[发明专利]用于土木工程结构的悬吊系统的缆索中的减振装置

说明书

一种用于土木工程结构的悬吊系统的缆索中的减振装置包括在悬吊系统中由至少三条缆索组成的缆索组中的缆索之间的互连结构(30)，该缆索组大体上在同一个悬吊平面P中延伸。互连结构(30)在悬吊平面之外具有至少一个用于设置能量消散元件(34B‑C)的支撑点，以便于产生阻尼力，该阻尼力响应于所述缆索组中的一条缆索在垂直于所述悬吊平面的方向上相对于所述缆索组中的其他缆索的移动。

技术领域

本发明涉及用于减振的技术，其中这种振动产生于用于悬吊土木工程结构的缆索。

背景技术

本发明尤其适用于斜拉桥。由于风和车辆运动，拉索会明显振动。已有多种不同种类的用于减缓这些振动的装置被提出。

在第一类减振装置中（例如参见文献EP0343054A1，DE29517250U1或WO98/04780A1），振动能量在一个区域中绕着单条缆索被消散，该区域由固定到悬吊结构上的元件在径向上限定。这个元件可以是在缆索和悬吊结构之间延伸的臂，或者也可以是握持缆索下部的管件。

进一步的装置使用例如液压缸的线性冲程阻尼器。一个或多个缸体可以被设置在一个或多个臂上，该臂将单条缆索连接到悬吊结构（例如参见文献JP09-59921A），或者一个或多个缸体可以被设置在缆索和管件之间，其中该管件被固定到悬吊结构并且包含缆索的下部（例如参见文献FR2859260A1或JP06-58370A）。

一种被称为钟摆减振装置的减振装置具有连接到缆索的摆动臂，其摆动被粘滞摩擦而减缓。文献FR2664920A1描述了这种摆动装置的例子。

上文提到的减振装置的局限性在于必须被设置在悬吊结构的附近，即靠近缆索的锚定点，并且通常位于缆索总长度的1%至3%处。

文献FR2862073A1公开了另一种减振装置，其不将缆索连接到悬吊结构上的固定点，而是将缆索连接到临近的缆索。由于斜拉桥的拉索通常长度不同，它们自然具有不同的固有振动频率。因此，在一段振动期间中，缆索之间总是存在相对运动。根据文献FR2862073A1的减振装置利用了这种相对运动，从而消散能量。因此，临近的缆索作为振动中的缆索的伪固定点。

虽然这种伪固定点的有效性低于诸如斜拉桥桥面的实际固定点，这些装置依然非常有效，因为它们能被设置在距离缆索的锚固点较远的位置，通常为总长度的5%到10%。

但是，该减振装置的局限性在于其仅在它连接的缆索的平面内起作用，即拉索平面所在的平面。平面外的运动（横向运动）不能被有效地减缓。

为了战胜拉索平面的振动，另一种方法包括安装互连拉索的缆索，所述缆索横向地固化拉索平面，并且防止拉索进入某种振动模式。虽然互连的缆索可以被设计成减缓垂直振动，以便于弥补施加在拉索根部的单个减振器，但是事实上它们在横向振动上没有作用。

发明内容

本发明的目的是提出一种用于减缓缆索中振动的装置，其对于减缓横向振动非常有效，其中所述缆索诸如桥的拉索。

本发明提出了一种用于土木工程结构的悬吊系统的缆索中的减振装置。该减振装置包括在悬吊系统中一组具有至少三个缆索的组的缆索之间的互连结构，其中该缆索组大致在同一个悬吊平面内延伸。该互连结构位于悬吊平面之外，并具有至少一个用于能量消散元件的支撑点，以便于产生阻尼力，该阻尼力响应于所述缆索组中的一条缆索在垂直于所述悬吊平面的方向上相对于所述缆索组中的其他缆索的移动。

该装置提供减缓缆索横向振动的能力，同时还可自由地把互连结构沿着这些缆索安置。因此，它可以被设置在减振有效的位置上。

由互连结构连接的缆索组由三条或更多条缆索构成。如果在这种组中只有两条缆索，横向阻尼将不会是有效的。由于互连结构具有特定的横向尺寸，考虑到重量带来的风险和美学原因，其最好不覆盖太多缆索。因此，缆索组中缆索的最优数将通常是三条。