一种惯容滞回阻尼型辅助索制造技术

本发明专利技术属于工程结构振动控制技术领域，具体涉及一种惯容滞回阻尼型辅助索，包括惯容滞回阻尼装置

【技术实现步骤摘要】
一种惯容滞回阻尼型辅助索


[0001]本专利技术属于工程结构振动控制
，具体涉及一种由惯容滞回阻尼装置与钢绞线辅助索组合形成的斜拉桥拉索减振装置
。

技术介绍

[0002]斜拉索自身阻尼低
、
单位长度质量和横向刚度小，因此其极易受外部荷载激励而出现振动问题，如风雨振
、
涡激振动等
。
为了抑制振动，斜拉索常用减振措施有气动措施
、
阻尼器和辅助索措施等
。
实践证明这些措施通常能够较好的满足中
、
短长度斜拉索
(300m
下
)
的减振要求
。
然而，超长斜拉索减振依然是当前斜拉索振动控制的难题
。
[0003]传统减振措施已难以匹配大跨斜拉桥斜拉索减振要求，超长斜拉索减振面临新的挑战：斜拉索振动呈现多模态
、
多机理特征
。
超长斜拉索基频已低至
0.2Hz
附近，低阶风雨振需控模态
(
通常
3Hz
以内
)
阶数高达
13
阶
。
斜拉索安装索端阻尼器后依然出现高频涡激振动问题，频率可达
10Hz
以上；传统减振措施缺陷突显
。
气动减振措施被大量实践证明效果有限
。
阻尼器措施安装高度受到限制，特别是对采用锚拉板锚固的斜拉索
。
同时，阻尼器性能参数具有频率依存性，也使其难以满足超长斜拉索宽频域减振要求
。
另外，阻尼器措施存在位于振型驻点的“振控盲点”问题
。
传统辅助索措施引入阻尼不足，导致索网系统易出现局部索段振动
。
[0004]目前的气动措施及阻尼器措施难以较好解决超长斜拉索的振动问题
。
阻尼型辅助索措施可能成为大跨斜拉桥斜拉索不得不采用的减振措施
。
在这样的背景下，本专利技术针对超长斜拉索的振动特点，考虑传统减振措施的优缺点，提出了一种惯容滞回阻尼型辅助索装置
。
在安装上，辅助索
(
钢绞线
)
与背索固结，张拉并锚固于桥塔
、
主梁或内侧斜拉索上，然后在辅助索与斜拉索交叉处安装惯容滞回阻尼装置；在构造上，惯容滞回阻尼型辅助索是指在传统辅助索与斜拉索搭接处设置惯容滞回阻尼装置
。
惯容滞回阻尼装置采用剪切型高阻尼橡胶阻尼器并联惯容器的形式
。
其中，高阻尼橡胶阻尼器具有刚度大
、
无液体物质等特点，因此，其极易与辅助索结合
。
惯容器能够克服工程实践中惯性质量单元在质量和单元大小的限制，获得更高的质量效率
。
惯容器可起到位移放大的效果，能够有效提升阻尼器所能提供的附加阻尼
。
本专利技术提出了一种惯容滞回阻尼型辅助索减振装置，有望更好实现对超长斜拉索宽频域多模态振动的控制
。

技术实现思路

[0005]本专利技术针对传统辅助索难以提升索网系统的阻尼，提出了一种惯容滞回阻尼装置与钢绞线辅助索组合形成的斜拉桥拉索减振装置
。
本专利技术所述的阻尼型辅助索通过在辅助索与斜拉索交叉处安装惯容滞回阻尼装置，利用惯容器的阻尼增效机制，增加系统阻尼富余，实现索网多模态阻尼和频率的综合提升
。
[0006]本专利技术的技术方案说明如下：
[0007]一种惯容滞回阻尼型辅助索，即在钢绞线辅助索与拉索交接处安装高阻尼橡胶阻
尼器并联惯容器装置，包括惯容滞回阻尼装置
、
辅助索及连接索夹，所述辅助索与拉索交接处安装高阻尼橡胶阻尼器并联惯容器装置；所述惯容滞回阻尼装置包括外框
、
内盒
、
橡胶阻尼元件
、
滚珠丝杆
、
旋转质量块和连接夹片，所述橡胶阻尼元件对称安装在外框和内盒之间；所述丝杆固定在外框的底部，并穿入内盒的内部；所述旋转质量块穿过丝杆，上下面通过滚珠与内盒相连；所述外框两侧设置连接夹片，连接夹片用于固定连接辅助索
。
[0008]优选地，所述辅助索采用钢绞线
。
[0009]优选地，所述橡胶阻尼元件通过螺栓对称安装在外框和内盒之间
。
[0010]优选地，所述惯容滞回阻尼装置通过旋转轴与索夹连接，最终连接于拉索；旋转轴可以
360
度旋转，可以适合辅助索的任意安装角度
。
[0011]优选地，所述索夹通过螺栓连接于拉索
。
[0012]现对于现有技术，本专利技术有益效果如下：
[0013]本专利技术所述的惯容滞回阻尼型辅助索，惯容滞回阻尼装置采用剪切型高阻尼橡胶阻尼器并联惯容器的形式
。
其中，高阻尼橡胶阻尼器具有刚度大
、
无液体物质等特点，因此，其极易与辅助索结合
。
惯容器可起到位移放大的效果，能够有效提升阻尼器所能提供的附加阻尼
。
本专利技术提出的惯容滞回阻尼型辅助索减振措施，有望更好实现对超长斜拉索宽频域多模态振动的控制
。
附图说明
[0014]图1为一种惯容滞回阻尼型辅助索示意图；
[0015]图2为一种惯容滞回阻尼型辅助索俯视示意视图；
[0016]图3为图2中
A
向示意图；
[0017]图4为图2中
B
向示意图；
[0018]图5为一种惯容滞回阻尼型辅助索实桥布置；
[0019]图6为单拉索
‑
双惯容滞回阻尼辅助索系统模型；
[0020]图7为算例计算结果
。
[0021]图中：1‑
1、
外框，1‑
2、
橡胶阻尼元件，1‑
3、
内盒，1‑
4、
丝杆，1‑
5、
旋转质量块
、1
‑
6、
滚珠，1‑
7、
连接夹片，
2、
辅助索，
3、
旋转轴，
4、
索夹，
5、
拉索
。
具体实施方式
[0022]为更进一步阐述本专利技术为实现预定专利技术目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本专利技术的具体实施方式
、
结构
、
特征及其功效，详细说明如后
。
[0023]如图1至图5所示，本专利技术的一种惯容滞回阻尼型辅助索，包括惯容滞回阻尼装置
、
辅助索及连接索夹
。
惯容滞回阻尼装置由外框1‑
1、
橡胶阻尼元件1‑
2、
内盒1‑
3、
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种惯容滞回阻尼型辅助索，其特征在于：包括惯容滞回阻尼装置
、
辅助索及连接索夹，所述辅助索与拉索交接处安装高阻尼橡胶阻尼器并联惯容器装置；所述惯容滞回阻尼装置包括外框
、
内盒
、
橡胶阻尼元件
、
滚珠丝杆
、
旋转质量块和连接夹片，所述橡胶阻尼元件对称安装在外框和内盒之间；所述滚珠丝杆固定在外框的底部，并穿入内盒的内部；所述旋转质量块穿过丝杆，上下面通过滚珠与内盒相连；所述外框两侧设置连接夹片，连接夹片用于...

【专利技术属性】
技术研发人员：狄方殿，张辰昱，黄志权，陈林，孙利民，
申请(专利权)人：南京工业大学，
类型：发明
国别省市：