本发明专利技术公开了一种基于环向钢丝绳的索结构抗振保护装置。它包括用于裹住吊杆或拉索的垫圈，所述垫圈外侧设有环绕吊杆或拉索的钢丝绳阻尼器，所述钢丝绳阻尼器的一端通过连接筒与垫圈固定连接，钢丝绳阻尼器的另一端通过支架与梁体固定连接。本发明专利技术在拉索或吊杆的周围设置环状的钢丝绳阻尼器，钢丝绳阻尼器一端随拉索或吊杆的振动而振动，另一端固定在梁体上，不仅能抑制吊索结构面内振动及面外振动，还能抑制吊索结构轴向振动；抑制振动的频带宽、能力强。钢丝绳阻尼器耐高、低温环境，不需要外加能源，也不存在“漏油”问题和老化问题，使用寿命长；安装及维护方便。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于桥梁拉索或吊杆减振、抗震
，具体涉及一种基于环向钢丝绳的索结构抗振保护装置。
技术介绍
随着桥梁事业的发展，国内外修建的斜拉桥、悬索桥、拱桥等大跨桥式结构日益增多，这些结构所采用的索结构(拉索或吊杆)体系在风和环境因数激励下产生振动，极易产生疲劳。国内外已有运行不到十年的斜拉桥由于断丝过多甚至断索而迫不得已换索。众所周知：拉索或吊杆是桥梁极其重要的承重构件，因此不将拉索的风振控制在安全范围内，不仅危及拉索乃至整座桥梁的安全，而且影响其使用寿命，由此造成的社会效益与经济效益的损失将是巨大的。现有控制拉索或吊杆减振的方法如下：1)气动力减振措施：通过改变拉索或吊杆的截面形状，如在拉锁上增设肋条或设置凹坑来改变导流达到减振目的。2)二阶索方法：用不锈钢丝将各主要拉索或吊杆相互连接，以提高拉索体系或吊杆体系的整体刚度，增加拉索的模态质量和阻尼，使拉索振动时产生各模态间的相互耦合。3)设置阻尼橡胶减振圈：利用橡胶和拉索之间作用力传递，使橡胶圈变形产生粘滞阻尼耗能，其特点是阻尼橡胶减振圈(简称减振圈)可以布置在拉索的导筒内，具有较好的景观效果。4)油压阻尼器：欧美国家在拉索减振方法上大多采用油压阻尼器。但是油压阻尼器只能提供单向阻尼力，如果用油压阻尼器同时抑制拉索的面内和面外振动，则每根拉索需要装上2个并成正交布置。5)粘性剪切型阻尼器：粘性剪切型阻尼器(VSD)是近几年出现的一种新型减振装置，其特点是利用阻尼器中切片的运动使粘性体产生剪切变形从而将振动能量传递给粘性体再转变成热能耗散。粘性剪切
型阻尼器针对油压阻尼器而言，对0.5mm级的微小振动比较敏感，一个VSD即可抑制拉索的面内和面外两个方向的振动，无机械接触点，所以安装、维修都比较简单。6)杠杆质量阻尼器：当斜拉索发生振动时，连接杆将斜拉索索夹处的运动传至杠杆，引起杠杆及质量块上下运动，质量块的运动产生惯性力，与杠杆相连的阻尼器部件运动产生弹性力与阻尼力，这些力经杠杆放大后再通过连接杆传递到斜拉索，从而抑制斜拉索的振动。上述各减振方法均存在缺陷：气动力减振措施中的各种方案的开发和构造细节都需要实验验证其减振效果，且要注意不能增加拉索断面的阻力系数，并且避免其它的不稳定振动，目前还无法用计算流体力学来分析。因此对气动力减振措施的作用机理也就无法进行理论分析。尽管二阶索的减振原理十分浅显，实践中也掌握了一些经验，然而在实际工程中的应用并不是很普遍。因为没有比较完善的设计理论，只能依靠经验，再加上都是高空作业，其预紧力也难以掌握。因此二阶索拉断、索夹断裂时有发生。并且二阶索并不能完全消除并列索与空间索的面外振动，更主要的是对于长大斜拉桥往往需要多道二阶索，而常常被贬之为“蜘蛛网”，损害了桥梁的景观，所以往往不能被桥梁设计师所接受。