CN117552317A - 一种吊杆锚固装置和减隔振系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种吊杆锚固装置和减隔振系统，包括吊杆、锚固顶板和底座。锚固顶板连接于吊杆。锚固顶板的上部设置有球头。底座设置有供吊杆穿过的通孔，以使吊杆穿设于底座。底座的下部配合球头凹陷设置有凹坑，以使球头容置于凹坑并能够相对于凹坑摆动。使用时，梁板间接的通过吊杆吊起，进而对梁板进行支撑。当桥梁偏载时，梁板产生扭转。进而会带动底板扭转。由于底板的凹坑和锚固顶板的球头配合，进而使得底板能够相对于锚固顶板向任意的方向摆动。这就能够使得吊杆在一点不扭转的情况下即可适应梁板的任意方向扭转。进而可以释放梁板任意方向的弯矩。

Description

一种吊杆锚固装置和减隔振系统

技术领域

本发明涉及桥梁部件的技术领域，具体而言，涉及一种吊杆锚固装置和减隔振系统。

背景技术

城市景观桥梁造型优美，能极大地提升城市的整体形象，随着我国城市建设的高质量发展，越来越多的城市景观桥梁投入建设和使用。为了追求桥梁的造型，不少城市景观桥梁选择单索面悬索桥形式。大缆与主梁仅由单根吊杆连接，在桥面受到偏载时，主要由加劲梁本身的抗扭惯性矩抵抗扭矩，吊杆提供的竖向支撑力不能形成有效的抵抗扭矩。此外，桥梁运营期间，在车辆偏载或风荷载的作用下，主梁发生扭转振动时，仅靠加劲梁的抗扭刚度和吊杆的支撑力难以对振动产生有效的抑制作用。因此，在单索面悬索桥的使用过程中，不仅需要采用相应的措施来改善吊杆与主梁锚固位置的受力，还需要采取相应的减隔振措施。

现有的吊杆(拉索)技术的锚固装置虽然施工方便，但应用到单索面悬索桥时会产生以下问题：吊杆锚固位置仅释放了纵桥向竖截面内的弯矩，导致吊杆锚固位置存在横截面内的弯矩无法释放的情况，长期作用下吊杆可能出现疲劳甚至破坏。而且，吊杆作用位置仅提供向上的支撑力，对于主梁的扭转变形无法提供有效的控制，一旦扭转振动发生，主梁容易产生大幅的扭转变形以及扭转振动，影响城市桥梁的通行安全。

发明内容

本发明的目的在于提供一种吊杆锚固装置和减隔振系统，其能够有效的释放各个方向的弯矩。

本发明的实施例通过以下技术方案实现：

一种吊杆锚固装置，包括吊杆、锚固顶板和底座；所述锚固顶板连接于所述吊杆；所述锚固顶板的上部设置有球头；所述底座设置有供所述吊杆穿过的通孔，以使所述吊杆穿设于所述底座；所述底座的下部配合所述球头凹陷设置有凹坑，以使所述球头容置于所述凹坑并能够相对于所述凹坑摆动。

进一步地，所述锚固顶板和底座之间设置有若干阻尼器；若干所述阻尼器围绕所述吊杆分布。

进一步地，还包括承力垫块；所述吊杆穿过所述承力垫块，以使所述承力垫块底部连接于所述底座；所述承力垫块的外径至下而上逐渐增大。

进一步地，所述承力垫块的顶部还设置有锚固底板；所述吊杆穿过所述锚固底板；所述锚固底板的面积大于所述承力垫块顶部的面积；若干所述阻尼器的一端连接于所述锚固底板的四周，另一端连接于所述锚固顶板。

进一步地，所述锚固顶板呈半圆环状并设置有两个，以使两个所述锚固顶板能够拼接成一个圆环；所述吊杆经两个所述锚固顶板之间穿过；所述吊杆底部设置有限位环且所述限位环的外径大于两个所述锚固顶板形成的通孔的直径；所述底座呈半圆环状并设置有两个，以使两个所述底座拼接成一个圆环；所述吊杆经两个所述底座之间穿过。

