[实用新型]一种综合电涡流阻尼及摩擦阻尼的斜拉索摆式杠杆质量减振系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及桥梁的减震装置，具体涉及一种综合电涡流阻尼及摩擦阻尼的斜拉索摆式杠杆质量减振系统。

背景技术

斜拉桥又称斜张桥，是将主梁用许多拉索直接拉在桥塔上的一种桥梁，是由承压的塔、受拉的索和承弯的梁体组合起来的一种结构体系。斜拉桥跨越能力强，结构受力合理，是大跨径桥梁的设计中的重要桥型。随着千米级斜拉桥的修建，超长斜拉索的面临的动载响应问题也越来越突出。斜拉索作为斜拉桥的主要受力构件，具有大柔度、小质量和小阻尼等特点，在地震、风、风雨及交通荷载等荷载激励下，极容易发生大幅度振动。拉索的振动会给使用者造成心理上的恐慌，引起斜拉索锚头位置的疲劳损伤，破坏拉索的防腐系统，严重时会造成拉索的疲劳断裂。

传统的斜拉索的减振措施包括气动措施、辅助索措施和阻尼器减振措施，而尤以外置式斜拉索减振器应用最为广泛。目前常见的斜拉索外置式减振器有以硅油为主要介质的油阻尼器及其衍生产品磁流变阻尼器和以高分子黏性料为主要介质的黏滞剪切型阻尼器，这两种阻尼器都直接安装在斜拉索和桥面底座之间，利用拉索与底座的直线位移变化产生的粘滞阻尼力来抑制斜拉索的振动，对于超长斜拉索而言，其所需安装高度高，减振器支架构造较大，对桥梁景观影响很大。如2012年7月11号公开的实用新型专利CN102561184A中提出的一种斜拉索外置式竖向减振装置，利用连接杆将拉索的振动位移传递至减振器主体，而减振器主体部分利用杠杆放大原理，将阻尼力放大，同时具有质量调谐作用，可有效的抑制超长斜拉索的面内振动，但是该减振器对斜拉索的面外振动抑制效果极为有限。而且，对于高寒地区跨河或者临海湾的超大跨径斜拉桥来说，其斜拉索面内面外振动都非常明显，而且要求斜拉索阻尼器必须适应超低温，在零下40度左右仍能正常工作。上述几种常见的斜拉索外置式减振器，作为阻尼介质的硅油或者高分子黏性材料都具有较强的温度依赖性，无法在超低温下使用。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是解决传统的桥梁斜拉索减震装置无法有效的抑制斜拉索的面外振动，且不能在超低温环境下正常使用的问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是提供一种综合电涡流阻尼及摩擦阻尼的斜拉索摆式杠杆质量减振系统，包括支座、连接杆、摩擦阻尼单元和电涡流阻尼单元，所述支座的底部固定在桥面预埋板上，其顶部与一杠杆铰接，所述杠杆内部转动设有一水平设置的转动轴，所述支座内部设有向下凸的弧形齿条，所述连接杆的下端与所述转动轴外圆周面上的固定耳座铰接，上端与固定桥梁斜拉索的索夹铰接，所述摩擦阻尼单元包括竖直设置的筒体以及设置在所述筒体内的传动杆，所述传动杆的上端固定于所述转动轴远离支座的一端，所述传动杆的下端固定设有摩擦块，所述筒体的下部左、右侧面上分别固定设有摩擦片，所述筒体的上端固定于所述杠杆的下表面，斜拉索的面外振动使所述转动轴绕其轴线转动，并带动所述传动杆前、后摆动使所述摩擦块与所述摩擦片摩擦，所述电涡流阻尼单元设置在所述支座内，包括电涡流阻尼连接板、阻尼转动轴、导体盘和磁场产生装置，所述电涡流阻尼连接板一端固定于所述筒体下端的外壁上，另一端固定于所述磁场产生装置上，所述导体盘转动设置于所述磁场产生装置内部，所述导体盘和磁场产生装置穿装于所述阻尼转动轴上，所述导体盘和阻尼转动轴固定连接，所述阻尼转动轴的伸出端设有齿轮，所述齿轮与所述弧形齿条相啮合，斜拉索的面内振动使所述杠杆上下摆动，进而通过所述筒体带动所述电涡流阻尼连接板左右运动，并通过所述齿轮和所述弧形齿条使所述阻尼转动轴转动。

在上述方案中，所述摩擦片与所述筒体螺栓连接，所述摩擦片与所述筒体之间设有弹簧。

在上述方案中，所述阻尼转动轴的两端均设有齿轮，所述弧形齿轮条为两个，所述阻尼转动轴两端的齿轮分别与两个所述弧形齿轮条相啮合。

在上述方案中，所述导体盘和磁场产生装置的数量均为2个，沿所述阻尼转动轴的轴向并排设置。

在上述方案中，所述磁场产生装置为永磁式体或电磁线圈。

本实用新型，因为设有摩擦阻尼单元和电涡流阻尼单元，其中摩擦阻尼单元可有效的抑制斜拉索的面外振动，电涡流阻尼单元可有效的抑制斜拉索的面内振动，且摩擦阻尼单元和电涡流阻尼单元有很好的温度适应性，在超低温环境下仍可正常工作。

附图说明

图1为本实用新型的示意图；

图2为本实用新型的剖面示意图；

图3为本实用新型中支座的示意图

图4为本实用新型改进后的电涡流阻尼单元的剖面示意图；