一种用于索-梁耦合振动试验的装置

1.本发明属于试验测试装置领域，涉及一种用于索-梁耦合振动试验的装置。


背景技术：

2.随着斜拉桥跨径的增加，大跨斜拉桥非线性耦合振动行为成为力学、结构和桥梁领域的研究热点。由于斜拉桥结构的复杂性与多自由度非线性研究方法的局限性，基于斜拉桥整体模型的非线性耦合振动研究工作无法开展。广泛应用于斜拉桥、桅杆、悬索屋盖等结构动力学研究的索-梁组合结构，能够有效克服非线性动力学研究方法对多自由度问题的限制，是揭示斜拉桥非线性振动行为的动力学模型，索-梁组合结构的耦合振动试验成为研究斜拉桥非线性耦合振动机理的最有效方法。
3.现有索-梁组合结构振动试验装置，结构复杂、制作困难、角度固定，只能进行单索-梁的耦合振动试验，无法开展双索-梁、多索-梁的耦合振动试验研究；只能模拟交通荷载作用的面内振动试验，无法模拟风、雨荷载作用的面外振动试验。受限于试验室空间大小与缺乏专项试验装置，多角度、多索-梁组合结构的耦合振动试验开展困难，如需进行不同角度、多索-梁的面外振动试验，则需重新设计加工试验装置，将导致资源、成本与时间的浪费，阻碍斜拉桥非线性耦合振动行为研究的顺利开展。
4.专利cn201320234529.0公开了一种用于拉索模型振动试验的装置，包括顶端装置和底端装置，所述顶端装置包括顶锚板、连接杆件、拉力传感器和第一变截面套筒，所述底端装置包括反力筒、反力筒螺栓、地锚支座、反力架、第一变截面套筒、穿心千斤顶、长螺纹杆和加力螺母。该发明可用于拉索模型振动试验，结构简单、操作方便，实现了拉索振动试验顶端与底端的角度可调，在保证准确施加预应力的同时，方便的调节张拉的角度，使得该方法具有较大的实际工程应用价值，但是该方法仍存在一定的缺陷：1.该发明包含构件较多，制作加工、安装测试操作复杂，导致中间环节易发生故障；2.该发明只能实现单根拉索的振动测试，无法实现多根拉索的振动试验；3.该发明只能测试外部激励作用下拉索的振动行为，无法考虑索-梁的耦合振动、索-索的耦合振动，无法有效模拟大跨斜拉桥的实际工作环境，使得实验结果与实际结果偏差较大，进而导致拉索振动行为的失真。因此，需要一种新的索-梁耦合振动试验装置以解决上述问题。


技术实现要素：

5.发明目的：本发明目的是针对现有技术中模型振动试验装置实现多荷载、多角度、多索-梁组合结构耦合振动困难的问题，提供一种可以模拟多种荷载作用、不同张拉角度、考虑索间相互作用的索-梁耦合振动试验的装置。
6.技术方案：本发明所述的一种用于索-梁耦合振动试验的装置，
7.包括反力墙装置(100)、拉索(200)、悬臂梁装置(300)及反力墙(400)，
8.所述反力墙装置(100)包括一块安设在反力墙(400)上端的反力墙连接板(10)，在所述反力墙连接板(10)上通过螺栓均布安设有三个拉索固定件(20)，在所述拉索固定件
(20)上、远离反力墙连接板(10)的一侧销接有中空结构的拉索连接件(30)。
9.进一步的，在所述拉索连接件(30)的内部穿设有连接螺纹杆(12)，
10.在所述连接螺纹杆(12)的两端均开设有螺纹，其一侧穿设在拉索连接件(30)的中空结构中，与拉索连接件(30)螺纹连接；
11.在其另一侧安设有中空结构的变截面套筒(13)；
12.所述连接螺纹杆(12)的另一端穿设在变截面套筒(13)的中空结构中，与所述变截面套筒(13)螺纹连接。
13.进一步的，所述悬臂梁装置(300)包括主梁(40)，所述主梁(40)通过螺栓安设在所述反力墙(400)的底端；
