專利名稱：橋梁結(jié)構(gòu)吊桿減振防護(hù)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及橋梁結(jié)構(gòu)風(fēng)致振動控制技術(shù)，具體說就是一種橋梁結(jié)構(gòu)吊桿減振防護(hù)
直O(jiān)
背景技術(shù)：
隨著跨度的增加，其橋塔尺寸也越來越大。對于大跨度懸索橋而言，很多鋼筋混凝土橋塔截面尺寸可達(dá)20-30米，風(fēng)致繞流場的范圍可達(dá)數(shù)倍橋塔截面尺寸，因此橋塔兩側(cè)附近的吊桿處于其鈍體繞流場內(nèi)，易受到橋塔的風(fēng)致干擾。風(fēng)經(jīng)過橋塔之后會在其周圍形成繞流場，繞流場脈動風(fēng)速的頻率可由公式fv = St -U/D得到，式中M對于方柱可取0. 15， U為來流風(fēng)速，D為橋塔在來流垂直方向的投影。由于鋼筋混凝土橋塔截面尺寸很大，風(fēng)經(jīng)過橋塔之后的脈動風(fēng)速頻率大大降低，接近于吊桿的前幾階自振頻率，使得吊桿在橋塔鈍體繞流場內(nèi)易發(fā)生大幅值風(fēng)致振動。對于大跨度懸索橋吊桿而言，臺風(fēng)來臨時，風(fēng)速一般在20-50m/s。在此風(fēng)速段，吊桿處于橋塔鈍體繞流場內(nèi)極易發(fā)生大幅值風(fēng)致振動，易造成吊桿的疲勞損傷和錨固系統(tǒng)的損壞。對于吊桿成對布置時，還易發(fā)生成對吊桿之間的相互碰撞，從而破壞吊桿表面的防腐層，加快吊桿的腐蝕破壞過程，同時也會給過往車輛造成恐慌。大跨度橋梁橋塔鈍體繞流場內(nèi)的吊桿振動目前是一個新的振動類型，研究其控制方法， 減小其振動，對于大跨度及超大跨度橋梁的設(shè)計(jì)、建造、使用及安全評定具有重要的意義。 目前，吊桿風(fēng)致振動的控制主要通過阻尼器等機(jī)械裝置來實(shí)現(xiàn)，但結(jié)果并不理想，其原因是目前阻尼器并不是按照吊桿多模態(tài)振動來設(shè)計(jì)，而且阻尼器不能從根本上減小吊桿的風(fēng)荷載，其振動的根源并沒有被消除。若能從根本上消除風(fēng)荷載，使吊桿隔離于風(fēng)場之外則能達(dá)到較好的控制效果。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種橋梁結(jié)構(gòu)吊桿減振防護(hù)裝置。本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的它是由橋梁結(jié)構(gòu)吊桿、第一內(nèi)部連接管、第二內(nèi)部連接管、第一阻尼材料、第二阻尼材料、第三阻尼材料、第四阻尼材料、第一側(cè)向減振管和第二側(cè)向減振管組成的，橋梁結(jié)構(gòu)吊桿分別連接第一內(nèi)部連接管和第二內(nèi)部連接管，第一內(nèi)部連接管分別連接第一阻尼材料和第二阻尼材料，第二內(nèi)部連接管分別連接第三阻尼材料和第四阻尼材料，第一側(cè)向減振管連接第一阻尼材料、第二阻尼材料、第二側(cè)向減振管，第二側(cè)向減振管連接第三阻尼材料和第四阻尼材料。本發(fā)明還有以下技術(shù)特征(1)所述的第一阻尼材料、第二阻尼材料、第三阻尼材料和第四阻尼材料按照 90°間隔布置。(2)所述的第一側(cè)向減振管、第一阻尼材料、第二阻尼材料、第一內(nèi)部連接管組成橋梁結(jié)構(gòu)吊桿減振防護(hù)裝置的一半，第一阻尼材料與第二阻尼材料兩端分別固定在第一側(cè)向減振管與第一內(nèi)部連接管表面，第二側(cè)向減振管、第三阻尼材料、第四阻尼材料與第二內(nèi)部連接管組成橋梁結(jié)構(gòu)吊桿減振防護(hù)裝置另一半，第三阻尼材料與第四阻尼材料兩端分別固定在第二側(cè)向減振管與第二內(nèi)部連接管表面，橋梁結(jié)構(gòu)吊桿減振防護(hù)裝置的兩半在現(xiàn)場通過第一內(nèi)部連接管與第二內(nèi)部連接管的預(yù)留螺栓孔連接，并固定在橋梁結(jié)構(gòu)吊桿外側(cè)。