一种悬索桥吊索减振系统技术方案

本发明专利技术涉及悬索桥减振领域，特别是一种悬索桥吊索减振系统，包括斜向辅助索和沿桥纵向设置的纵向辅助索，斜向辅助索与纵向辅助索之间具有夹角A，纵向辅助索的一端与桥塔相连接，纵向辅助索的另一端与主缆相连接，纵向辅助索与至少一根吊索通过刚性分隔架相连接；斜向辅助索的一端与桥塔相连接，斜向辅助索的另一端与主缆相连接，斜向辅助索与至少一个刚性分隔架相连接。本申请的一种悬索桥吊索减振系统，主缆、吊索、纵向辅助索和斜向辅助索形成的整体，既要能够通过自身柔性进行少量变形，以满足悬索桥的使用变形要求，同时其整体又不会有较大的变形，进而能够对吊索整体振动进行更有效的控制，从而对悬索桥达到更好的抑振效果。

【技术实现步骤摘要】
一种悬索桥吊索减振系统
本专利技术涉及悬索桥减振领域，特别是一种悬索桥吊索减振系统。
技术介绍
悬索桥跨越能力突出，抗震性能优越，造型美观，伴随着科学技术的突飞猛进,悬索桥已经逐步成为大跨径桥梁的首选方案。悬索桥是由加劲梁、主缆、吊索、桥塔、鞍座以及锚碇等构件构成的柔性悬吊体系。如图1所示，其主要结构为：主缆1、吊索6和桥塔7，其中，吊索6作为悬索桥的主要受力构件，如图2所示，吊索6上端通过索夹2连接于主缆1，吊索6下端通过锚头固定于桥面主梁,吊索6形式主要有两种：钢丝绳吊索6和平行钢丝束吊索6。钢丝绳吊索6一般采用骑跨式，平行钢丝束吊索6常采用销铰式。随着悬索桥跨度的不断增大，吊索6长度也相应增长，其自重轻、柔度大以及阻尼低等特点越专利技术显。已有的研究结果表明：在中等风速下10m/s左右，同一束吊索6的索股61之间会存在气动干扰现象，引起索股61的大幅相对振动；在强/台风作用下，吊索6会发生大幅整体振动。吊索6振动会缩短其使用寿命，甚至影响行车安全和桥梁结构安全，对驾驶员和行人也会造成视觉冲击。为了减小吊索6风致振动，人们尝试采用阻尼器对吊索6振动进行控制，但实践证明阻尼器的抑振效率不佳。理论和试验研究结果均表明，吊索6索股61气动干扰引起的尾流致振是由气动负刚度驱动的，这也解释了为什么采用增加阻尼的措施抑振效果不佳。
技术实现思路
本专利技术的目的在于：针对现有技术存在现有悬索桥采用增加阻尼的措施抑振效果不佳的问题，提供一种悬索桥吊索减振系统。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为：一种悬索桥吊索减振系统，包括主缆、桥塔和吊索，还包括斜向辅助索和沿桥纵向设置的纵向辅助索，所述斜向辅助索与所述纵向辅助索之间具有夹角A，A为(0°，90°)，其中，所述纵向辅助索的一端与所述桥塔相连接，所述纵向辅助索的另一端与所述主缆相连接，所述纵向辅助索与至少一根所述吊索通过刚性分隔架相连接；所述斜向辅助索的一端与所述桥塔相连接，所述斜向辅助索的另一端与所述主缆相连接，所述斜向辅助索与至少一个刚性分隔架相连接。本申请所述的一种悬索桥吊索减振系统，在施工时，所述纵向辅助索的一端与所述桥塔相连接，所述纵向辅助索的另一端与所述主缆相连接，所述纵向辅助索与至少一根所述吊索通过刚性分隔架相连接；所述斜向辅助索的一端与所述桥塔相连接，所述斜向辅助索的另一端与所述主缆相连接，所述斜向辅助索与至少一个刚性分隔架相连接。通过利用沿桥纵向设置的纵向辅助索和与所述纵向辅助索具有夹角的斜向辅助索，实现桥塔、主缆和吊索两两之间至少两点连接，并且在至少部分位置，斜向辅助索的设置使得桥塔、纵向辅助索和斜向辅助索，或吊索、纵向辅助索和斜向辅助索围成较稳定的类三角结构，在配合纵向辅助索、斜向辅助索和吊索柔性特点，使得主缆、吊索、纵向辅助索和斜向辅助索形成的整体，既要能够通过自身柔性进行少量变形，以满足悬索桥的使用变形要求，同时其整体又不会有较大的变形，进而能够对吊索整体振动进行更有效的控制，从而对悬索桥达到更好的抑振效果。优选地，所述纵向辅助索为至少两根，相邻所述纵向辅助索沿高度方向间隔布置；所述纵向辅助索与所述吊索形成网状结构。优选地，所述纵向辅助索包括至少两根纵向辅助索单元，所述刚性分隔架包括分隔架本体，所述分隔架本体的两端连接有连接装置一，分隔架本体的中部连接有连接装置二，其中，所述分隔架本体与所述吊索相连接；所述分隔架本体的两端分别设置有至少一个所述纵向辅助索单元，所述纵向辅助索单元与对应侧的所述连接装置一相连接；所述连接装置二与所述斜向辅助索相连接。