一种斜拉索外置式颗粒阻尼装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110685212A(43)申请公布日2020.01.14(21)申请号201910900342.1(22)申请日2019.09.23(71)申请人同济大学地址200092上海市杨浦区四平路1239号(72)发明人鲁正张家伟范俏巧(74)专利代理机构上海科盛知识产权代理有限公司31225代理人顾艳哲(51)Int.Cl.E01D19/00(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图2页(54)发明名称一种斜拉索外置式颗粒阻尼装置(57)摘要本发明涉及一种斜拉索外置式颗粒阻尼装置，该阻尼器包括拉索紧箍组件、两个阻尼装置和飞轮曲柄机构；其中，所述的拉索紧箍组件与阻尼装置之间采用支承架(5)连接，阻尼装置和飞轮曲柄机构之间通过飞轮曲柄(14)连接，所述的飞轮曲柄机构水平放置，并与两个阻尼装置处于同一平面。与现有技术相比，本发明具有构造形式简单，采用可靠耐久廉价的颗粒作附加阻尼的提供载体，结合调谐质量阻尼器与颗粒阻尼器的优点，通过调谐质量和颗粒摩擦碰撞耗能，降低了设置传统阻尼器的造价，从而具有更强的适用性和经济性等优点。CN110685212ACN110685212A权利要求书1/1页1.一种斜拉索外置式颗粒阻尼装置，其特征在于，该装置包括拉索紧箍组件、两个阻尼器和飞轮曲柄机构；其中，所述的阻尼器为颗粒阻尼器，包括阻尼器筒(6)，所述阻尼器筒(6)内设有至少一个可移动的阻尼腔体，所述阻尼腔体内设有颗粒群(9)，所述阻尼腔体上端与阻尼器筒(6)顶部通过弹簧(11)连接，所述阻尼腔体下端连接阻尼器筒活塞杆(12)；所述阻尼器筒活塞杆(12)与所述飞轮曲柄机构连接，所述的阻尼器筒(6)上端通过支承架(5)与所述拉索紧箍组件连接。2.根据权利要求1所述的一种斜拉索外置式颗粒阻尼装置，其特征在于，所述的拉索紧箍组件由两个开有螺栓连接孔的索箍(2)和螺栓连接件(3)拼装，并将斜拉索(1)包围在拉索紧箍组件以内，该装置的下方还包括两个连接片，该连接片通过销轴(4)与所述的支承架(5)连接。3.根据权利要求2所述的一种斜拉索外置式颗粒阻尼装置，其特征在于，所述的拉索紧箍组件内壁布有树脂或橡胶垫。4.根据权利要求1所述的一种斜拉索外置式颗粒阻尼装置，其特征在于，所述的阻尼腔体包括上腔体(7)和下腔体(8)；所述的阻尼器筒(6)下部开设圆形洞口，使阻尼器筒体活塞杆(12)运动；所述的上腔体(7)的下端通过弹簧(11)与下腔体(8)的上端连接，所述的下腔体(8)的下端通过阻尼器筒活塞杆(12)与飞轮曲柄机构连接。5.根据权利要求1所述的一种斜拉索外置式颗粒阻尼装置，其特征在于，所述的颗粒群(5)的材料为铜、铝或其他导电性良好的合金，颗粒群(5)中颗粒的截面尺寸为2-50mm。6.根据权利要求4所述的一种斜拉索外置式颗粒阻尼装置，其特征在于，所述的阻尼器筒(6)、上腔体(7)、下腔体(8)的内壁以及相邻腔体之间还包括缓冲材料(10)，所述的缓冲材料(10)为橡胶、泡沫塑料或珍珠棉中的一种或多种。7.根据权利要求1所述的一种斜拉索外置式颗粒阻尼装置，其特征在于，所述的飞轮曲柄机构包括飞轮筒体(13)、两个飞轮筒体活塞杆(15)、非线性弹簧(16)、两个飞轮(17)，所述的飞轮(17)位于飞轮筒体(13)的两端，所述的飞轮筒体活塞杆(15)位于飞轮筒体(13)内部，飞轮(17)与飞轮筒体活塞杆(15)通过所述的飞轮曲柄(14)相连，两个飞轮筒体活塞杆(15)之间设有非线性弹簧(16)。8.根据权利要求7所述的一种斜拉索外置式颗粒阻尼装置，其特征在于，所述非线性弹簧(16)的材料为形状记忆合金，包括镍-钛合金，铜-锌合金；所述飞轮(17)的材料为铝合金/聚乙烯复合材料。9.根据权利要求7所述的一种斜拉索外置式颗粒阻尼装置，其特征在于，所述飞轮(17)通过飞轮轴(18)和轴承(19)安装在飞轮曲柄机构上。10.根据权利要求7所述的一种斜拉索外置式颗粒阻尼装置，其特征在于，所述的飞轮筒体(13)通过连接杆固定于地面上并保证其处于水平。2CN110685212A说明书1/4页一种斜拉索外置式颗粒阻尼装置技术领域[0001]本发明涉及属于桥梁振动控制领域，尤其是涉及一种斜拉索外置式颗粒阻尼装置。背景技术[0002]随着现代桥梁工程技术的不断发展，桥梁的设计偏向轻柔和低阻尼化，斜拉桥的拉索振动问题也在长期困扰着工程设计人员，距日本结构工程学会的实地观测数据表明，斜拉索的振动幅值可能达到索径的5-10倍，长期的振动会引起斜拉索的材料疲劳等原因，影响桥梁的正常使用，甚至可能会引起全桥的安全事故。为了抑制斜拉索的振动，许多专家研究并实践了附加拉索减振阻尼器，利用增加拉索某阶或者多阶振动的模态阻尼原理，