率与斜拉索8的振动频率一致，从而快速激起斜拉索8大幅抖动，使得斜拉索8表面覆冰碎裂，快速掉落。当振动除冰状态结束后，松开激振器2和阻尼器本体1之间的激振器锁定螺栓3，使得阻尼器继续发挥日常减振功能。

本发明实施例的斜拉索阻尼器，在桥梁即有斜拉索8外置式阻尼器的基础上，增加一套激振器2，省去专门设置激振器2的连接件，实现斜拉索阻尼器振动除冰的功能，通过激振器2带动斜拉索8快速抖动，以振动的方式将斜拉索8表面的覆冰快速掉落，达到快速除冰的目的，降低斜拉索8表面覆冰对拉索结构受力的影响，有效保证交通安全，同时也减轻社会舆论的影响。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

需要说明的是，在本申请中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种集振动除冰功能的斜拉索阻尼器，其特征在于：包括阻尼器本体(1)及设于所述阻尼器本体(1)上的激振器(2)，所述阻尼器本体(1)的顶端用于与斜拉索(8)相连，顶端用于固定于桥面(6)上，所述激振器(2)和阻尼器本体(1)之间的连接处设有用于完成激振器(2)和阻尼器本体(1)之间锁定以进入振动除冰状态的激振器锁定螺栓(3)，所述振动除冰状态下激振器(2)带动斜拉索(8)振动。

2.如权利要求1所述的一种集振动除冰功能的斜拉索阻尼器，其特征在于：所述斜拉索(8)的两端分别为靠近桥面(6)的主梁端(4)以及远离桥面(6)的桥塔端(5)。

3.如权利要求2所述的一种集振动除冰功能的斜拉索阻尼器，其特征在于：所述主梁端(4)固定于桥面(6)上。

4.如权利要求3所述的一种集振动除冰功能的斜拉索阻尼器，其特征在于：所述斜拉索(8)的下端设有拉索锚点(10)，所述斜拉索(8)的下端通过拉索锚点(10)与主梁端(4)相连。

5.如权利要求2所述的一种集振动除冰功能的斜拉索阻尼器，其特征在于：所述阻尼器本体(1)的顶端与斜拉索(8)的连接点靠近所述主梁端(4)。

6.如权利要求5所述的一种集振动除冰功能的斜拉索阻尼器，其特征在于：所述阻尼器本体(1)的顶端设有传力杆(9)，所述传力杆(9)的顶端与斜拉索(8)相连，顶端与阻尼器本体(1)的顶端相连。

7.如权利要求6所述的一种集振动除冰功能的斜拉索阻尼器，其特征在于：所述传力杆(9)的中轴线和阻尼器本体(1)的中轴线位于同一条直线上。

8.如权利要求5所述的一种集振动除冰功能的斜拉索阻尼器，其特征在于：所述斜拉索(8)的上设有锁夹(7)，其所述锁夹(7)与传力杆(9)的顶端相连。

9.如权利要求1所述的一种集振动除冰功能的斜拉索阻尼器，其特征在于：所述激振器(2)的激振频率可调。

10.如权利要求9所述的一种集振动除冰功能的斜拉索阻尼器，其特征在于：所述振动除冰状态下，激振器(2)的激振频率与斜拉索(8)的振动频率相同。

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