CN222435065U - 一种斜拉索新型非线性阻尼装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种斜拉索新型非线性阻尼装置，包括：内环、外环、阻尼绳，所述内环用于穿套拉索，所述外环套设于所述内环外，所述外环和所述内环之间设有间隙，所述外环通过所述阻尼绳与所述内环连接，所述阻尼绳在所述内环和所述外环之间交替缠绕。结构设计及零部件加工简单、组装便捷、安装及维护方便、无需外部支撑结构。

Description

一种斜拉索新型非线性阻尼装置

技术领域

本实用新型涉及预应力领域，尤其涉及一种斜拉索新型非线性阻尼装置。

背景技术

斜拉桥拉索的振动容易引起拉索自身或锚固体系的疲劳破坏，影响斜拉索及其结构使用的寿命和安全性。因此对大跨度斜拉桥采取拉索振动控制措施是非常有必要的。目前工程上用来控制斜拉索振动的阻尼装置有粘滞阻尼器、粘滞剪切阻尼器、磁流变阻尼器、粘弹性阻尼器、橡胶减振器等。但是，介质为流体材料的阻尼采用液压密封的结构设计，存在老化漏液失效的风险；高分子材料或橡胶材料阻尼，虽然解决了液压密封结构的漏液问题，但仍然存在高分子材料或橡胶老化后减震效果降低的问题；目前，全金属、无密封结构，耐久性及减震效果显著的钢丝绳阻尼器开始引用，但是由于工程应用经验较少，其结构设计及安装较复杂，施工的便捷性差且成本高，不利于工程项目的规模性推广及应用。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种斜拉索新型非线性阻尼装置，结构设计及零部件加工简单、组装便捷、安装及维护方便、无需外部支撑结构。

一种斜拉索新型非线性阻尼装置，包括：内环、外环、阻尼绳，所述内环用于穿套拉索，所述外环套设于所述内环外，所述外环和所述内环之间设有间隙，所述外环通过所述阻尼绳与所述内环连接，所述阻尼绳在所述内环和所述外环之间交替缠绕。

在其中一个实施例中，所述内环包括内固定环、内压环，所述内压环安装于所述内固定环的外周面，所述阻尼绳夹在所述内压环和所述内固定环之间。

在其中一个实施例中，所述内环包括至少两个半环，所述半环围合拼成所述内环。

在其中一个实施例中，所述半环设有耳板、半环连接件，所述耳板设有耳孔，相邻两个半环的所述耳孔相对应，所述半环连接件穿过两个对应的所述耳孔将相邻两个所述半环连接。

在其中一个实施例中，所述内固定环的外周面设有若干第一凹槽，所述内压环的内周面设有相应的若干第二凹槽，所述阻尼绳嵌于一对相应的所述第一凹槽和所述第二凹槽内。

在其中一个实施例中，所述外环包括外固定环和外压环，所述外压环安装于所述外固定的内周面，所述阻尼绳夹在所述外压环和所述外固定环之间。

在其中一个实施例中，所述外固定环的第一端设有第一法兰、或所述外固定环的第二端设有第二法兰，所述第一法兰或第二法兰用于与索导管的法兰连接。

在其中一个实施例中，所述外压环的外周面设有若干第三凹槽，所述外固定环的内周面设有相应的若干第四凹槽，所述阻尼绳嵌于一对相应的所述第三凹槽和所述第四凹槽内。

在其中一个实施例中，所述内环、所述阻尼绳、以及所述外压环容置于所述外固定环内。

在其中一个实施例中，所述阻尼绳呈螺圈状缠绕于所述内环和所述外环之间。

与现有技术相比，本实用新型的斜拉索新型非线性阻尼装置的优点为：

1、本实用新型阻尼装置，阻尼绳将外环支撑在内环外，可以提供多个维度的减抑振作用，阻尼绳以螺圈形结构通过外固定环及螺栓安装在斜拉索上，可抑制斜拉索多个方向的摆动。在风雨、或交通载荷或其他条件下引起斜拉索振动时，阻尼绳(钢丝绳)通过钢丝屈服以及股与股、丝与丝之间的滑移、摩擦、积压从而耗能衰减振动实现减振功能。

2、本实用新型阻尼装置外环、内环、阻尼绳等单元相对独立，可通过螺栓连接，可自由拆卸，后期维护、更换方便。

通过以下的描述并结合附图，本实用新型将变得更加清晰，这些附图用于解释本实用新型的实施例。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例阻尼装置安装于索导管的轴向剖视示意图；

