一种用于桥梁拉索的阻尼减振装置的制作方法

本技术涉及桥梁减振，特别是一种用于桥梁拉索的阻尼减振装置。

背景技术：

1、拉索或吊杆是斜拉桥、悬索桥或大跨径拱桥的的主要承载受力构件，它具有柔性大、内阻尼低、固有频率分布广等特点，极易在风、风雨、或外部环境激励下发生振动。目前国内外抑制拉索或吊杆振动的主要控制措施包括三种：一种是通过改变拉索或吊杆表面形状以改变拉索或吊杆的气动特性；另一种是在拉索或吊杆近端增设阻尼器，还有一种是增设辅助索。

2、对于第一种措施，拉索或吊杆的表面处理对风雨激振有一定的抑制作用，但对风及桥身引起的振动是无法抑制或减弱的；对于第三种措施，在拉索或吊杆上增加辅助索可以改变拉索或吊杆自振频率，避免共振，但对外界载荷引起振动的抑制作用不大；因此绝大多数的拉索或吊杆的减振普遍采用第二种措施，即在拉索或吊杆近端增设阻尼减振装置。

3、而在实际工程中拉索或吊杆近端增设阻尼减振装置主要采用三种方式：一种是安装在拉索外部的阻尼器；一种方式是采用高阻尼材料做成内置阻尼减振装置；还有一种就是采用比索导管内径小的通用标准型减振器，然后在减振器与索导管的缝隙中填入可焊接材料，将减振器与索导管焊接为一个整体。

4、对于第一种安装方式，阻尼器始终暴露于大气环境中，承受日照、雨水及大气等环境的侵蚀，其耐久性能弱，制造维修养护费用较高，同时外置阻尼器体积较大，放置于桥面上对桥梁景观有负面作用；

5、对于第二种安装方式，不同规格的预埋管需要匹配不同型号的减振器，在实际工程中根据设计、施工或经济性需求会经常采用各种各样规格的索导管，于是同一工程就会出现多个与预埋管匹配的减振器，这将会导致减振器生产成本大大增加，经济效益大打折扣；

6、对于第三种安装方式，由于索导管附近焊接空间有限，一般只能保证靠近索导管口一侧焊接固定，而远离索导管口的另一侧无法焊接固定，当拉索在外界作用下产生振动时导致减振器受力不均匀很大几率使拉索脱离减振器接触而脱落，进一步导致拉索减振失效；此外，该类型的减振器都是现场焊接，在焊接过程中产生的高温会对减振器里的阻尼材料产生性能破坏，降低减振效果，另外焊接过程中的火花容易灼伤索体外裹pe(聚乙烯，polyethylene)，容易引起火灾，也不便于后期的维护更换。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于：解决现有的阻尼减振装置采用焊接于索导管内部的安装方式，焊接不便，容易导致焊缝失效，且焊接工序容易破坏减振材料、灼伤索体并引发火灾的问题，提供了一种用于桥梁拉索的阻尼减振装置。

2、为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

3、一种用于桥梁拉索的阻尼减振装置，其特征在于，包含减振圈和若干撑脚；

4、所述减振圈能够设置于索导管内部，所述减振圈具有中心孔，索体能够穿设于所述中心孔中；所述减振圈沿所述索导管的周向分割为若干分块，各所述分块沿所述索导管轴向的位置分别可调；所述分块的外侧壁具有锥面或斜面；

5、所述撑脚的数量和位置与所述分块的数量和位置匹配；所述撑脚抵接于所述分块的外侧壁，所述撑脚远离所述减振圈的一端用于和索导管的内侧壁抵接；

6、所述分块沿所述索导管轴向调节位置能带动对应的所述撑脚沿所述索导管的径向移动并抵接或脱离所述索导管内侧壁。

7、撑脚与减振圈抵接处的连接可参考凸轮结构，例如直接采用点接触，或在撑脚朝向减振圈的一端设置滚轮，实现滚动接触。

8、减振圈与索导管的连接方式可以是各种具备调节能力的机构，例如滑轮滑轨、气缸；减振圈需要具备减振功能，可参考现有的阻尼减振装置进行设计，例如采用弹性元件；但减振圈的外侧壁需要具有锥面或斜面，例如当减振圈安装于索导管内时，设减振圈沿索导管径向的尺寸为r，r沿索导管的轴向一端大一端小；减振圈的形状包含但不限于圆台形和截锥体。

9、在安装本方案时，将索导管穿设于减振圈的中心孔，并将减振圈连接于索导管、将撑脚抵接于减振圈上各对应分块的外侧壁；随后调节各分块沿索导管轴线的位置，使其朝r较小的一端移动，即可以分块的外侧壁驱动撑脚沿索导管的径向靠近索导管的内侧壁直至抵接，从而实现本方案整体相对索导管的固定.

