[发明专利]一种悬索桥吊索的套管式振动控制装置

说明书

本发明公开了一种悬索桥吊索的套管式振动控制装置,包括内套管、外套管、阻尼填充物、连接板以及导体板；内套管套在吊索外，吊索与所述内套管之间设有阻尼填充物，外套管套在内套管外，内套管和外套管之间设有连接板和导体板，连接板两端分别与内套管和外套管固定连接，导体板安装在内套管上，外套管侧壁上沿轴向方向设有导体板容纳口，导体板容纳口平行于外套管轴线的两侧壁之间具有磁场，导体板可穿过导体板容纳口并切割所述磁场。该装置可以有效的消除吊索的振动，保证桥梁安全。

技术领域

本发明涉及一种悬索桥振动控制装置，具体涉及一种悬索桥吊索的套管式振动控制装置。

背景技术

大跨度桥梁，由于其受力和几何方面的特点，极易受到风、地震、交通荷载等因素的影响而发生显著的振动。这种振动幅度达到一定程度就会威胁桥梁的安全运营。有关资料表明，自1918年以来由风引起的振动，已经导致世界上至少11座悬索桥倒塌。悬索桥侧向刚度小，阻尼小，梁刚度小，吊索长细比大，因此容易产生风致颤振、抖振和涡振，结构频率与风载频率相近时易产生共振，进一步强化吊索和梁的相互作用，从而导致结构破坏。为了抑制和减小这种振动，除了结构设计上取用合理参数外，另一种常用的措施是采用结构振动控制技术，其中被动控制技术在国内外桥梁结构上进行了较为广泛的研究和应用。但是目前已有的桥梁被动控制系统大致存在以下几个问题：

在吊索减振方面已有气动措施、结构措施和附加阻尼器三大类控制方法。气动措施仅适用于已知振动机理的单因素吊索的减振，并不适用于振动机理不清和多因素耦合下的风振；采用结构措施，如吊杆中添加辅助索和分隔器的方法，虽然其施工方便，但影响工程美观，而且它只改变了吊索的自振频率并没有起到耗能作用，振动能还会传到梁上；设置阻尼器虽然也能够耗散一部分振动能，但由于吊索一般很长，其安装位置受到限制，而且起振时负阻尼较大，延时效应明显，这样就会大大降低阻尼器的效用。以往在吊索上设置的阻尼器大多是粘滞阻尼器，和吊索分离设置，因此容易受气候影响而失效，而且外形复杂影响观感。

常规带质量块的被动控制TMD装置一般在结构振动时自动启动，由于悬索结构总体刚度较低，变形较大，因此常常造成时间滞后启动，使实际控制系统振动和设计值间产生相位差，导致效果不佳，在振型复杂的情况下甚至会起反作用，因此也不适用于吊索结构。

其他减振装置大多外露，容易受环境影响而降低系统的可靠性、耐久性。

发明内容

本发明提出了一种悬索桥吊索的套管式振动控制装置，该装置解决了现有减振装置用于吊索时减振效果不佳、设备外置不易维修、构造复杂外观不雅等问题。

本发明采用的技术手段如下：

一种悬索桥吊索的套管式振动控制装置，包括内套管、外套管、阻尼填充物、连接板以及导体板；

所述内套管套在吊索外，所述吊索与所述内套管之间设有所述阻尼填充物，所述外套管套在所述内套管外且所述外套管和所述内套管之间形成振动间隙，所述内套管和所述外套管之间设有所述连接板和所述导体板，所述连接板两端分别与所述内套管和所述外套管固定连接，所述导体板安装在所述内套管上，所述外套管侧壁上沿轴向方向设有导体板容纳口，所述导体板容纳口平行于外套管轴线的两侧壁之间具有磁场，所述导体板可穿过所述导体板容纳口并切割所述磁场。

进一步地，所述内套管包括第一内套管、第二内套管以及第三内套管；

所述外套管包括第一外套管、第二外套管以及第三外套管；

所述连接板包括第一连接板和第二连接板；

所述第一内套管设置在所述吊索的上端，所述第一外套管套在所述第一内套管外且上端与所述主索固定连接，所述第一外套管和所述第一内套管之间周向设有多个所述第一连接板；