本發(fā)明一種橋梁結(jié)構(gòu)吊桿減振防護(hù)裝置，通過側(cè)向減振管替代吊桿承受風(fēng)荷載， 同時側(cè)向減振管在風(fēng)荷載作用的振動能量通過裝置內(nèi)部的阻尼材料耗散。減振工作流程如下(1)通過側(cè)向減振管隔離吊桿，使得吊桿不承受風(fēng)荷載；(2)側(cè)向吊桿在風(fēng)荷載作用下發(fā)生振動的能量，通過裝置內(nèi)部的阻尼材料耗能。本發(fā)明橋梁結(jié)構(gòu)吊桿減振防護(hù)裝置由側(cè)向減振管、阻尼材料及內(nèi)部連接管組成， 通過側(cè)向減振管替代吊桿承受風(fēng)荷載，同時側(cè)向減振管在風(fēng)荷載作用的振動能量通過裝置內(nèi)部的阻尼材料耗散。結(jié)構(gòu)簡單，減振原理清晰，能夠較好地減小橋梁吊桿的風(fēng)致振動。


圖1為大跨度懸索橋及風(fēng)致橋塔繞流場示意圖；圖2為本發(fā)明橋梁結(jié)構(gòu)吊桿減振防護(hù)裝置橫截面示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖舉例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。實(shí)施例1 結(jié)合圖2，本發(fā)明一種橋梁結(jié)構(gòu)吊桿減振防護(hù)裝置，它是由橋梁結(jié)構(gòu)吊桿(1)、第一內(nèi)部連接管O)、第二內(nèi)部連接管(3)、第一阻尼材料0)、第二阻尼材料(5)、 第三阻尼材料(6)、第四阻尼材料(7)、第一側(cè)向減振管(8)和第二側(cè)向減振管(9)組成的， 橋梁結(jié)構(gòu)吊桿(1)分別連接第一內(nèi)部連接管( 和第二內(nèi)部連接管(3)，第一內(nèi)部連接管 (2)分別連接第一阻尼材料(4)和第二阻尼材料(5)，第二內(nèi)部連接管C3)分別連接第三阻尼材料(6)和第四阻尼材料(7)，第一側(cè)向減振管(8)連接第一阻尼材料G)、第二阻尼材
料(5)、第二側(cè)向減振管(9)，第二側(cè)向減振管(9)連接第三阻尼材料(6)和第四阻尼材料 ⑵。本發(fā)明還有以下技術(shù)特征所述的第一阻尼材料(4)、第二阻尼材料(5)、第三阻尼材料(6)和第四阻尼材料 (7)按照90°間隔布置。所述的第一側(cè)向減振管(8)、第一阻尼材料(4)、第二阻尼材料( 、第一內(nèi)部連接管(2)組成橋梁結(jié)構(gòu)吊桿減振防護(hù)裝置的一半，第一阻尼材料(4)與第二阻尼材料(5)兩端分別固定在第一側(cè)向減振管(8)與第一內(nèi)部連接管( 表面，第二側(cè)向減振管(9)、第三阻尼材料(6)、第四阻尼材料(7)與第二內(nèi)部連接管(3)組成橋梁結(jié)構(gòu)吊桿減振防護(hù)裝置另一半，第三阻尼材料(6)與第四阻尼材料(7)兩端分別固定在第二側(cè)向減振管(9)與第二內(nèi)部連接管(3)表面，橋梁結(jié)構(gòu)吊桿減振防護(hù)裝置的兩半在現(xiàn)場通過第一內(nèi)部連接管(2) 與第二內(nèi)部連接管(3)的預(yù)留螺栓孔連接，并固定在橋梁結(jié)構(gòu)吊桿(1)外側(cè)。實(shí)施例2 對于正在使用中的橋梁吊桿，結(jié)合圖1和圖2，在吊桿上安裝橋梁結(jié)構(gòu)吊桿減振防護(hù)裝置，該裝置橫截面如圖2所示。由于吊桿被側(cè)向減振管隔離，風(fēng)荷載全部作用在側(cè)向減振管上，使得吊桿不會發(fā)生風(fēng)致振動。側(cè)向減振管在風(fēng)荷載作用下的振動能量通過阻尼材料來消耗，從而達(dá)到減小橋梁吊桿的風(fēng)致振動。對于新制的橋梁吊桿，在其生產(chǎn)過程中直接安裝橋梁結(jié)構(gòu)吊桿減振防護(hù)裝置。此時，側(cè)向減振管為一個整體，內(nèi)部連接管也為一個整體，由于吊桿被側(cè)向減振管隔離，風(fēng)荷載全部作用在側(cè)向減振管上，使得吊桿不會發(fā)生風(fēng)致振動。側(cè)向減振管在風(fēng)荷載作用下的振動能量通過阻尼材料來消耗，從而達(dá)到減小橋梁吊桿的風(fēng)致振動。