所述纵向辅助索包括至少两根纵向辅助索单元，所述分隔架本体的两端分别铰接有连接装置一，分隔架本体的中部铰接有连接装置二，纵向辅助索单元与对应侧的所述连接装置一相连接，使得纵向辅助索对分隔架本体更平衡，进而优化分隔架本体的受力，同时，将纵向辅助索分成至少两根纵向辅助索单元，来减小纵向辅助索的直径，使得在桥面肉眼几乎不可见纵向辅助索单元，大大减小了纵向辅助索对悬索桥美观的影响，进而大大减小过往行人和驾驶员的心里负担。优选地，所述吊索包括至少两根索股，同一所述吊索的所有所述索股与所述分隔架本体相连接，所述连接装置二位于至少两根所述索股之间。在吊索索股之间设置刚性分隔架，可减小索股的有效长度，增加单根索股的刚度，从而有针对性地抑制吊索尾流致振。另外，在吊索上安装刚性分隔架，可以减小索股间的相对运动(即尾流致振)。但当风速较大时，吊索仍会发生大幅整体振动。进而使得纵向辅助索对吊索整体振动进行有效控制。优选地，所述刚性分隔架与所述纵向辅助索可拆卸地连接。优选地，所述分隔架本体上设置有吊索扣件，所述吊索扣件与所述索股对应设置，所述吊索扣件与对应的所述索股相连接。优选地，所述斜向辅助索与所述桥塔通过连接结构一相铰接，所述斜向辅助索与所述桥塔还连接有限位装置一，所述限位装置一用于限定所述斜向辅助索与所述桥塔之间的相对角度。优选地，所述连接结构一包括耳板一和耳板二，所述耳板一和耳板二通过铰接轴相铰接，所述耳板一与所述桥塔相连接，所述耳板二与所述斜向辅助索相连接，所述限位装置一包括角度调节固定板和至少两个与所述角度调节固定板相配合的限位槽，所有所述限位槽均设置于所述耳板二上，且所有所述限位槽沿所述铰接轴周向布置。上述方案中的周向布置并不是要布置一周，而是以铰接轴为中心，所以限位槽绕铰接轴形成弧形布置。通过连接结构一和限位装置一，使得斜向辅助索与所述桥塔相连接时，铰接的形式便于安装拆卸，且角度调节固定板与限位槽相配合便于调节斜向辅助索与所述桥塔之间的相对角度。优选地，所述耳板二与所述斜向辅助索通过连接套筒相连接，所述连接套筒用于张紧所述斜向辅助索。优选地，所述耳板一与所述桥塔通过底板相连接，所述角度调节固定板位于所述底板上。优选地，所述耳板一为两个，所述耳板二设置于两个所述耳板一之间，所述铰接轴贯穿所述耳板一和所述耳板二，所述角度调节固定板也位于两个所述耳板一之间。所述耳板二设置于两个所述耳板一之间，使得铰接轴受力更好，所述角度调节固定板位于两个所述耳板一之间，不沾占据额外位置，同时角度调节固定板只受到限位槽施加其的侧向力，而基本不受扭力，能保证角度调节固定板与限位槽的接触面积，进而增加了角度调节固定板和限位槽的使用寿命。综上所述，由于采用了上述技术方案，本专利技术的有益效果是：1、本申请所述的一种悬索桥吊索减振系统，通过利用沿桥纵向设置的纵向辅助索和与所述纵向辅助索具有夹角的斜向辅助索，实现桥塔、主缆和吊索两两之间至少两点连接，并且在至少部分位置，斜向辅助索的设置使得桥塔、纵向辅助索和斜向辅助索，或吊索、纵向辅助索和斜向辅助索围成较稳定的类三角结构，在配合纵向辅助索、斜向辅助索和吊索柔性特点，使得主缆、吊索、纵向辅助索和斜向辅助索形成的整体，既要能够通过自身柔性进行少量变形，以满足悬索桥的使用变形要求，同时其整体又不会有较大的变形本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种悬索桥吊索减振系统，包括主缆(1)、桥塔(7)和吊索(6)，/n其特征在于，/n还包括斜向辅助索(8)和沿桥纵向设置的纵向辅助索(3)，所述斜向辅助索(8)与所述纵向辅助索(3)之间具有夹角A，A为(0°，90°)，其中，/n所述纵向辅助索(3)的一端与所述桥塔(7)相连接，所述纵向辅助索(3)的另一端与所述主缆(1)相连接，所述纵向辅助索(3)与至少一根所述吊索(6)通过刚性分隔架(4)相连接；/n所述斜向辅助索(8)的一端与所述桥塔(7)相连接，所述斜向辅助索(8)的另一端与所述主缆(1)相连接，所述斜向辅助索(8)与至少一个刚性分隔架(4)相连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种悬索桥吊索减振系统，包括主缆(1)、桥塔(7)和吊索(6)，
其特征在于，
还包括斜向辅助索(8)和沿桥纵向设置的纵向辅助索(3)，所述斜向辅助索(8)与所述纵向辅助索(3)之间具有夹角A，A为(0°，90°)，其中，
所述纵向辅助索(3)的一端与所述桥塔(7)相连接，所述纵向辅助索(3)的另一端与所述主缆(1)相连接，所述纵向辅助索(3)与至少一根所述吊索(6)通过刚性分隔架(4)相连接；
所述斜向辅助索(8)的一端与所述桥塔(7)相连接，所述斜向辅助索(8)的另一端与所述主缆(1)相连接，所述斜向辅助索(8)与至少一个刚性分隔架(4)相连接。


