CN102277831B - 一种斜拉桥梁的斜拉索结构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种斜拉桥梁的斜拉索结构，包括斜拉索和阻尼器，所述的斜拉索每三根构成一个斜拉索组、每组斜拉索的三根斜拉索按三角形空间布置，其上端固定在桥塔上、下端固定在主梁上；所述的阻尼器安装在每一个斜拉索组的两根斜拉索之间，每根斜拉索都与同一个斜拉索组中的另外两根斜拉索通过阻尼器相连，使阻尼器相对斜拉索形成空间布置。本发明实现了每组三根斜拉索的空间布置，两两连接阻尼器后，当受外界激励作用时，由于三根斜拉索呈空间布置，且振动特性不同，因而，每一根斜拉索任何方向的振动都受到另外两根斜拉索的制约，从而实现减振目的。由于阻尼器的安装位置可根据减振设计要求确定，可最大限度地发挥阻尼器的减震效果。
Description
技术领域
本发明涉及一种斜拉桥梁的斜拉索布置与减震方案，特别是一种斜拉桥梁的斜拉索结构。
背景技术
斜拉桥梁是大跨度桥梁常用的一种结构形式，其斜拉索的布置，多为平面布置。斜拉索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。这种振动对斜拉索本身及其两端的锚固系统造成较大的不利影响，大大降低了斜拉索系统的耐久性和桥梁的安全性。为了抑制和减小这种振动，常采用的措施是在斜拉索上安装减振阻尼器。安装阻尼器需要支点，目前的安装方式是将阻尼器安装在斜拉索的下部与桥面之间，如图1和图2所示。在这种安装方式中，由于阻尼器太靠近锚固端，阻尼器对斜拉索的减震作用难以较大程度地发挥，减振效果十分有限。显然，要使阻尼器发挥较大作用，应该将阻尼器安装在斜拉索的中间部位。一种可能的方式是，将阻尼器两端分别连接在两根相邻的斜拉索上。但是，目前斜拉桥中斜拉索都采用平面或近似于平面布置，上述在相邻斜拉索之间安装阻尼器的方案，只能控制斜拉索在索面内的振动，而无法控制索面外的振动。而且一般索间距较大，安装阻尼器很不方便。
发明内容
为解决现有技术存在的上述问题，本发明要设计一种阻尼器可安装在斜拉索任何所需要的位置，并同时控制索面内和索面外两个方向的振动，显著提高阻尼器对斜拉索的减震效果的斜拉桥梁的斜拉索结构。
为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：
一种斜拉桥梁的斜拉索结构，包括斜拉索和阻尼器，所述的斜拉索每三根构成一个斜拉索组、每组斜拉索的三根斜拉索按三角形空间布置，其上端固定在桥塔上、下端固定在主梁上；所述的阻尼器安装在每一个斜拉索组的两根斜拉索之间，每根斜拉索都与同一个斜拉索组中的另外两根斜拉索通过阻尼器相连，使阻尼器相对斜拉索形成空间布置。
本发明所述的斜拉索组中的每根斜拉索相互平行。
本发明所述的斜拉索组中的每根斜拉索相互不平行。
本发明所述的斜拉索组中的每根斜拉索具有不同的振动特性。
本发明所述的斜拉索组中的每根斜拉索在同一位置分别通过阻尼器与同一组中另外两根斜拉索相连，使三个阻尼器构成一个阻尼器组。
本发明所述的斜拉索组中连接的阻尼器组数量大于1个。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1、由于本发明实现了每组三根斜拉索的空间布置，两两连接阻尼器后，当受外界激励作用时，由于三根斜拉索呈空间布置，且振动特性不同，因而，每一根斜拉索任何方向的振动都受到另外两根斜拉索的制约，从而实现减振目的。
2、由于本发明中阻尼器的安装位置可根据减振设计要求确定，可以根据需要，在一组斜拉索的一个或多个位置上布置阻尼器，还可以根据需要，对每一位置上布置的阻尼器数量以及每个阻尼器与斜拉索之间的安装角度进行选择和调整，以获得不同的减振效果，最大限度地发挥阻尼器的减震效果。