一种减隔振系统，包括振动传感器、控制器和上述的吊杆锚固装置；所述阻尼器为可调式液压阻尼器；每个所述阻尼器设置有驱动装置；所述驱动装置和振动传感器均连接于所述控制器；所述驱动装置的驱动端连接于所述阻尼器。

进一步地，所述驱动装置包括驱动电机和传动连接于所述驱动电机的调节齿轮；所述阻尼器的尾部设置有调节旋钮；所述调节旋钮配合所述调节齿轮设置有调节齿，以使所述调节齿轮啮合于所述调节齿；所述驱动电机连接于所述控制器。

进一步地，还包括太阳能板和电池；所述太阳能板安装于所述吊杆；所述电池连接于所述太阳能板和控制器。

进一步地，还包括主控器；所述吊杆锚固装置设置有若干套；若干所述振动传感器和若干所述控制器均连接于所述主控器；所述主控器根据若干所述振动传感器的监测数据向各个所述控制器发送控制信号。

本发明实施例的技术方案至少具有如下优点和有益效果：

本发明的吊杆锚固装置使用时，吊杆将锚固顶板和底座吊起，并且球头容置于凹坑内部。同时，桥梁的梁板位于位于底座上方并通过底板托起。也就是说，梁板间接的通过吊杆吊起，进而对梁板进行支撑。当桥梁偏载时，梁板发生转动，进而会带动底板扭转。由于桥梁的受力情况比较复杂，梁板除了扭转外，还可能发生多个方向的弯曲。由于底板的凹坑和锚固顶板的球头配合，进而使得底板能够相对于锚固顶板向任意的方向摆动。这就能够使得吊杆在较小扭转的情况下即可适应梁板的任意方向扭转，进而可以释放梁板任意方向的弯矩。此外，当桥梁发生扭转振动时，可以通过调节底板四周设置的阻尼器达到减振的目的。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本发明吊杆锚固装置的结构示意图；

图2为图1中a处的放大图；

图3为吊杆锚固装置的仰视图；

图4为底座的示意图；

图5为锚固顶板的示意图；

图6为单个锚固顶板的示意图；

图7为减隔振系统的组成框架图。

图标：1-吊杆，2-锚固顶板，3-底座，4-球头，5-凹坑，6-阻尼器，7-承力垫块，8-锚固底板，9-振动传感器，10-控制器，11-驱动电机，12-调节齿轮，13-调节旋钮，14-太阳能板，15-主控器，16-梁板，17-限位环。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，若出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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发明的限制。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“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，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例：

如图1-图7所示，本发明提供一种吊杆锚固装置，包括吊杆1、锚固顶板2和底座3。锚固顶板2连接于吊杆1的底部。吊杆1上端连接于主缆，进而将吊杆1下部的各个部件及梁板16吊起，进而对梁板16进行有效的支撑。锚固顶板2的上部设置有球头4。由于梁板16的扭转量本身较小，此处所需的偏转角度也就较小。因此球头4只需半球或更少即可。底座3设置有供吊杆1穿过的通孔，以使吊杆1穿设于底座3。底座3的下部配合球头4凹陷设置有凹坑5，以使球头4容置于凹坑5并能够相对于凹坑5摆动。具体的，凹坑5设置呈内凹的球面，进而更好的配合球头4，使得球头4的表面贴合于凹坑5的内壁。这也使得球头4和凹坑5的接触面积更大，进而使得吊杆提供的竖向荷载分散到两者的接触面，避免过快的磨损。

本发明的吊杆锚固装置使用时，吊杆1将锚固顶板2和底座3吊起，并且球头4容置于凹坑5内部。同时，桥梁的梁板16位于底座3上方并通过底板托起。当桥梁偏载或受大风影响时，梁板16产生扭转。进而会带动底板扭转。由于桥梁的受力情况比较复杂，梁板16的扭转方向可能是向任意方向的。由于底板的凹坑5和锚固顶板2的球头4配合，进而使得底板能够相对于锚固顶板2向任意的方向摆动。这就能够使得吊杆1在承受较小扭转的情况下即可适应梁板16的任意方向扭转。进而可以释放吊杆1端头的弯矩。