14.在所述主梁(40)上均布开设有三个矩形长孔，在所述主梁(40)的底部、所述矩形长孔的外侧固定安设有拉索定位块(50)，在所述拉索定位块(50)的另一侧安设有中空结构的拉索锚固棒(60)，在所述拉索锚固棒(60)的另一侧安设有中空结构的索力传感器(70)，在所述索力传感器(70)的另一侧安设有中空结构的穿心千斤顶(80)。
15.进一步的，在所述拉索(200)两端的锚具上均开设有外螺纹，所述拉索(200)的一端通过螺纹连接锚固在反力墙装置(100)中的变截面套筒(13)上，其另一端穿过主梁(40)中的矩形长孔后陆续通过拉索锚固棒(60)、索力传感器(70)及穿心千斤顶(80)后，并利用固定螺母(90)锚固于悬臂梁装置(300)上。
16.进一步的，所述拉索固定件(20)与拉索连接件(30)之间安设有平头销(11)，所述拉索固定件(20)通过平头销(11)与拉索连接件(30)销接连接。
17.进一步的，所述拉索锚固棒(60)通过与主梁(40)底面、拉索定位块(50)侧面相切摩擦接触，实现拉索(200)与主梁(40)间夹角的调整。
18.进一步的，在所述主梁(40)的底面与侧面分别开设有螺纹孔，分别与激振器连接，分别模拟交通荷载、风荷载作用下索-梁的耦合振动行为。
19.进一步的，在所述拉索连接件(30)的内部开设有与连接螺纹杆(12)相适配的螺旋纹；
20.在所述变截面套筒(13)的内部开设有与连接螺纹杆(12)、拉索(200)的螺旋纹；
21.所述拉索连接件(30)的内壁直径大于所述连接螺纹杆(12)的外壁直径；
22.所述变截面套筒(13)的内壁直径大于所述连接螺纹杆(12)及拉索(200)的外壁直径。
23.进一步的，在所述拉索锚固棒(60)、索力传感器(70)及穿心千斤顶(80)的内壁上均开设有与拉索(200)相适配的螺旋纹；
24.所述拉索锚固棒(60)、索力传感器(70)及穿心千斤顶(80)的内壁直径大于所述拉索(200)的外壁直径。
25.有益效果：本发明与现有技术相比，本发明的特点:本发明的用于索-梁组合结构振动试验的装置结构简洁、易于操作、实用经济，能够实现单索-梁、双索-梁或多索-梁组合结构的模型振动实验，在保证索力与张拉角度准确的同时，实现面内、面外振动模拟，能够模拟交通荷载(面内振动)、风荷载(面外振动)作用下斜拉索-主梁的耦合振动行为，可用于测试多荷载作用下斜拉桥的索-梁耦合振动特性。
附图说明
26.图1是本发明的总体结构示意图；
27.图2是本发明中反力墙装置的结构示意图；
28.图3是本发明中反力墙连接板的主视图；
29.图4是本发明中反力墙连接板的左视图；
30.图5是本发明中拉索固定件的主视图；
31.图6是本发明中拉索固定件的俯视图；
32.图7是本发明中拉索固定件的左视图；
33.图8是本发明中平头销的主视图；
34.图9是本发明中平头销的俯视图；
35.图10是本发明中拉索连接件的主视图；
36.图11是本发明中拉索连接件的俯视图；
37.图12是本发明中拉索连接件的左视图；
38.图13是本发明中连接螺纹杆的主视图；
39.图14是本发明中连接螺纹杆的左视图
40.图15是本发明中变截面套筒的主视图；
41.图16是本发明中变截面套筒的剖视图；
42.图17是本发明中悬臂梁装置的结构示意图；
43.图18是本发明中主梁的主视图；
44.图19是本发明中主梁的左视图；
45.图20是本发明中主梁的俯视图；
46.图21是本发明中拉索定位块的主视图；
47.图22是本发明中拉索定位块的左视图；
48.图23是本发明中拉索定位块的俯视图；
49.图24是本发明中拉索锚固棒的主视图；
50.图25是本发明中拉索锚固棒的左视图；
51.图26是本发明中拉索锚固棒的俯视图
52.图27是本发明中固定螺母的主视图；
53.图28是本发明中固定螺母的左视图；