2.根据权利要求1所述的一种悬索桥吊索减振系统，其特征在于，所述纵向辅助索(3)为至少两根，相邻所述纵向辅助索(3)沿高度方向间隔布置；所述纵向辅助索(3)与所述吊索(6)形成网状结构。


3.根据权利要求1所述的一种悬索桥吊索减振系统，其特征在于，所述纵向辅助索(3)包括至少两根纵向辅助索单元(31)，所述刚性分隔架(4)包括分隔架本体(41)，所述分隔架本体(41)的两端分别连接有连接装置一(5)，分隔架本体(41)的中部连接有连接装置二(9)，其中，
所述分隔架本体(41)与所述吊索(6)相连接；
所述分隔架本体(41)的两端分别设置有至少一个所述纵向辅助索单元(31)，所述纵向辅助索单元(31)与对应侧的所述连接装置一(5)相连接；
所述连接装置二(9)与所述斜向辅助索(8)相连接。


4.根据权利要求1所述的一种悬索桥吊索减振系统，其特征在于，所述吊索(6)包括至少两根索股(61)，同一所述吊索(6)的所有所述索股(61)与所述分隔架本体(41)相连接，所述连接装置二(9)位于至少两根所述索股(61)之间。


5.根据权利要求4所述的一种悬索桥吊索减振...

【专利技术属性】
技术研发人员：李寿英，王园园，陈政清，
申请(专利权)人：湖南大学，
类型：发明
国别省市：湖南;43