附图说明
本发明共有附图4张，其中：
图1是目前所用的一种控制斜拉索面内振动的阻尼器布置示意图。
图2是目前所用的一种控制斜拉索面内与面外振动的阻尼器布置示意图。
图3是本发明的斜拉索布置与其中一种典型阻尼器安装方案示意图。
图4是图3中A处的局部放大图。
图中：1、主梁，2、桥塔，3、斜拉索，4、阻尼器。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行进一步地描述。
一种斜拉桥梁的斜拉索结构，包括斜拉索3和阻尼器4，所述的斜拉索3每三根构成一个斜拉索3组、每组斜拉索3的三根斜拉索3按三角形空间布置，其上端固定在桥塔2上、下端固定在主梁1上；所述的阻尼器4安装在每一个斜拉索组的两根斜拉索3之间，每根斜拉索3都与同一个斜拉索组中的另外两根斜拉索3通过阻尼器4相连，使阻尼器4相对斜拉索3形成空间布置。
如图3所示，每个斜拉索组由三根斜拉索3组成，呈三角形空间布置，相互之间可以平行，也可以不平行。三根斜拉索3之间的距离，根据结构与减振设计要求综合确定。在满足承载力要求的前提下，根据振动控制的要求，通过调整各自的相关参数如，截面面积、张拉力，长度等，使同组的三根斜拉索3的振动特性保持足够的差异性。
在上述斜拉索布置方案的基础上，将阻尼器4安装在同一组的两根斜拉索3之间，每根斜拉索3都与同一组中另外两根通过阻尼器4相连，使阻尼器4相对斜拉索3形成空间布置。可根据振动控制的要求，分别选择和配置每个阻尼器4的技术参数，以及确定每个阻尼器4的安装位置。可以根据需要，在一组斜拉索3的一个或多个位置上布置阻尼器4。还可以根据需要，对每一位置上布置的阻尼器4数量以及每个阻尼器4与斜拉索3之间的安装角度进行选择和调整，以获得不同的减振效果。其中，上述方案的一种典型的阻尼器4安装方案如图3所示。在该典型方案中每三个阻尼器4为一组，在同一位置上，一组的三个阻尼器4分别将三根斜拉索3两两横向相连，三个阻尼器4亦呈三角形布置。每个阻尼器4的技术参数可根据振动控制的要求分别进行选择和配置。一组斜拉索3可根据需要布置一组或多组阻尼器4。
Claims (6)
1.一种斜拉桥梁的斜拉索结构，包括斜拉索(3)和阻尼器(4)，其特征在于：所述的斜拉索(3)每三根构成一个斜拉索(3)组、每组斜拉索(3)的三根斜拉索(3)按三角形空间布置，其上端固定在桥塔(2)上、下端固定在主梁(1)上；所述的阻尼器(4)安装在每一个斜拉索组的两根斜拉索(3)之间，每根斜拉索(3)都与同一个斜拉索组中的另外两根斜拉索(3)通过阻尼器(4)相连，使阻尼器(4)相对斜拉索(3)形成空间布置。
2.根据权利要求1所述的一种斜拉桥梁的斜拉索结构，其特征在于：所述的斜拉索组中的每根斜拉索(3)相互平行。
3.根据权利要求1所述的一种斜拉桥梁的斜拉索结构，其特征在于：所述的斜拉索组中的每根斜拉索(3)相互不平行。
4.根据权利要求1所述的一种斜拉桥梁的斜拉索结构，其特征在于：所述的斜拉索组中的每根斜拉索(3)具有不同的振动特性。
5.根据权利要求1所述的一种斜拉桥梁的斜拉索结构，其特征在于：所述的斜拉索组中的每根斜拉索(3)在同一位置分别通过阻尼器(4)与同一组中另外两根斜拉索(3)相连，使三个阻尼器(4)构成一个阻尼器组。
6.根据权利要求5所述的一种斜拉桥梁的斜拉索结构，其特征在于：所述的斜拉索组中连接的阻尼器组数量大于1个。
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