CN219450399U - 一种悬索桥长吊索梁端减振系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型专利公开了一种悬索桥长吊索梁端减振系统，包括减振支架、刚性连接件、阻尼器；减振支架包括若干支撑柱、曲线刚性系梁和辅助连杆；支撑柱底部固定于主梁，若干支撑柱围绕吊索呈环形布设；曲线刚性系梁与支撑柱端部刚性连接，曲线刚性系梁与支撑柱合围形成半圆柱形空间结构，采用半开口或全闭口形式；辅助连杆设于支撑柱之间，提高支架整体性与稳定性；刚性连接件与吊索刚性连接，且刚性连接件上分出连接端连接阻尼器；阻尼器布设在曲线刚性系梁与刚性连接件之间，与二者紧密连接。本发明形成的空间结构稳定，外形美观、刚度大、变形小，可为阻尼器提供可靠的支撑结构，同时不占用吊索与护栏间的检修通道，有利于桥梁的运营与维护。
Description
技术领域
本实用新型涉及桥梁工程技术领域，尤其涉及悬索桥长吊索的风振控制，具体地说是一种悬索桥长吊索梁端减振系统。
背景技术
近年来，随着建材性能、结构设计和施工技术三方面的不断发展，超大跨径悬索桥数量不断增加，世界最大跨度悬索桥的主跨已突破了2000m。随着跨径的不断增大，悬索桥吊索长度也越来越长，部分悬索桥长吊索长度已经超过了200m。大跨径悬索桥长吊索具有低阻尼、轻质量、低频率的特点，在风荷载作用下易产生大幅度振动，甚至发生碰索现象。如若控制不当，将为桥梁的安全运维埋下重大隐患。
为控制悬索桥吊索振动，目前主流的控制手段包括安装刚性减振架以及底部安装阻尼器。已有研究表明，加装刚性减振架能够有效控制吊索的相对振动，但对吊索的整体平动和扭转控制效果较差。底部安装阻尼器是目前控制吊索振动较为有效的方式之一，依附于减振支架安装的阻尼器能够有效控制吊索振动。
现有的减振支架多依附于桥梁栏杆，通过杆件与栏杆固接形成悬挑的支撑系统，该结构虽然能提供稳定的支撑力，但是占用了检修通道，不利于桥梁后期的运营维护。同时，该结构影响了桥梁整体的外观形态，难以满足现代桥梁美学的要求。
因此，亟需一种新的简便美观的减振支架形式，在提供可靠支撑刚度的同时，能够不占用桥梁有效空间。
发明内容
本实用新型要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，而提供一种悬索桥长吊索梁端减振系统，既不占用检修通道，空间造型优美，而且能在顺桥向、横桥向提供足够的有效刚度，为阻尼器的安装提供稳定的支撑结构。
为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种悬索桥长吊索梁端减振系统，包括减振支架、刚性连接件、阻尼器。
减振支架包括若干支撑柱、曲线刚性系梁。
支撑柱底部固定于主梁，若干支撑柱围绕吊索呈环形布设；曲线刚性系梁与支撑柱端部刚性连接，曲线刚性系梁与支撑柱合围形成半圆柱形空间结构，采用半开口或全闭口形式。
刚性连接件与吊索紧密连接，并且刚性连接件上分出连接端，用于连接阻尼器。
阻尼器布设在曲线刚性系梁与刚性连接件之间。
作为本实用新型进一步优选地，支撑柱底部与主梁焊接或螺栓连接；若干支撑柱底部位于同一圆环上，且若干支撑柱沿吊索中垂面对称布置；支撑柱顶端保持在同一水平面内。
作为本实用新型进一步优选地，曲线刚性系梁布置在支撑柱顶部，与支撑柱刚性连接；曲线形态为圆弧形或多边形形态；采用半开口或全闭口结构。
作为本实用新型进一步优选地，减振支架还包括辅助连杆，辅助连杆与支撑柱固定连接；辅助连杆平行于曲线刚性系梁布置或采用剪刀撑形式布置。
作为本实用新型进一步优选地，刚性连接件呈工字型，一侧翼缘两端通过紧固件与吊索分别相连，另一侧翼缘通过阻尼器与曲线刚性系梁固定连接。