橡胶圈结构简单易于安装，但橡胶圈提供的阻尼由于太接近锚固端，因而作用十分有限，只能对短索产生一些减振效果，如果施工过程中拉索较大地偏离导筒中心时，往往运行不到一年橡胶圈就会开裂破碎。油压阻尼器安装精度要求较严，作为阻尼介质的硅油温度效应明显，由于频繁动作，容易发生漏油和渗油现象，因此维修费用相对较高。然而油压阻尼器的主要问题是对小振幅振动不敏感，而长拉索由于存在“模态跃迁”，其平面内一阶正对称振动在靠近锚固端处振动幅度将变得很小，从而使油压阻尼器平面内一阶模态实际测得的阻尼值比设计阻尼值低得多。粘性剪切型阻尼器在使用过程中其阻尼力易受温度变化的影响，
且工作溶液容易渗漏。杠杆质量阻尼器是近年来提出的一种抑制拉索振动的新技术，其装置包含两部分，一是阻尼器部分，另一是杠杆放大部分，该阻尼器抑制的不是拉索振动的原始信号，而是经过杠杆放大了的振动信号。对拉索面外振动的减振效果不理想。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为了解决上述
技术介绍
存在的不足，提供一种结构简单、易实现、减振效果好的基于环向钢丝绳的索结构抗振保护装置。本专利技术采用的技术方案是：一种基于环向钢丝绳的索结构抗振保护装置，包括用于裹住吊杆或拉索的垫圈，所述垫圈外侧设有环绕吊杆或拉索的钢丝绳阻尼器，所述钢丝绳阻尼器的一端通过连接筒与垫圈固定连接，钢丝绳阻尼器的另一端通过支架与梁体固定连接进一步地，所述钢丝绳阻尼器包括钢丝绳、自由端绳夹和固定端绳夹，所述钢丝绳固定在所述自由端绳夹与固定端绳夹之间，所述自由端绳夹与连接筒固定连接，所述固定端绳夹与支架固定连接。进一步地，所述钢丝绳为由多个弧形段或由直线段与多个弧形段拼接成的环状结构。进一步地，所述自由端绳夹和固定端绳夹均为由多个弧形段或由直线段与多个弧形段拼接成的环状结构。进一步地，所述自由端绳夹与固定端绳夹结构相同，所述自有端绳夹的每一节段均包括两块钢板，所述两块钢板通过螺栓连接，所述两块钢板相对的两个面上分别设有多个可容纳钢丝绳穿过的半圆孔，所述两块钢板上对应位置的半圆孔扣合形成固定钢丝绳的绳夹孔。进一步地，所述垫圈和连接筒均为由多节段拼接成的环状结构，所述连接筒通过钢套箍套在所述垫圈外侧。进一步地，所述由多节段拼接成环状结构的连接筒与环状结构的自由端绳夹之间错缝布置连接。进一步地，所述支架包括环状的底座固定板和多个支腿，所述底座固定板一侧与固定端绳夹固定连接，底座固定板另一侧沿圆周间隔设有多个支架连接板，所述多个支腿的一端分别与多个支架连接板固定连接，多个支腿的另一端均固定于梁体上。进一步地，所述底座固定板为由多节段拼接成的环状结构，底座固定板与环状结构的固定端绳夹之间错缝布置连接。更进一步地，所述钢丝绳阻尼器的内侧和外侧均设有防尘罩，所述防尘罩两端分别与自由端绳夹和固定端绳夹固定连接。本专利技术在拉索或吊杆的周围设置环状的钢丝绳阻尼器，钢丝绳阻尼器一端随拉索或吊杆的振动而振动，另一端固定在梁体上，不仅能抑制吊索结构面内振动及面外振动，还能抑制吊索结构轴向振动，抑制振动的频带宽、能力强；钢丝绳阻尼器耐高、低温环境，不需要外加能源，也不存在“漏油”问题和老化问题，使用寿命长；安装及维护方便。附图说明图1为本专利技术的结构示意图。图2为本专利技术垫圈的示意图。图3为本专利技术钢套箍的示意图。图4为本专利技术自由端绳夹与连接筒的连接示意图。图5为图4部分俯视示意图。