本实施例中的梁板16可以是钢梁板16，也可以是较为厚重的混凝土梁板16。梁板16的上表面即为桥面。为了保证能够有效的偏转，球头4的凸出高度大于凹坑5的深度，使得锚固顶板2与底板平行时，两者之间有间隙。同时，底座3的通孔也大于吊杆1的直径，使得吊杆1有摆动的空间。

由于底座3和锚固顶板2之间会有相对的摆动，并且通过这一摆动来释放梁板16的弯矩。为了提供阻尼力，进而更好的消耗振动能量，本实施例中的锚固顶板2和底座3之间设置有若干阻尼器6。同时，若干阻尼器6围绕吊杆1分布，进而保证受力的均衡。

本实施例中，还包括承力垫块7。吊杆1穿过承力垫块7的中部。承力垫块7位于底座3上方且其底部连接于底座3。承力垫块7的外径至下而上逐渐增大。这就使得吊杆1对梁板16的支撑力通过承力垫块7分散到梁板16底面的更大面积上。减小压强的同时也增加了支撑的力臂长度，进而提供额外的抗扭惯性矩，也增强了加劲梁的抗扭性能。

本实施例中，承力垫块7的顶部还设置有锚固底板8。梁板16的下表面连接于锚固顶板2的上表面。吊杆1穿过锚固底板8。锚固底板8的面积大于承力垫块7顶部的面积，这就进一步的增大与梁板16底面的接触面积，这也使得锚固底板8外沿部分向四周凸出于承力垫块7。进而使得若干阻尼器6的一端能够连接于锚固底板8的四周。阻尼器6的另一端连接于锚固顶板2。

本实施例中，锚固顶板2呈半圆环状并设置有两个，以使两个锚固顶板2能够拼接成一个圆环。两个锚固顶板2的拼接处均设置有连接耳，如图5所示。两个锚固顶板2拼接后通过螺钉将两者的固定耳固定起来即可将两者连接为一个整体。吊杆1经两个锚固顶板2之间穿过。吊杆1底部设置有限位环17且限位环17的外径大于两个锚固顶板2形成的通孔的直径。使得限位环17能够将锚固顶板2托住，避免其掉落。底座3呈半圆环状并设置有两个，以使两个底座3拼接成一个圆环。吊杆1经两个底座3之间穿过。两个底座3的连接结构与锚固顶板2的连接结构相同，其也设置有连接耳。同样可以通过螺钉将两个底板连接为一个整体。

锚固顶板2和底板均设置呈两块拼接的结构使得锚固顶板2或底板损坏后能够在不拆卸承力垫块7和锚固底板8情况下将其更换。具体的更换方式为：首先拆下两者连接耳上的螺钉；随后即可将锚固顶板2或底板的两部分分离并取下。将新的锚固顶板2或底板的两个部分从吊杆1的两侧向吊杆1靠近并拼接起来，随后通过螺钉将两个部分连接起来即可。

本发明还提供一种减隔振系统，包括振动传感器9、控制器10和上述的吊杆锚固装置。阻尼器6为可调式液压阻尼器6，其可以是HR系列液压阻尼器6。这一系列的液压阻尼器6有多种缸径和形成可供选择。同时，其缸体远离伸缩杆的一端设置有速度调节旋钮13，通过旋转调节旋钮13即可调节阻尼力的大小。每个阻尼器6设置有驱动装置。驱动装置和振动传感器9均连接于控制器10。驱动装置的驱动端连接于阻尼器6。

使用时，振动传感器9设置于梁板16，用于监测梁板16的振动情况。振动传感器9的监测数据被控制器10接收并分析。进而得出若干阻尼器6所需的最佳阻尼力。控制器10控制驱动装置，进而控制调节旋钮13旋转，进而使得每个阻尼器6的阻尼力达到最佳值。通过这种方式即可使得阻尼器6工作在最佳状态，进而更好的控制梁板16的振动。

本实施例中，驱动装置包括驱动电机11和传动连接于驱动电机11的调节齿轮12。阻尼器6的尾部设置有调节旋钮13。调节旋钮13配合调节齿轮12设置有调节齿，以使调节齿轮12啮合于调节齿。驱动电机11连接于控制器10。现有的调节旋钮13一般没有设置调节齿。为了保证调节齿轮12和调节旋钮13能够有效的啮合，可以在现有的调节旋钮13上开设调节齿。