54.图中100是反力墙装置，10是反力墙连接板，20是拉索固定件，30是拉索连接件，11是平头销，12是连接螺纹杆，13是变截面套筒；
55.200是拉索；
56.300是悬臂梁装置，40是主梁，50是拉索定位块，60是拉索锚固棒，70是索力传感器，80是穿心千斤顶，90是固定螺母；
57.400反力墙。
具体实施方式
58.以下结合附图和具体实施例，对本发明做出进一步说明。
59.如图所述，本发明所述的一种用于索-梁耦合振动试验的装置，
60.包括反力墙装置100、拉索200、悬臂梁装置300及反力墙400，
61.所述反力墙装置100包括一块安设在反力墙400上端的反力墙连接板10，在所述反力墙连接板10上通过螺栓均布安设有三个拉索固定件20，在所述拉索固定件20上、远离反力墙连接板10的一侧销接有中空结构的拉索连接件30。
62.进一步的，在所述拉索连接件30的内部穿设有连接螺纹杆12，
63.在所述连接螺纹杆12的两端均开设有螺纹，其一侧穿设在拉索连接件30的中空结构中，与拉索连接件30螺纹连接；
64.在其另一侧安设有中空结构的变截面套筒13；
65.所述连接螺纹杆12的另一端穿设在变截面套筒13的中空结构中，与所述变截面套筒13螺纹连接。
66.进一步的，所述悬臂梁装置300包括主梁40，所述主梁40通过螺栓安设在所述反力墙400的底端；
67.在所述主梁40上均布开设有三个矩形长孔，在所述主梁40的底部、所述矩形长孔的外侧固定安设有拉索定位块50，在所述拉索定位块50的另一侧安设有中空结构的拉索锚固棒60，在所述拉索锚固棒60的另一侧安设有中空结构的索力传感器70，在所述索力传感器70的另一侧安设有中空结构的穿心千斤顶80。
68.进一步的，在所述拉索200两端的锚具上均开设有外螺纹，所述拉索200的一端通过螺纹连接锚固在反力墙装置100中的变截面套筒13上，其另一端穿过主梁40中的矩形长孔后陆续通过拉索锚固棒60、索力传感器70及穿心千斤顶80后，并利用固定螺母90锚固于悬臂梁装置300上。
69.进一步的，所述拉索固定件20与拉索连接件30之间安设有平头销11，所述拉索固定件20通过平头销11与拉索连接件30销接连接。
70.进一步的，所述拉索锚固棒60通过与主梁40底面、拉索定位块50侧面相切摩擦接触，实现拉索200与主梁40间夹角的调整。
71.进一步的，在所述主梁40的底面与侧面分别开设有螺纹孔，分别与激振器连接，分别模拟交通荷载、风荷载作用下索-梁的耦合振动行为。
72.进一步的，在所述拉索连接件30的内部开设有与连接螺纹杆12相适配的螺旋纹；
73.在所述变截面套筒13的内部开设有与连接螺纹杆12、拉索200的螺旋纹；
74.所述拉索连接件30的内壁直径大于所述连接螺纹杆12的外壁直径；
75.所述变截面套筒13的内壁直径大于所述连接螺纹杆12及拉索200的外壁直径。
76.进一步的，在所述拉索锚固棒60、索力传感器70及穿心千斤顶80的内壁上均开设有与拉索200相适配的螺旋纹；
77.所述拉索锚固棒60、索力传感器70及穿心千斤顶80的内壁直径大于所述拉索200的外壁直径。
78.具体的，一种用于索-梁耦合振动试验的装置，包括反力墙装置100、拉索200和悬臂梁装置300，所述反力墙装置100包括反力墙连接板10、拉索固定件20和拉索连接件30；
79.所述悬臂梁装置300包括主梁40、拉索定位块50、拉索锚固棒60、索力传感器70、穿心千斤顶80和固定螺母90；
80.所述反力墙连接板10固定于反力墙400上，优选的，反力墙连接板10通过螺杆、螺
母与反力墙400连接；通过调整螺杆、螺母在反力墙400的位置，可以改变反力墙连接板距离悬臂梁装置300的距离，实现不同长度、不同倾斜角度拉索200耦合振动试验；
