[实用新型]一种应用于悬索桥吊索的柔性碰撞阻尼装置和体系

说明书

本实用新型公开了一种应用于悬索桥吊索的柔性碰撞阻尼装置和体系，其用于抑制吊索的振动；阻尼装置包括：一箱型架，其底部为平面；两索夹，其分别套设于两吊索上，且设于箱型架的两侧；两索夹通过箱型架相连；至少一阻尼单元，其设于箱型架内；阻尼单元包括：柔性阻尼环，其固设于箱型架内；碰撞件，其置于柔性阻尼环的内腔且与柔性阻尼环的内壁存在空气间隙，以使碰撞件在箱型架的底部上发生自由滚动碰撞以碰撞柔性阻尼环。当吊索发生任意方向的振动时，碰撞件在惯性力的作用下在箱型架底部上发生自由滚动并碰撞柔性阻尼环，柔性阻尼环内部发生形变，发挥阻尼耗能，抑制吊索的振动，该阻尼体系能抑制多个振型的振动。

技术领域

本实用新型涉及工程结构减振技术领域，具体涉及一种应用于悬索桥吊索的柔性碰撞阻尼装置和体系。

背景技术

大跨度悬索桥的吊杆索均为长细比大、高强度的钢丝绳索，具有自身质量轻和阻尼小的特征，在外界环境激励下极易产生多种形式的风致振动。

大跨度悬索桥的吊索振动问题由来已久，吊索振动问题在日本明石海峡大桥、英国塞文桥、中国西堠门大桥等中均有发现，由于吊索的长细比大、初始阻尼比小，提高吊索的阻尼是抑制吊索振动的有效措施，因此对上述桥梁均采取了多种减振措施，将吊索的振动抑制在允许范围内。

目前，一般采用阻尼装置来实现减振的效果，阻尼装置的内部腔的底面一般为空间弧形曲面，弧形半径决定了其具有固有频率，当钢球在其内滚动时，可以理解为单摆运动，因此，这类的阻尼装置一般会随着外界激励的不同，当其自身频率与外界激励的频率相同发生共振而使得减振效果与激励频率的不同而不一致。

随着我国桥梁工程的大发展，尤其是地处入海口，风环境复杂的桥梁来说，对于该桥梁的吊索减振的要求提出了更高的要求。一般来说，悬索桥的吊索的布置一般为双吊索或者四吊索，从频率上看，随着外界激励的不同，吊索可能发生多个频率的组合振动；从振型上看，也存在多种振型。因此，对于阻尼器的研发，还有待进一步深入。

实用新型内容

针对现有技术中存在的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种应用于悬索桥吊索的柔性碰撞阻尼装置和体系。

为达到以上目的，第一方面，本实用新型实施例提供一种应用于悬索桥吊索的柔性碰撞阻尼装置，其用于抑制吊索的振动；所述阻尼装置包括：

一箱型架，其底部为平面；

两索夹，其分别套设于两所述吊索上，且设于所述箱型架的两侧；所述两索夹通过所述箱型架相连；

至少一阻尼单元，其设于所述箱型架内；所述阻尼单元包括：

柔性阻尼环，其固设于所述箱型架内；

碰撞件，其置于所述柔性阻尼环的内腔且与所述柔性阻尼环的内壁存在空气间隙，以使所述碰撞件在所述箱型架的底部上发生自由滚动以碰撞所述柔性阻尼环。

在上述技术方案的基础上，所述碰撞件为一钢球。

在上述技术方案的基础上，所述碰撞件静止在所述柔性阻尼环中心时，所述空气间隙的大小为1～6mm。

在上述技术方案的基础上，所述碰撞件包括：

多个滚珠，其置于所述箱型架的底部上；

一圆柱体，其底面置于所述多个滚珠上，且所述圆柱体与所述柔性阻尼环的内壁存在空气间隙。

在上述技术方案的基础上，所述阻尼单元还包括：

刚性护套，其贴附于所述柔性阻尼环的外壁，且所述柔性阻尼环通过所述刚性护套与所述箱型架固连。

在上述技术方案的基础上，所述箱型架内单列设有三个所述阻尼单元。

在上述技术方案的基础上，所述柔性阻尼环为外部齿形的高阻尼橡胶环；