[发明专利]一种控制斜拉索空间振动的摆式杠杆质量阻尼器

说明书

技术领域

本发明涉及桥梁振动控制技术领域，具体地指一种控制斜拉索空间振动的摆式杠杆质量阻尼器。

背景技术

斜拉索的振动问题是大跨度斜拉桥结构安全的主要问题之一，经过研究发现：由于斜拉索的初始阻尼比非常小，通过附加阻尼装置提高斜拉索的阻尼比，可以有效的控制各种常见的斜拉索振动形式。斜拉索的主要振动形式为各种风致振动，一般将拉索在竖向投影面内的振动形式称为面内振动，将垂直于该投影面的振动形式称为面外振动。由于斜拉索的振动方向垂直于来流风的方向，当来流风与大桥的轴线有一定的夹角，斜拉索即产生同时包含面内振动和面外振动的空间振动，索内任一点的运动轨迹为椭圆形，且面内振动位移一般大于面外振动。

目前的斜拉索阻尼器中，以斜拉索面内振动控制为主，面外控制效果一般。如不能很好的解决该问题，安装了阻尼器之后斜拉索将会表现出以面外振动为主的振动问题，同样会影响桥梁结构的安全和正常使用。

为了解决上述问题，需要研发一种能同时对斜拉索面内和面外振动进行控制且构造简单的阻尼装置。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种控制斜拉索空间振动的摆式连接杆质量阻尼器，能同时对斜拉索面内和面外振动进行控制，且振动控制效果好、构造简单、结构安全可靠、安装方便。

本发明的技术方案为：一种控制斜拉索空间振动的摆式连接杆质量阻尼器，其特征在于，包括第一连接杆，所述第一连接杆上端设有用于和斜拉索连接的连接部，下端设有阻尼器，所述第一连接杆中部铰接连接有第一转轴，所述阻尼器被设置成在所述第一连接杆绕所述第一转轴轴线转动时产生阻尼力，所述的第一转轴可绕自身轴线转动地穿设于第一连接杆上，其轴线与第一连接杆轴线垂直相交；

第二连接杆，所述第二连接杆一端可绕第一转轴轴线转动地套设于第一转轴上，另一端铰接连接有第二转轴，所述第二转轴轴线与第一转轴轴线平行，所述第二转轴固定连接一个支座，所述支座用于与桥面固定。

进一步的所述连接部与所述斜拉索转动连接。

进一步的所述连接部包括轴承，所述连接部通过所述轴承与所述斜拉索转动连接。

进一步的所述第一转轴设于所述第一连接杆三分之二高度处。

进一步的所述第一转轴为深沟球轴承。

进一步的所述阻尼器为粘性剪切型阻尼器。

进一步的所述阻尼器包括固定在第一连接杆下端的齿轮和固定在桥面上的底座；所述的齿轮可旋转地连接于第一连接杆的下端；所述的底座上设置有与齿轮啮合的倾斜齿条；所述的齿条远离支座的一端高于靠近支座的一端。

本发明中摆式连接杆质量阻尼器以固定设置的第二转轴为中心处于力矩平衡状态。斜拉索面外振动时，斜拉索的振动通过面外连接杆放大后传递至阻尼器，实现面外减振效果。斜拉索面内振动时，斜拉索的振动通过第一连接杆直接传递至阻尼器和通过第一连接杆带动第二连接杆转动后传递至阻尼器，实现面内减振效果。

本发明中斜拉索面内振动时，斜拉索的振动通过第一连接杆带动第二连接杆转动，将第一连接杆的连接部与斜拉索设置为转动连接，第一连接杆带动第二连接杆转动的幅度将更大，因而起到更好的面内减振效果。

附图说明

图1为本发明实施例中控制斜拉索空间振动的摆式连接杆质量阻尼器的剖面示意图；

图2为本发明实施例中控制斜拉索空间振动的摆式连接杆质量阻尼器的安装示意图。

图中：1-第一连接杆，10-连接部，101-轴承，11-第一转轴，12-阻尼器，2-第二连接杆，21-第二转轴，3-斜拉索，4-桥面，5-支座。

具体实施方式

以下结合附图及实施例对本发明作进一步详细说明。

参见图1和图2所示，本发明实施例提供一种控制斜拉索空间振动的摆式连接杆质量阻尼器，其包括：

第一连接杆1，第一连接杆1一端设有用于和斜拉索3连接的连接部，另一端设有阻尼器12，第一连接杆1中部转动连接第一转轴11，阻尼器12被设置成在第一连接杆1绕第一转轴11转动时产生阻尼力；阻尼器12为粘性剪切型阻尼器，可沿横桥向移动地支撑于桥面4上。第一转轴11设于第一连接杆1三分之二高度处。第一转轴11为深沟球轴承。

第二连接杆2，第二连接杆2一端转动连接第一转轴11，另一端转动连接第二转轴21，第二转轴21固定连接一个支座5，支座5用于与桥面4固定。