81.所述拉索固定件20的一端与反力墙连接板10连接，优选的，还包括平头销11，拉索固定件20一端与反力墙连接板10通过螺栓连接，拉索固定件(20)的另一端利用平头销(11)与拉索连接件30销接在一起，实现拉索角度0～180
°
可调；
82.所述拉索固定件20的另一端与拉索连接件30连接，所述拉索连接件30的另一端通过连接螺纹杆12连接有变截面套筒13，所述连接螺纹杆12的一端通过螺纹连接安设在所述拉索连接件30的内部，其另一端通过螺纹与变截面套筒13的前端连接，所述变截面套筒13的后端通过螺纹与拉索200的一端(上端)连接，通过变截面套筒13前后端截面的设计可以完成不同直径大小拉索200的振动试验；
83.所述拉索200的另一端与悬臂梁装置300连接；所述悬臂梁装置300的一端与拉索200连接，其另一端固定安设于反力墙400的底端上；
84.所述拉索定位块50设置在悬臂梁装置300的主梁40的特定位置，所述主梁40的一端利用螺杆、螺母锚固于反力墙400，调整螺杆、螺母在反力墙400的位置，可以改变主梁40与反力墙连接板10的高度差，从而调整拉索200的竖向高度，实现不同倾斜角度拉索200的耦合振动试验；
85.主梁40上设置有拉索定位块50以确定拉索200在主梁40端的位置，拉索定位块50的侧面与拉索锚固棒60的外表面相切接触，拉索锚固棒60的另一面则与主梁40的底板相切；
86.所述拉索定位块50的一侧连接拉索锚固棒60，所述拉索锚固棒60的另一侧连接索力传感器70，所述索力传感器70的另一侧连接穿心千斤顶80，所述穿心千斤顶80的另一端连接有用于固定拉索200的固定螺母90；
87.所述的拉索200穿过主梁40、拉索锚固棒60、索力传感器70、穿心千斤顶80，利用固定螺母90锚固于悬臂梁装置300。
88.所述的平头销11安设在拉索固定件20与拉索连接件30之间；所述拉索固定件20的一端利用平头销11与拉索连接件30销接在一起。
89.所述的一侧通过螺纹连接安设在所述拉索连接件30中，其另一端通过螺纹连接安设在所述变截面套筒13中，所述连接螺纹杆12的另一端穿设在所述变截面套筒13中，在所述变截面套筒13的内部的另一端与拉索200通过螺纹进行连接；
90.所述主梁40上开有矩形长孔，拉索200从矩形长孔中穿过，与悬臂梁装置300连接，矩形长孔能够有效保证拉索主梁锚固端角度可调；所述主梁40由两个钢板与两个槽钢焊接而成，选材简单，主梁40的尺寸可根据试验需要进行设计；
91.所述拉索锚固棒60、索力传感器70、穿心千斤顶80的中间均开设有圆形通孔，拉索200穿过通孔通过固定螺母90锚固于主梁40上，圆柱形的拉索锚固棒60通过与主梁40底面、拉索定位块50侧面相切摩擦接触，能够简单便捷地实现拉索200与主梁40间夹角的调整；
92.拉索200穿过主梁40的顶板与底板的矩形长孔后，再穿过拉索锚固棒60的中心孔；拉索锚固棒60中心孔的另一端连接索力传感器70，索力传感器70作用是监测拉索200索力的大小；索力传感器70的另一端连接穿心千斤顶80，穿心千斤顶80为拉索200施加预应力；穿心千斤顶80的另一端连接固定螺母90，固定螺母90通过螺纹与拉索200连接，将拉索200
锚固于主梁40，同时保持索力；拉索定位块50、拉索锚固棒60、固定螺母90以及主梁40的顶板与底板的矩形长孔既保证了拉索200与主梁40的锚固，同时又实现了拉索200底端角度的自由调节。
93.所述反力墙装置100可以安装三套拉索连接件，能够开展单索-梁、双索-梁以及多索-梁组合结构的耦合振动试验；
