專利名稱:雙索復合阻尼索的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種雙索復合阻尼索，包括主索、副索、第一支座、第二支座和粘滯阻尼器，所述第一支座、第二支座均安裝在地面上，所述主索的一端與橋梁主梁連接，另一端與粘滯阻尼器的一端連接，粘滯阻尼器的另一端與第一支座連接，所述副索位于主索的上方，副索的兩端分別連接橋梁主梁和第二支座，主索和副索之間通過多根豎直吊桿連接。本實用新型采用主索與副索相結(jié)合，基本消除了主索垂度，結(jié)構(gòu)有較大幅度振動時，主索由于垂度小，因而縱向（軸向）剛度大，其索力變化顯著；副索由于垂度大，因而縱向剛度小，其索力變化很小，為水平遠距離安裝的阻尼器進行耗能提供了條件。
【專利說明】雙索復合阻尼索

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種阻尼索，特別涉及一種雙索復合阻尼索。

【背景技術(shù)】
[0002]由于粘滯阻尼器具有耗能能力強、工作可靠、魯棒性好、安裝方便、費用低等優(yōu)點，其被廣泛應(yīng)用于結(jié)構(gòu)抗風和抗震。粘滯阻尼器對結(jié)構(gòu)振動進行耗能減振時，需要安裝在一個與該結(jié)構(gòu)有相對運動的附近的點上，通過結(jié)構(gòu)與該點的相對運動驅(qū)動阻尼器的活塞桿與缸體發(fā)生往復相對運動進行耗能，從而減小結(jié)構(gòu)的振動。
[0003]超高層建筑在地震或風的作用下會發(fā)生較大幅度的橫向震動(或振動)，現(xiàn)有減振技術(shù)采用調(diào)頻質(zhì)量阻尼器(Tune mass damper,簡稱TMD)進行減振，但其質(zhì)量大，需要占用結(jié)構(gòu)的數(shù)層空間，并且費用高，當?shù)卣饋砼R時，由于持續(xù)時間短，TMD可能來不及啟動。特別是懸臂施工的大跨度橋梁，橋梁合攏前的大懸臂階段，在強風作用下會發(fā)生大幅的豎向和橫向擺動，給結(jié)構(gòu)和人員的安全帶來極大隱患。目前一般采用豎向吊桿控制豎向振動，TMD控制橫向振動。如果采用斜向拉索控制橋梁橫向振動，拉索在重力作用下會產(chǎn)生較大的垂度(引直線連接索的兩端點，直線與索所形成的弧線至直線的最大距離)，這種垂度降低索的軸向剛度，從而降低了索對結(jié)構(gòu)擺動的抑制作用。若需要減小垂度的影響，需要更大的索力，但這樣會導致未合攏的橋梁發(fā)生過大的變形。也正是因為拉索垂度的影響，如果直接采用粘滯阻尼器與拉索相連，由于結(jié)構(gòu)的振動基本不改變索力大小，阻尼器無法工作，導致其不能對結(jié)構(gòu)進行耗能減振?，F(xiàn)有斜拉橋拉索減振采用的輔助索串聯(lián)阻尼器的技術(shù)，是因為拉索間距小，并且輔助索接近于豎直安裝，輔助索的垂度很小，而這種方式無法應(yīng)用于利用相距較遠的兩結(jié)構(gòu)間實現(xiàn)減振。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型提供一種成本低、減振效果好的雙索復合阻尼索。
[0005]本實用新型解決上述問題的技術(shù)方案是:一種雙索復合阻尼索，包括主索、副索、第一支座、第二支座和粘滯阻尼器，所述第一支座、第二支座均安裝在地面上，所述主索的一端與橋梁主梁連接，另一端與粘滯阻尼器的一端連接，粘滯阻尼器的另一端與第一支座連接，所述副索位于主索的上方，副索的兩端分別連接橋梁主梁和第二支座，主索和副索之間通過多根豎直吊桿連接。
[0006]上述雙索復合阻尼索中，所述主索和副索位于同一平面內(nèi)，所述主索呈直線狀，所述副索呈由中間到兩側(cè)逐漸遠離主索的曲線狀。
[0007]上述雙索復合阻尼索中，所述粘滯阻尼器包括上橫梁、下橫梁、阻尼器缸體、活塞桿、拉桿和活塞，所述上橫梁和下橫梁平行設(shè)置，阻尼器缸體固定安裝在下橫梁上表面的中部，所述活塞桿的上端穿過上橫梁并固定在上橫梁上，活塞桿的頂端通過鉸鏈與主索鏈接，活塞桿的下端穿設(shè)于阻尼器缸體內(nèi)，所述活塞套設(shè)于活塞桿的下端，所述阻尼器缸體內(nèi)設(shè)有阻尼油，阻尼器缸體兩側(cè)分別設(shè)有彈簧，彈簧的兩端分別固定在上橫梁和下橫梁上，所述拉桿的一端鉸接在下橫梁的下表面上，另一端與第一支座連接。
[0008]本實用新型的有益效果在于:
[0009]1、本實用新型采用主索與副索相結(jié)合，基本消除了主索垂度，結(jié)構(gòu)有較大幅度振動時，主索由于垂度小，因而縱向(軸向)剛度大，其索力變化顯著，主索只需要很小的預拉力，就具有很大的軸向剛度；副索由于垂度大，因而縱向剛度小，其索力變化很小，為水平遠距離安裝的阻尼器進行耗能提供了條件；
[0010]2、本實用新型整體對結(jié)構(gòu)的拉力主要由副索承擔，可根據(jù)實際情況任意增大副索的垂度，從而降低副索的拉力，減小減振體系對結(jié)構(gòu)的附加作用力；
[0011]3、主索拉力大小發(fā)生周期性變化時，其與彈簧一起作用，可驅(qū)動粘滯阻尼器活塞與缸體發(fā)生相對運動耗能，無需主索提供推力；
[0012]4、粘滯阻尼器與主副索結(jié)合，實現(xiàn)了粘滯阻尼器在長水平距離的兩點間安裝，并具有與在相距很近的兩點間安裝時一樣的耗能減振效果。