權(quán)利要求
1.一種橋梁結(jié)構(gòu)吊桿減振防護(hù)裝置，它是由橋梁結(jié)構(gòu)吊桿(1)、第一內(nèi)部連接管O)、 第二內(nèi)部連接管(3)、第一阻尼材料(4)、第二阻尼材料(5)、第三阻尼材料(6)、第四阻尼材料(7)、第一側(cè)向減振管(8)和第二側(cè)向減振管(9)組成的，其特征在于橋梁結(jié)構(gòu)吊桿(1) 分別連接第一內(nèi)部連接管( 和第二內(nèi)部連接管(3)，第一內(nèi)部連接管( 分別連接第一阻尼材料(4)和第二阻尼材料(5)，第二內(nèi)部連接管C3)分別連接第三阻尼材料(6)和第四阻尼材料(7)，第一側(cè)向減振管(8)連接第一阻尼材料G)、第二阻尼材料(5)、第二側(cè)向減振管(9)，第二側(cè)向減振管(9)連接第三阻尼材料(6)和第四阻尼材料(7)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種橋梁結(jié)構(gòu)吊桿減振防護(hù)裝置，其特征在于所述的第一阻尼材料G)、第二阻尼材料(5)、第三阻尼材料(6)和第四阻尼材料(7)按照90°間隔布置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種橋梁結(jié)構(gòu)吊桿減振防護(hù)裝置，其特征在于所述的第一側(cè)向減振管(8)、第一阻尼材料0)、第二阻尼材料(5)、第一內(nèi)部連接管(2)組成橋梁結(jié)構(gòu)吊桿減振防護(hù)裝置的一半，第一阻尼材料(4)與第二阻尼材料( 兩端分別固定在第一側(cè)向減振管(8)與第一內(nèi)部連接管( 表面，第二側(cè)向減振管(9)、第三阻尼材料(6)、第四阻尼材料(7)與第二內(nèi)部連接管(3)組成橋梁結(jié)構(gòu)吊桿減振防護(hù)裝置另一半，第三阻尼材料 (6)與第四阻尼材料(7)兩端分別固定在第二側(cè)向減振管(9)與第二內(nèi)部連接管C3)表面， 橋梁結(jié)構(gòu)吊桿減振防護(hù)裝置的兩半在現(xiàn)場通過第一內(nèi)部連接管( 與第二內(nèi)部連接管(3) 的預(yù)留螺栓孔連接，并固定在橋梁結(jié)構(gòu)吊桿(1)外側(cè)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種橋梁結(jié)構(gòu)吊桿減振防護(hù)裝置。它是由橋梁結(jié)構(gòu)吊桿、內(nèi)部連接管、阻尼材料和側(cè)向減振管組成的，橋梁結(jié)構(gòu)吊桿連接內(nèi)部連接管，內(nèi)部連接管連接阻尼材料，阻尼材料連接側(cè)向減振管，四個阻尼材料按照90°間隔布置。側(cè)向減振管、阻尼材料、內(nèi)部連接管組成橋梁結(jié)構(gòu)吊桿減振防護(hù)裝置的兩半，橋梁結(jié)構(gòu)吊桿減振防護(hù)裝置的兩半在現(xiàn)場通過內(nèi)部連接管的預(yù)留螺栓孔連接，并固定在橋梁結(jié)構(gòu)吊桿外側(cè)。本發(fā)明通過側(cè)向減振管替代吊桿承受風(fēng)荷載，同時側(cè)向減振管在風(fēng)荷載作用的振動能量通過裝置內(nèi)部的阻尼材料耗散。結(jié)構(gòu)簡單，減振原理清晰，能夠較好地減小橋梁吊桿的風(fēng)致振動。
文檔編號E01D19/00GK102409604SQ20111025579
公開日2012年4月11日 申請日期2011年9月1日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月1日
發(fā)明者李惠, 賴馬樹金, 陳文禮 申請人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)