[发明专利]制振器及基于该制振器的施工阶段的斜拉桥系统

说明书

技术领域

本发明属于桥梁设计领域，具体涉及一种制振器及基于该制振器的施工阶段的斜拉桥系统。

背景技术

斜拉桥在施工过程中，主梁往往采用悬臂拼装法施工，在主梁尚未合龙前，由于斜拉索、边跨辅助墩以及施工临时墩等结构因素的影响下，经常会出现风振不利状态，这种现象在风洞试验中也得到了证实。因此，不能忽视斜拉桥施工阶段的风致振动响应。

目前，针对斜拉桥最大双悬臂施工阶段风致振动的控制方法主要采用TMD、MTMD和临时支墩等方法。

调谐质量阻尼器(Tuned Mass Damper简称TMD)对结构风振响应的控制是有效的，它也是工程中应用最为广泛的控制方法之一。目前，TMD用于结构振动控制的有效性已经为大量的工程实例所证实，但是，单个TMD的控制效果对其频率较为敏感，当频率略微偏离设计值时，控制效果便会极大下降。只有当TMD系统的自振频率调到与结构受控频率一致时，TMD系统才能达到最优控制效果。也就是说TMD对结构振动频率变化非常敏感，一旦结构振动频率发生变化，偏离了TMD的自振频率，TMD系统对结构的振动控制效果会大大下降，甚至加剧结构的振动(失调)。

而采用多个TMD(Multiple Tuned Mass Dampers简称MTMD)使其频率分布在一定范围内，则能提高控制系统的鲁棒性，以达到较好的减振效果。MTMD系统对于TMD系统的优势是非常明显的，主要表现在：(1)MTMD系统对结构控制时的有效控制频率不是一个单一数值，而是具有一定控制范围；(2)在任何质量比下，MTMD系统的减振效果比TMD系统的减振效果好；(3)相对于单个的TMD，MTMD系统可以将单个又大又重的质量块分解为多个小而轻的质量块，有益于工程上制作、安装及使用，更容易在工程建设中推广。

另外，大跨度斜拉桥悬臂施工还经常使用抗风临时支墩，包括：支墩基础，在支墩基础上至少设有5根竖直的钢管立柱，在钢管立柱的上端连接有一分配梁，其中两个铰链支座左右对称地设在分配梁上，铰链支座上端的滑板通过锚杆与悬浇主梁连接；在钢管立柱的上端还设有多根缆风绳。但上述抗风措施虽然都能取得一定的制振效果，但它们的造价较为昂贵且施工过程比较复杂。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种制振器及基于该制振器的施工阶段的斜拉桥系统，该制振器及系统可以有效的制振能力强。

为达到上述目的，本发明包括长方体结构的壳体，壳体的侧面纵向设有若干列孔，壳体的底面及顶部均为正方形结构，使用过程中，所述制振器悬吊于水中，水会在制振器内产生湍流，从而实现制振的目的。

所述壳体左右两侧面设有N列孔，N为正整数，壳体的左侧面与水流的方向垂直。

所述壳体的前后两侧面上均设有一列孔。

所述壳体的长为3米，宽为3米，高为5米。

所述壳体左侧面的中部及右侧面的中部均设有一列孔，孔的直径为15com。

所述壳体的左右两侧面的中部均开设有五列直径为6com孔，相邻两列孔之间的间距为45com，壳体的前后两侧面的中部均开设有一列孔，孔的直径为30com。

相应的，本发明还提供了一种施工阶段的斜拉桥系统，包括承台(1)、加劲梁(2)、桥塔(3)及悬挂于水中的两个制动器，桥塔(3)竖立固定于承台(1)上，加劲梁(2)的两端均通过钢索将制动器悬吊于水中，桥塔(3)上纵向设有若干连接节点，加劲梁(2)上横向设置有若干连接节点，桥塔(3)上的连接节点与加劲梁(2)上相应的连接节点通过斜拉索相连接。

本发明具有以下有益效果：

本发明中的制振器的侧面设有若干列孔，当制振器悬吊于水中时，水会在制振器内产生湍流，在施工阶段的斜拉桥系统中制振器及加劲梁的两端通过钢索相连接，当加劲梁发生振动时，则带动水下的制振器进行运动，由于制振器悬吊于水中，制振器在水下的往复运动会受到水的阻力作用，从而达到耗能制振的目的。

附图说明

图1为本发明所述的施工阶段的斜拉桥系统的结构示意图；

图2为本发明中对比模型的压力云图；

图3为本发明中对比模型的速率云图；

图4为本发明中模型1的截面图；

图5为本发明中模型1悬吊于水中的压力云图；

图6为本发明中模型1悬吊于水中的速率云图；

图7为本发明中模型1悬吊于水中的流迹线分布图；

图8为本发明中模型2的截面图；

图9为本发明中模型2悬吊于水中的压力云图；

图10为本发明中模型2悬吊于水中的速率云图；