作为本实用新型进一步优选地，阻尼器通过连接钢板安装在曲线刚性系梁与刚性连接件之间；阻尼器沿吊索中垂面对称布置。
作为本实用新型进一步优选地，曲线刚性系梁的安装高度低于刚性连接件的高度，因而使阻尼器与水平面之间存在夹角。
作为本实用新型进一步优选地，阻尼器为粘滞流体阻尼器或者磁流变阻尼器或者电涡流阻尼器。
本实用新型具有如下有益效果：
1.本实用新型的悬索桥长吊索梁端减振系统，通过支撑柱、曲线刚性系梁、辅助连杆形成了稳定的空间结构，在顺桥向和横桥向提供充足的刚度，从而为阻尼器提供有效支撑；同时，该结构造型优美，符合现代桥梁美学要求。
2.本实用新型的悬索桥长吊索梁端减振系统，其阻尼器在曲线刚性系梁处的安装高度低于刚性连接件处的高度，可有效避免因重力而导致的阻尼器内部活塞卡阻；其阻尼器在水平面内呈一定夹角，可同时控制吊索面内与面外振动。
3.本实用新型的悬索桥长吊索梁端减振系统，安装在桥梁吊索外侧空间，避免了占用吊索与护栏之间检修通道的问题，有利于桥梁的运营与维护。
附图说明
图1是一种悬索桥长吊索梁端减振系统的结构示意图。
图2是减振系统的结构俯视图。
图3是减振系统的结构主视图。
图4是减振系统的支撑柱与曲线刚性系梁的第二种布置形式。
图5是减振系统的支撑柱与曲线刚性系梁的第三种布置形式。
其中有：1.主梁；2.吊索；3.减振支架；31.支撑柱；32.曲线刚性系梁；33.辅助连杆；4.刚性连接件；5.阻尼器。
具体实施方式
本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“左侧”、“右侧”、“上部”、“下部”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实用新型和简化描述，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，“第一”、“第二”等并不表示零部件的重要程度，因此不能理解为对本实用新型的限制。本实施例中采用的具体尺寸只是为了举例说明技术方案，并不限制本实用新型的保护范围。
下面结合附图和具体较佳实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
如图1-3所示，一种悬索桥长吊索梁端减振系统，减振系统与主梁1固定连接，减振系统包括减振支架3、刚性连接件4、阻尼器5；减振支架3包括若干支撑柱31、曲线刚性系梁32和辅助连杆33。
支撑柱31底部固定于主梁1，采用焊接连接或螺栓连接方式。若干支撑柱31围绕吊索2呈环形布设，支撑柱31与吊索2所在平面保持一定距离。支撑柱31优选空心金属圆管，布置于桥梁吊索外侧空间，避免了占用吊索与护栏之间检修通道。
支撑柱31优选的空间布置形式为半开口圆柱形，支撑柱31可选用主支撑柱和2根副支撑柱，3根支撑柱分别布置在同一圆的三个四分点处，主支撑柱布置在2根吊索2的中垂面上，2根副支撑柱沿中心支撑柱对称布置；主支撑柱和2根副支撑柱顶端应保持在同一水平面内。
曲线刚性系梁32与支撑柱31端部刚性连接，曲线刚性系梁32与支撑柱31合围形成半圆柱形空间结构，曲线形态为圆弧形或者多边形形态；采用半开口或全闭口结构。
减振支架还包括辅助连杆33，辅助连杆33与支撑柱31固定连接；辅助连杆33平行于曲线刚性系梁32布置或采用剪刀撑形式布置。
曲线刚性系梁32与辅助连杆33优选空心金属圆管。曲线刚性系梁32采用半开口圆弧；辅助连杆33均水平布置。曲线刚性系梁32的截面尺寸与支撑柱31相匹配。辅助连杆33的布置需保证减振支架在顺桥向与横桥向具有足够刚度，其截面尺寸小于曲线刚性系梁32。曲线刚性系梁32与支撑柱31之间、辅助连杆33与支撑柱31之间均采用焊接或螺栓连接。