图6为本专利技术钢丝绳阻尼器的示意图。图7为本专利技术钢丝绳阻尼器俯视图。图8为本专利技术自由端绳夹的局部示意图。图9为本专利技术固定端绳夹与底座连接板的连接示意图。图10为本专利技术的另一种布置方式示意图。图11为本专利技术的又一种布置方式示意图。图12为图11中钢丝绳阻尼器的俯视图。图13为本专利技术应用到双吊杆的示意图。图14为本专利技术应用到双吊杆时钢丝绳的布置示意图。图中：1-垫圈；1.1-弧形段；2-连接筒；2.1-套筒；2.2-安装板；3-钢套箍；4-钢丝绳阻尼器；4.1-钢丝绳；4.2-自由端绳夹；4.3-固定端绳夹；4.4-钢板；4.5-绳夹孔；4.6-弧形段；4.7-直线段；4.8-钢丝绳圈；5-防尘罩；6-支架；6.1-底座固定板；6.2-支架连接板；6.3-支腿；6.4-地脚连接板；7-梁体；8-吊杆。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步的详细说明，便于清楚地了解本专利技术，但它们不对本专利技术构成限定。如图1所示，本专利技术包括用于裹住吊杆8或拉索的垫圈本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种基于环向钢丝绳的索结构抗振保护装置，其特征在于：包括用于裹住吊杆或拉索的垫圈(1)，所述垫圈(1)外侧设有环绕吊杆或拉索的环状的钢丝绳阻尼器(4)，所述钢丝绳阻尼器(4)的一端通过连接筒(2)与垫圈(1)固定连接，钢丝绳阻尼器(4)的另一端通过支架(6)与梁体(7)固定连接。
【技术特征摘要】
1.一种基于环向钢丝绳的索结构抗振保护装置，其特征在于：包括用于裹住吊杆或拉索的垫圈(1)，所述垫圈(1)外侧设有环绕吊杆或拉索的环状的钢丝绳阻尼器(4)，所述钢丝绳阻尼器(4)的一端通过连接筒(2)与垫圈(1)固定连接，钢丝绳阻尼器(4)的另一端通过支架(6)与梁体(7)固定连接。2.根据权利要求1所述的一种基于环向钢丝绳的索结构抗振保护装置，其特征在于：所述钢丝绳阻尼器(4)包括钢丝绳(4.1)、自由端绳夹(4.2)和固定端绳夹(4.3)，所述钢丝绳(4.1)固定在所述自由端绳夹(4.2)与固定端绳夹(4.3)之间，所述自由端绳夹(4.2)与连接筒(2)固定连接，所述固定端绳夹(4.3)与支架(6)固定连接。3.根据权利要求2所述的一种基于环向钢丝绳的索结构抗振保护装置，其特征在于：所述钢丝绳(4.1)为由多个弧形段或由直线段与多个弧形段拼接成的环状结构。4.根据权利要求2所述的一种基于环向钢丝绳的索结构抗振保护装置，其特征在于：所述自由端绳夹(4.2)和固定端绳夹(4.3)均为由多个弧形段或由直线段与多个弧形段拼接成的环状结构。5.根据权利要求4所述的一种基于环向钢丝绳的索结构抗振保护装置，其特征在于：所述自由端绳夹(4.2)与固定端绳夹(4.3)结构相同，所述自有端绳夹(4.2)的每一节段均包括两块钢板(4.4)，所述两块钢板(4.4)通过螺栓连接，所述两块钢板(4.4)相对的两个面上分别设有多个可容纳钢丝绳穿...
【专利技术属性】
技术研发人员：万维东，史亮，
申请(专利权)人：武汉泽瑞环科技开发有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42
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