【附圖說明】

[0013]圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖2為圖1中粘滯阻尼器的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進一步的說明。
[0016]如圖1所示，本實用新型包括副索2、吊桿3、主索4、粘滯阻尼器5、第一支座6_1和第二支座6-2，所述第一支座6-1、第二支座6-2均安裝在地面上，所述主索4的一端與橋梁主梁I連接，另一端與粘滯阻尼器5的一端連接，粘滯阻尼器5的另一端與第一支座6-1連接，所述副索2位于主索4的上方，所述主索4和副索2位于同一平面內(nèi)，所述主索4呈直線狀，所述副索2呈由中間到兩側(cè)逐漸遠離主索4的(由重力作用自然形成的)曲線狀，副索2的兩端分別連接橋梁主梁I和第二支座6-2，主索4和副索2之間通過多根豎直吊桿3連接。
[0017]如圖2所示，所述粘滯阻尼器5包括上橫梁8、活塞桿9、阻尼器缸體10、活塞11、阻尼油12、彈簧13、下橫梁14和拉桿15，所述上橫梁8和下橫梁14平行設(shè)置，阻尼器缸體10固定安裝在下橫梁14上表面的中部，所述活塞桿9的上端穿過上橫梁8并固定在上橫梁8上，活塞桿9的頂端通過鉸鏈7與主索4鏈接，活塞桿9的下端穿設(shè)于阻尼器缸體10內(nèi)，所述活塞套設(shè)于活塞桿9的下端，所述阻尼器缸體10內(nèi)設(shè)有阻尼油12，阻尼器缸體10兩側(cè)分別設(shè)有彈簧13，彈簧13的兩端分別固定在上橫梁8和下橫梁14上，所述拉桿15的一端鉸接在下橫梁14的下表面上，另一端與第一支座6-1連接。
[0018]本實用新型的工作原理如下:主索4呈直線狀，副索2呈曲線狀，其中副索2承擔兩索的全部重力，并保證主索4與吊桿3連接的各點在同一直線上，由于副索2垂度大(可根據(jù)情況任意設(shè)置)，其索力就小。在所設(shè)置的吊桿3足夠多時，并對主索4和粘滯阻尼器5的串聯(lián)體系增加一定的張力，使得其處于初始拉伸狀態(tài)，主索4就近似為直線，其軸向剛度大。當結(jié)構(gòu)發(fā)生橫向振動向左移動，主索4兩錨固點的距離增大，導致主索4與彈簧13進一步被拉伸，由于主索4的剛度遠大于彈簧13的剛度，變形主要由彈簧13承擔，同時拉伸粘滯阻尼器5耗能。當結(jié)構(gòu)發(fā)生橫向振動向右移動，主索4兩錨固點的距離減小，導致主索4與彈簧13拉力減小，由于主索4的剛度遠大于彈簧13的剛度，變形主要由彈簧13承擔，彈簧13壓縮粘滯阻尼器5耗能。在結(jié)構(gòu)左右振動的過程中，副索2由于垂度大，其張力基本不改變，其對結(jié)構(gòu)振動和主索變形的影響可忽略。
【權(quán)利要求】
1.一種雙索復合阻尼索，其特征在于:包括主索、副索、第一支座、第二支座和粘滯阻尼器，所述第一支座、第二支座均安裝在地面上，所述主索的一端與橋梁主梁連接，另一端與粘滯阻尼器的一端連接，粘滯阻尼器的另一端與第一支座連接，所述副索位于主索的上方，副索的兩端分別連接橋梁主梁和第二支座，主索和副索之間通過多根豎直吊桿連接。2.如權(quán)利要求1所述的雙索復合阻尼索，其特征在于:所述主索和副索位于同一平面內(nèi)，所述主索呈直線狀，所述副索呈由中間到兩側(cè)逐漸遠離主索的曲線狀。3.如權(quán)利要求2所述的雙索復合阻尼索，其特征在于:所述粘滯阻尼器包括上橫梁、下橫梁、阻尼器缸體、活塞桿、拉桿和活塞，所述上橫梁和下橫梁平行設(shè)置，阻尼器缸體固定安裝在下橫梁上表面的中部，所述活塞桿的上端穿過上橫梁并固定在上橫梁上，活塞桿的頂端通過鉸鏈與主索連接，活塞桿的下端穿設(shè)于阻尼器缸體內(nèi)，所述活塞套設(shè)于活塞桿的下端，所述阻尼器缸體內(nèi)設(shè)有阻尼油，阻尼器缸體兩側(cè)分別設(shè)有彈簧，彈簧的兩端分別固定在上橫梁和下橫梁上，所述拉桿的一端鉸接在下橫梁的下表面上，另一端與第一支座連接。
【文檔編號】E01D21-10GK204266130SQ201420723333
【發(fā)明者】禹見達, 唐伊人, 竹剡鋒, 禹蒲陽, 王修勇 [申請人]湖南科技大學