一种拉索负刚度高阻尼橡胶串联减振装置及其安装方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115095621A(43)申请公布日2022.09.23(21)申请号202210588637.1(22)申请日2022.05.26(71)申请人同济大学地址200092上海市杨浦区四平路1239号(72)发明人陈林孙利民(74)专利代理机构上海科盛知识产权代理有限公司31225专利代理师褚明伟(51)Int.Cl.F16F3/10(2006.01)E01D19/16(2006.01)权利要求书1页说明书10页附图5页(54)发明名称一种拉索负刚度高阻尼橡胶串联减振装置及其安装方法(57)摘要本发明涉及桥梁工程技术领域，尤其是涉及一种拉索负刚度高阻尼橡胶串联减振装置及其安装方法，本发明结合弹簧、连杆转换运动方向和阻尼器耗能能力，在拉/吊索主体静止时弹簧与连杆的轴线在一条直线上，且阻尼器无变形，弹簧的预压力通过连杆、阻尼器、端板传递给索夹，依靠索夹与拉/吊索主体的摩擦力传递给拉/吊索主体，由拉/吊索主体最终承担；当拉/吊索主体振动时，拉/吊索主体相对索套管发生径向往复位移，引起阻尼器变形，阻尼器变形带动连杆绕着第一铰耳转动，连杆轴线与弹簧轴线之间有一个夹角，弹簧预压力在拉/吊索主体振动方向具有一个分力，推动阻尼器的变形，形成负刚度效果，极大提升阻尼器对拉/吊索主体的减振效果。CN115095621ACN115095621A权利要求书1/1页1.一种拉索负刚度高阻尼橡胶串联减振装置，固定于拉/吊索主体和索套管上，其特征在于，包括弹簧导管、加劲板、弹簧、调节螺杆、滑块、连杆、阻尼器和端板；所述端板固定于拉/吊索主体上；所述弹簧导管通过加劲板固定于套索管侧面；所述弹簧导管为中空圆管，所述调节螺杆、弹簧及滑块均位于弹簧导管内部；所述端板远离拉吊/索主体的一侧与阻尼器相连接；所述阻尼器远离端板的一端通过连杆与滑块活动连接，允许滑块沿着弹簧导管进行轴线往复运动；所述滑块远离阻尼器的一端连接弹簧，阻尼器、连杆和弹簧串联连接；所述弹簧远离滑块的一端与调节螺杆活动连接，允许通过调节螺杆增加或减小弹簧的预压力。2.根据权利要求1所述的一种拉索负刚度高阻尼橡胶串联减振装置，其特征在于，所述端板与拉/吊索主体通过索夹固定。3.根据权利要求2所述的一种拉索负刚度高阻尼橡胶串联减振装置，其特征在于，所述索夹由两个相同的半索夹构成，两个半索夹通过索夹螺栓套件连接。4.根据权利要求1所述的一种拉索负刚度高阻尼橡胶串联减振装置，其特征在于，所述滑块远离弹簧的一端设置有第一铰耳，所述阻尼器远离端板的一侧设置有第二铰耳，第一铰耳与第二铰耳通过连杆相连接。5.根据权利要求4所述的一种拉索负刚度高阻尼橡胶串联减振装置，其特征在于，所述第一铰耳和第二铰耳分别通过球铰与连杆相连接，允许连杆绕着第一铰耳和第二铰耳转动。6.根据权利要求5所述的一种拉索负刚度高阻尼橡胶串联减振装置，其特征在于，所述阻尼器两端分别设置有第一钢盘和第二钢盘；所述第一钢盘通过螺栓连接端板；所述第二钢盘通过螺栓连接第二铰耳。7.根据权利要求1所述的一种拉索负刚度高阻尼橡胶串联减振装置，其特征在于，所述弹簧导管与调节螺杆相连接的位置设置有与调节螺杆外螺纹相匹配的内螺纹，通过旋进调节螺杆增加弹簧的预压力、旋出调节螺杆减小弹簧的预压力。8.根据权利要求1所述的一种拉索负刚度高阻尼橡胶串联减振装置，其特征在于，所述端板远离拉吊/索主体的一侧与若干对称分布的阻尼器相连接。9.一种拉索负刚度高阻尼橡胶串联减振装置的安装方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1：在索套管上采用焊接或螺栓连接方式安装加劲板和弹簧导管；步骤S2：根据拉/吊索主体静止时弹簧的设计长度ls和连杆的长度l确定索夹的安装位置，定位后将端板上的索夹用索夹螺栓套件与拉/吊索主体固紧；步骤S3：在端板上利用螺栓安装阻尼器，进而采用螺栓套件安装第二铰耳；步骤S4：在弹簧导管中穿入弹簧和带第一铰耳的滑块，安装连杆将第一铰耳和第二铰耳连接起来；步骤S5：最后采用临时措施固定拉/吊索主体在静止位置，旋入调节螺杆，压缩弹簧至设计长度ls；然后去除临时固定措施，完成安装。10.根据权利要求9所述的一种拉索负刚度高阻尼橡胶串联减振装置的安装方法，其特征在于，设计弹簧的预压力与连杆长度允许满足不同规格拉/吊索主体的减振要求。2CN115095621A说明书1/10页一种拉索负刚度高阻尼橡胶串联减振装置及其安装方法技术领域[0001]本发明涉及桥梁工程技术领域，尤其是涉及一种拉索负刚度高阻尼橡胶串联减振装置及其安装方法。背景技术[0002]拉/吊索在大跨桥梁结构、穹顶结构和高耸结构中应用广泛，例如在建的世界第一大跨径的斜拉桥常泰长江大桥的最长拉索已经达到634m。索结构细柔，轴向刚度大而横向刚度小，基频低