图2是本实用新型实施例阻尼装置的左视结构示意图；

图3是本实用新型实施例中内环的左视结构示意图；

图4是本实用新型实施例中内环的俯视结构示意图。

其中，10、内环,101、耳板，102、耳孔，103、半环连接件，104、半环，11、内固定环，111、第一凹槽，12、内压环，121、第二凹槽，122、内压片，20、外环，21、外固定环，211、第一法兰，212、第二法兰，22、外压环，30、阻尼绳，40、拉索，50、索导管，51、第三法兰，52、第四法兰。

具体实施方式

现在参考附图描述本实用新型的实施例。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“前端”、“后端”“两端”、“一端”、“另一端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1-4所示，斜拉索40新型钢丝绳非线性阻尼装置，包括：内环10、外环20、阻尼绳30，内环10用于穿套拉索40，外环20套设于内环10外，外环20和内环10之间设有间隙，外环20通过阻尼绳30与内环10连接，阻尼绳30在内环10和外环20之间交替缠绕。外环20用于固定在结构上，内环10用于圈套拉索40，外环20通过阻尼绳30支撑在内环10外，当拉索40震动时，阻尼绳30起到减震、抑振作用。阻尼绳30是指可以起到阻尼作用的细长物，优选成本低、防水抗老化抗腐蚀的材料，本实施例采用钢丝绳作为阻尼绳30。

内环10包括内固定环11、内压环12，内压环12安装于内固定环11的外周面，阻尼绳30夹在内压环12和内固定环11之间。内压环12和内固定环11设有相应的孔，通过螺栓或螺丝将内压环12安装于内固定环11。内固定环11用于圈套拉索40，将内固定环11安装在拉索40上，然后再用内压环12将阻尼绳30夹装在内固定环11上，装卸简单、快捷。优选的，内压环12是两个以上的内压片122拼合而成，在螺圈状的阻尼绳30中安装更为便利。

如图3所示，内环10包括至少两个半环104，半环104围合拼成内环10。半环104设有耳板101、半环连接件103，耳板101设有耳孔102，相邻两个半环104的耳孔102相对应，半环连接件103穿过两个对应的耳孔102将相邻两个半环104连接。本实施例中，半环104的端面设有耳板101，但不限于本实施例，也可以在其他位置设置耳板101。安装时，将半环104圈套在拉索40外，使耳板101对齐、耳孔102对齐，用半环连接件103穿过相应的耳孔102将两个半环104连接，装卸简单。

外环20包括外固定环21和外压环22，外压环22安装于外固定的内周面，阻尼绳30夹在外压环22和外固定环21之间。用外压环22将阻尼绳30夹装在外固定环21上，装卸简单、快捷。优选的，外压环22是两个以上的外压片拼合而成，在螺圈状的阻尼绳30中安装更为便利。

内固定环11的外周面设有若干第一凹槽111，内压环12的内周面设有相应的若干第二凹槽121，阻尼绳30嵌于一对相应的第一凹槽111和第二凹槽121内。外压环22的外周面设有若干第三凹槽，外固定环21的内周面设有相应的若干第四凹槽，阻尼绳30嵌于一对相应的第三凹槽和第四凹槽内。通过凹槽的形式安装阻尼绳30，避免压扁压坏阻尼绳30，也增加安装面积增加摩擦力，避免阻尼绳30移位。

为获得更好地减抑振效果，且更便捷地安装，本实用新型采用钢丝绳作为阻尼绳30，并且阻尼绳30呈螺圈状交替缠绕于内环10和外环20之间，阻尼绳30姿态舒展、弹性好，避免弯折角度过于尖锐而损坏阻尼绳30，内压环12和外压环22插入圈环当中进行安装也较为便利。但不限于本实施例，也可以采用其他的缠绕形式，能起到阻尼作用即可。

如图1所示，内环10、阻尼绳30、以及外压环22容置于外固定环21内。外固定环21的轴向宽度是最宽的，内环10、阻尼绳30、以及外压环22都容置在外固定环21的轴向宽度范围内，外固定环21为各零件提供支撑空间，无需额外的支撑结构。

外固定环21的第一端设有第一法兰211、或外固定环21的第二端设有第二法兰212，第一法兰211或第二法兰212用于与索导管50法兰连接。一般的工程结构，常规设有索导管50，在索导管50中穿设拉索40。本实用新型阻尼装置嵌装于索导管50内，在索导管50上开设一段缺口段，缺口段的两端端面分别设有第三法兰51、第四法兰52，阻尼装置卡入缺口段中，第一法兰211与第三法兰51对应安装、第二法兰212和第四法兰52对应安装。