本实施例中，还包括太阳能板14和电池。太阳能板14安装于吊杆1并位于梁板16的上表面。电池连接于太阳能板14和控制器10。太阳能板14和电池能够为整个系统提供电力。

本实施例中，还包括主控器15。吊杆锚固装置设置有若干套，且每套对应于一个吊杆1。若干振动传感器9和若干控制器10均连接于主控器15。主控器15根据若干振动传感器9的监测数据向各个控制器10发送控制信号。桥梁的受力情况较为复杂。通过主控器15对整个桥面的振动情况进行分析，进而制定出每套吊杆锚固装置的若干阻尼器6阻尼力调节方案。这就使得整座桥梁的天台能够达到更佳。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种吊杆锚固装置，其特征在于：包括吊杆(1)、锚固顶板(2)和底座(3)；所述锚固顶板(2)连接于所述吊杆(1)；所述锚固顶板(2)的上部设置有球头(4)；所述底座(3)设置有供所述吊杆(1)穿过的通孔，以使所述吊杆(1)穿设于所述底座(3)；所述底座(3)的下部配合所述球头(4)凹陷设置有凹坑(5)，以使所述球头(4)容置于所述凹坑(5)并能够相对于所述凹坑(5)摆动。

2.根据权利要求1所述的吊杆锚固装置，其特征在于：所述锚固顶板(2)和底座(3)之间设置有若干阻尼器(6)；若干所述阻尼器(6)围绕所述吊杆(1)分布。

3.根据权利要求2所述的吊杆锚固装置，其特征在于：还包括承力垫块(7)；所述吊杆(1)穿过所述承力垫块(7)，以使所述承力垫块(7)底部连接于所述底座(3)；所述承力垫块(7)的外径至下而上逐渐增大。

4.根据权利要求3所述的吊杆锚固装置，其特征在于：所述承力垫块(7)的顶部还设置有锚固底板(8)；所述吊杆(1)穿过所述锚固底板(8)；所述锚固底板(8)的面积大于所述承力垫块(7)顶部的面积；若干所述阻尼器(6)的一端连接于所述锚固底板(8)的四周，另一端连接于所述锚固顶板(2)。

5.根据权利要求4所述的吊杆锚固装置，其特征在于：所述锚固顶板(2)呈半圆环状并设置有两个，以使两个所述锚固顶板(2)能够拼接成一个圆环；所述吊杆(1)经两个所述锚固顶板(2)之间穿过；所述吊杆(1)底部设置有限位环(17)且所述限位环(17)的外径大于两个所述锚固顶板(2)形成的通孔的直径；所述底座(3)呈半圆环状并设置有两个，以使两个所述底座(3)拼接成一个圆环；所述吊杆(1)经两个所述底座(3)之间穿过。

6.一种减隔振系统，其特征在于：包括振动传感器(9)、控制器(10)和权利要求2-5任意一项所述的吊杆锚固装置；所述阻尼器(6)为可调式液压阻尼器(6)；每个所述阻尼器(6)设置有驱动装置；所述驱动装置和振动传感器(9)均连接于所述控制器(10)；所述驱动装置的驱动端连接于所述阻尼器(6)。

7.根据权利要求6所述的减隔振系统，其特征在于：所述驱动装置包括驱动电机(11)和传动连接于所述驱动电机(11)的调节齿轮(12)；所述阻尼器(6)的尾部设置有调节旋钮(13)；所述调节旋钮(13)配合所述调节齿轮(12)设置有调节齿，以使所述调节齿轮(12)啮合于所述调节齿；所述驱动电机(11)连接于所述控制器(10)。

8.根据权利要求7所述的减隔振系统，其特征在于：还包括太阳能板(14)和电池；所述太阳能板(14)安装于所述吊杆(1)；所述电池连接于所述太阳能板(14)和控制器(10)。

9.根据权利要求8所述的减隔振系统，其特征在于：还包括主控器(15)；所述吊杆锚固装置设置有若干套；若干所述振动传感器(9)和若干所述控制器(10)均连接于所述主控器(15)；所述主控器(15)根据若干所述振动传感器(9)的监测数据向各个所述控制器(10)发送控制信号。