曲线刚性系梁32两四分点处布置有连接钢板，帮助曲线刚性系梁32与阻尼器5之间固定连接。
刚性连接件4呈工字型，一侧翼缘两端通过紧固件与吊索紧密相连，另一侧翼缘通过阻尼器5与曲线刚性系梁32固定连接。刚性连接件4与吊索2之间设有紧固件，紧固件可采用索夹。刚性连接件4与曲线刚性系梁32固定的翼缘上在三分点位置焊接有连接钢板，用于与阻尼器连接固定。
阻尼器5通过连接钢板安装在曲线刚性系梁32与刚性连接件4之间；采用高强螺栓固定，以便于阻尼器11的安装与更换。阻尼器5沿吊索1中垂面对称布置。曲线刚性系梁32的安装高度低于刚性连接件4的高度，因而使阻尼器5与水平面之间存在夹角，夹角角度设为0～5°，从而降低重力导致的阻尼器11内活塞的卡阻作用。
阻尼器5优选为粘滞流体阻尼器或者磁流变阻尼器或者电涡流阻尼器或者其他同等类型阻尼器。
支撑柱与曲线刚性系梁布置形式并不仅限于图1所示的半开口圆柱形，也可设为如图4和图5所示的结构。
以上详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种等同变换，这些等同变换均属于本实用新型的保护范围。
Claims (8)
1.一种悬索桥长吊索梁端减振系统，减振系统与主梁（1）固定连接，其特征在于：包括减振支架（3）、刚性连接件（4）、阻尼器（5）；
所述减振支架（3）包括若干支撑柱（31）、曲线刚性系梁（32）；
支撑柱（31）底部固定于主梁（1），若干支撑柱（31）围绕吊索（2）呈环形布设；曲线刚性系梁（32）与支撑柱（31）端部刚性连接，曲线刚性系梁（32）与支撑柱（31）合围形成半圆柱形空间结构，采用半开口或全闭口形式；
所述刚性连接件（4）与吊索（2）紧密连接，并且刚性连接件（4）分出连接端，用于连接阻尼器（5）；
所述阻尼器（5）布设在曲线刚性系梁（32）与刚性连接件（4）之间。
2.根据权利要求1所述的一种悬索桥长吊索梁端减振系统，其特征在于：所述支撑柱（31）底部与主梁（1）焊接或螺栓连接；若干支撑柱（31）底部位于同一圆环上，且若干支撑柱（31）沿吊索中垂面对称布置；支撑柱（31）顶端保持在同一水平面内。
3.根据权利要求1所述的一种悬索桥长吊索梁端减振系统，其特征在于：所述曲线刚性系梁（32）布置在支撑柱（31）顶部，与支撑柱（31）刚性连接；曲线形态为圆弧形或者多边形形态；采用半开口或全闭口结构。
4.根据权利要求1所述的一种悬索桥长吊索梁端减振系统，其特征在于：所述减振支架还包括辅助连杆（33），辅助连杆（33）与支撑柱（31）固定连接；辅助连杆（33）平行于曲线刚性系梁（32）布置或采用剪刀撑形式布置。
5.根据权利要求1所述的一种悬索桥长吊索梁端减振系统，其特征在于：所述刚性连接件（4）呈工字型，一侧翼缘两端通过紧固件与吊索分别相连，另一侧翼缘通过阻尼器（5）与曲线刚性系梁（32）固定连接。
6.根据权利要求1所述的一种悬索桥长吊索梁端减振系统，其特征在于：所述阻尼器（5）通过连接钢板安装在曲线刚性系梁（32）与刚性连接件（4）之间；阻尼器（5）沿吊索（2）中垂面对称布置。
7.根据权利要求1所述的一种悬索桥长吊索梁端减振系统，其特征在于：所述曲线刚性系梁（32）的安装高度低于刚性连接件（4）的高度，因而使阻尼器（5）与水平面之间存在夹角。
8.根据权利要求1所述的一种悬索桥长吊索梁端减振系统，其特征在于：所述阻尼器（5）为粘滞流体阻尼器或者磁流变阻尼器或者电涡流阻尼器。
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