10、本方案的桥索的阻尼减振装置在安装时，直接将减振圈和撑脚放置于索导管内部，再调节减振圈各分块的位置即可完成安装，相比于采用焊接连接的现有方案免去了填充焊接材料和焊接步骤，从而能够简化安装工序，并避免由于焊接步骤带来的焊接不便、焊缝失效、焊接高温破坏减振圈、焊接火花灼伤索体以及容易导致火灾隐患等各种问题；

11、同时本方案各撑脚沿索导管径向的位置可以通过分别改变各分块沿索导管轴线的位置进行调节，一方面能够自动适应多种不同尺寸甚至不同形状的索导管，使用范围广；另一方面使本方案具备可拆卸性，能够方便后期的维修和更换。

12、进一步的，由于各撑脚沿索导管径向的位置由减振圈对应位置的分块的外侧壁形状决定，因此各撑脚支撑于索导管内壁的表面与分块的外侧壁具有较高的同轴度，从而能够保证减振圈整体相对索导管的同轴度，进而能够保证索体与索导管的同轴度，防止索体和索导管发生偏心并导致受力不平衡。

13、作为本实用新型的优选方案，还包含保持架；所述保持架设置于所述减振圈的外部；所述保持架上设置有限位结构，所述限位结构用于限制所述撑脚沿所述减振圈轴向的移动自由度。

14、保持架可以是各种形状，例如框架或筒体，只要能保持撑脚和减振圈的相对位置即可；

15、限位结构用于限制撑脚沿所述减振圈轴向的移动自由度，对于其它方向的移动自由度以及旋转自由度，例如轴线沿减振圈径向的旋转自由度，可以进行限制，也可以不作限制；限位结构可以是各种形式，例如连接于索导管的滑槽、导向杆。

16、本方案增加了保持架，用于防止沿索导管轴向调整减振圈的位置时，撑脚随减振圈一同运动，从而能够确保撑脚能受减振圈外侧壁的挤压而沿索导管径向向外移动，使本方案工作更加可靠。

17、作为本实用新型的优选方案，所述限位结构为轴线沿所述索导管径向的通孔；所述通孔的形状与所述撑脚对应位置的形状匹配。

18、本方案具体采用通孔作为限位结构，结构简单、工作可靠且加工方便。

19、作为本实用新型的优选方案，至少一个所述撑脚沿所述索导管径向的尺寸与其它所述撑脚的对应尺寸不同。

20、实际工程中常出现索体和索导管严重偏心，一部分撑脚先抵接到索导管内壁，导致减振圈无法继续移动，进而导致剩余撑脚无法抵接到索导管内壁的情况；本方案推荐对偏心严重的区域设置具有特定尺寸的撑脚，例如在索体和索导管距离较近的区域设置尺寸较短的撑脚，在索体和索导管距离较远的地方设置尺寸较长的撑脚，从而防止部分撑脚已抵接到索导管内壁，而其余撑脚无法抵接到索导管内壁的情况。

21、作为本实用新型的优选方案，所述撑脚朝向所述分块的一端设置有与所述分块外侧壁对应的锥面或斜面，所述撑脚通过所述锥面与所述分块外侧壁抵接。

22、本方案推荐为撑脚设置与分块外侧壁对应的锥面或斜面，能够使撑脚与分块的接触为面接触，从而能够减少撑脚和分块连接处的压强，减少撑脚和分块连接处发生磨损的可能。

23、作为本实用新型的优选方案，所述分块通过螺杆与所述索导管连接；旋转所述螺杆能使所述分块沿所述索导管的轴向移动。

24、螺杆，例如螺栓和丝杆。

25、本方案具体采用螺杆实现分块和索导管的连接，从而实现分块沿索导管轴向的位置调节，结构简单，工作可靠，且具有自锁功能，从而能够避免撑脚在外界振动的情况下发生松动的情况。

26、作为本实用新型的优选方案，所述分块具有锥度为t的锥面，1/5≤t≤1/3，或，所述分块具有与所述索导管轴线夹角为α的斜面，arctan(1/10)≤α≤arctan(1/6)。

27、本方案推荐了锥面的锥度t的取值范围和斜面与索导管轴线的夹角α的取值范围，能够避免由于t和α过大而导致撑脚对减振圈的反作用力过大且减振圈移动困难的问题，以及由于t和α过小而导致撑脚的行程过小的问题。

28、作为本实用新型的优选方案，所述减振圈为橡胶材质构件。

29、本方案推荐采用橡胶作为减振圈的材质，同时具有吸收和耗散振动的机械能的功能。

30、作为本实用新型的优选方案，所述撑脚相对所述索导管的轴线中心对称布置。

31、本方案推荐撑脚相对索导管周向中心对称布置，能够使索体至索导管之间的载荷分布更加均匀。

32、一种桥梁，包含索体和索导管，还包含本实用新型的一种用于桥梁拉索的阻尼减振装置。

33、本方案的桥梁由于采用了本实用新型的一种用于桥梁拉索的阻尼减振装置，在安装阻尼减振装置时能够免去焊接工序，从而能够避免由于焊接步骤带来的焊接不便、焊缝失效、焊接高温破坏减振圈、焊接火花灼伤索体以及容易导致火灾隐患等各种问题；同时该用于桥梁拉索的阻尼减振装置能够自动适应多种不同尺寸的索导管，因而可以减少阻尼减振装置的型号，减少物料管理压力，也能够方便后期的维修和更换。

34、综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

35、1、本方案的用于桥梁拉索的阻尼减振装置在安装时，直接将减振圈和撑脚放置于索导管内部，再调节减振圈各分块的位置即可完成安装，相比于采用焊接连接的现有方案免去了填充焊接材料和焊接步骤，从而能够简化安装工序，并避免由于焊接步骤带来的焊接不便、焊缝失效、焊接高温破坏减振圈、焊接火花灼伤索体以及容易导致火灾隐患等各种问题；

36、同时本方案各撑脚沿索导管径向的位置可以通过分别改变各分块沿索导管轴线的位置进行调节，一方面能够自动适应多种不同尺寸甚至不同形状的索导管，使用范围广；另一方面使本方案具备可拆卸性，能够方便后期的维修和更换。