本实用新型阻尼装置可以单个使用、也可以多个组合使用。当多个阻尼装置串联使用时，相邻两个阻尼装置的第一法兰和第二法兰可以相互连接。

本实用新型阻尼装置的有益效果在于：

1、本实用新型阻尼装置，阻尼绳30将外环20支撑在内环10外，可以提供多个维度的减抑振作用，阻尼绳30以螺圈形结构通过外固定环21及螺栓安装在斜拉索40上，可抑制斜拉索40多个方向的摆动。

在风雨、或交通载荷或其他条件下引起斜拉索40振动时，本实用新型阻尼装置中的阻尼绳30(钢丝绳)通过钢丝屈服以及股与股、丝与丝之间的滑移、摩擦、积压从而耗能衰减振动实现减振功能。

2、外环20、内环10、阻尼绳30(钢丝绳)等单元相对独立，可通过螺栓连接，可自由拆卸，后期维护、更换方便。

3、相对于传统粘滞阻尼器、粘性剪切阻尼器和磁流变阻尼器等油性液压阻尼器，本实用新型阻尼装置没有密封件老化导致的阻尼介质泄露问题。

4、相对于粘弹性阻尼器和橡胶减振器等高分子、橡胶材料阻尼器，本实用新型阻尼装置没有橡胶老化导致的减震效果降低的问题。

5、本实用新型阻尼装置具有零部件加工简单、组装方便、安装影响因素少便于维护及更换、无需外部支撑结构等优点。

6、优选的，本实用新型阻尼装置的阻尼绳30采用钢丝绳，是全不锈钢金属结构，抗老化耐腐蚀性好，环境适应性强，使用寿命长。

7、本实用新型阻尼装置为环向安装形式，其由内环10、阻尼绳30、外环20组成，外环20作为支撑结构，安装无需外置支撑架，其安装在拉索40端部的索导管50内整体性更强，对外形结构影响小，也更美观。

以上结合最佳实施例对本实用新型进行了描述，但本实用新型并不局限于以上揭示的实施例，而应当涵盖各种根据本实用新型的本质进行的修改、等效组合。

Claims (10)

1.一种斜拉索新型非线性阻尼装置，其特征在于，包括：内环、外环、阻尼绳，所述内环用于穿套拉索，所述外环套设于所述内环外，所述外环和所述内环之间设有间隙，所述外环通过所述阻尼绳与所述内环连接，所述阻尼绳在所述内环和所述外环之间交替缠绕。

2.根据权利要求1所述的一种斜拉索新型非线性阻尼装置，其特征在于，所述内环包括内固定环、内压环，所述内压环安装于所述内固定环的外周面，所述阻尼绳夹在所述内压环和所述内固定环之间。

3.根据权利要求2所述的一种斜拉索新型非线性阻尼装置，其特征在于，所述内环包括至少两个半环，所述半环围合拼成所述内环。

4.根据权利要求3所述的一种斜拉索新型非线性阻尼装置，其特征在于，所述半环设有耳板、半环连接件，所述耳板设有耳孔，相邻两个半环的所述耳孔相对应，所述半环连接件穿过两个对应的所述耳孔将相邻两个所述半环连接。

5.根据权利要求2所述的一种斜拉索新型非线性阻尼装置，其特征在于，所述内固定环的外周面设有若干第一凹槽，所述内压环的内周面设有相应的若干第二凹槽，所述阻尼绳嵌于一对相应的所述第一凹槽和所述第二凹槽内。

6.根据权利要求1所述的一种斜拉索新型非线性阻尼装置，其特征在于，所述外环包括外固定环和外压环，所述外压环安装于所述外固定的内周面，所述阻尼绳夹在所述外压环和所述外固定环之间。

7.根据权利要求6所述的一种斜拉索新型非线性阻尼装置，其特征在于，所述外固定环的第一端设有第一法兰、或所述外固定环的第二端设有第二法兰，所述第一法兰或第二法兰用于与索导管的法兰连接。

8.根据权利要求6所述的一种斜拉索新型非线性阻尼装置，其特征在于，所述外压环的外周面设有若干第三凹槽，所述外固定环的内周面设有相应的若干第四凹槽，所述阻尼绳嵌于一对相应的所述第三凹槽和所述第四凹槽内。

9.根据权利要求6所述的一种斜拉索新型非线性阻尼装置，其特征在于，所述内环、所述阻尼绳、以及所述外压环容置于所述外固定环内。

10.根据权利要求1-9任一项所述的一种斜拉索新型非线性阻尼装置，其特征在于，所述阻尼绳呈螺圈状缠绕于所述内环和所述外环之间。