94.所述悬臂梁装置300的主梁40的底面与侧面分别有螺纹孔(主梁40悬臂端部的底板与腹板设定位置开有螺纹孔)，可通过螺杆分别与激振器连接，为主梁施加竖向、横向激振力，分别模拟交通荷载、风荷载作用下索-梁的耦合振动行为；
95.在所述反力墙400上设置有锚孔，反力墙连接板10与悬臂梁装置300通过螺杆、螺母与所述反力墙400连接；
96.所述拉索200两端的锚具均设有外螺纹，利用外螺纹拉索200顶端锚具依次与变截面套筒13、连接螺纹杆12、拉索连接件30、拉索固定件20、反力墙连接板10等反力墙装置100连接，锚固于反力墙400，而拉索200的底端锚具通过与固定螺母90的螺纹连接锚固于悬臂梁装置300；拉索22通过螺纹连接锚固于反力墙装置100、悬臂梁装置300，实现拉索22与主梁40的耦合运动。
97.实施例：
98.如图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9、图10、图11、图12、图13、图14、图15及图16所示，先用螺杆、螺母将反力墙连接板10固定于反力墙400上，然后再用螺栓将拉索固定件20固定于反力墙连接板10上，利用平头销11将拉索连接件30与拉索固定件20连接，平头销11与拉索固定件20之间为间隙配合，拉索连接件30可以绕平头销11自由转动，实现拉索200顶端在0～180
°
之间角度可调；
99.其中，反力墙连接板10为长方形厚钢板，其上开有圆形通孔，通过螺杆、螺母将其反力墙连接板10锚固于反力墙400是，调整螺杆、螺母与反力墙连接板10在反力墙400的位置，可以实现不同长度、不同倾斜角度拉索200的振动测试；反力墙连接板10上还开有若干个螺纹孔，可以通过螺栓在反力墙连接板10上安装多个拉索固定件20，分别利用平头销11与多个拉索连接件30连接，能够实现单索-梁、双索-梁以及多索-梁组合结构的耦合振动试验；
100.拉索固定件20呈马蹄形，通过螺栓与反力墙连接板10连接，拉索固定件20突出部位开有通孔，通孔的直径略大于平头销11的直径，在拉索固定件20与平头销11之间形成一定的间隙，保证平头销11的自由转动；拉索连接件30同样开有通孔，孔径略小于平头销11的直径，在拉索连接件20与平头销11之间形成一定的间隙，保证拉索连接件20的自由转动，进而实现拉索200顶端的角度可调，拉索连接件30底部开有螺纹孔，通过螺纹与连接螺纹杆12连接；连接螺纹杆12为圆柱形全螺纹，连接螺纹杆12的一端与拉索连接件30内螺纹配合，另一端通过螺纹与变截面套筒13的前端连接，变截面套筒13由前后两个大小不同的圆柱体组成，均开有螺纹孔，变截面套筒13的前端通过螺纹与连接螺纹杆12连接，后端通过螺纹与拉索200顶端的外螺纹锚具连接，通过变截面套筒13前后端的设计能够连接不同直径的拉索200。
101.如图1、图17、图18、图19、图20、图21、图22、图23、图24、图25、图25、图27和图28所示，通过螺杆、螺母将悬臂梁装置300的主梁40固定于反力墙400上，拉索200的底端锚具首
先穿过主梁40顶板与底板的矩形长孔，然后从拉索锚固棒60中间的圆孔中穿过，拉索锚固棒60分别与主梁40的底板以及拉索定位块50相切连接，拉索200穿过拉索锚固棒60后，再依次穿过索力传感器70、穿心千斤顶80，最后固定螺母90紧贴穿心千斤顶80通过螺纹将拉索200锚固于悬臂梁装置300；
102.其中，悬臂梁装置300的主梁40由侧墙板、加劲肋、顶板、底板、左右腹板焊接而成，主梁40的尺寸基于相似原则根据实际桥梁的相似比计算而来，主梁40结构简单、制作方便，能够有效节省索-梁组合结构振动试验的费用；悬臂梁装置300的主梁40的顶板与底板上开有矩形长孔，矩形长孔的数量、位置可根据需要进行设计，矩形长孔的宽度略大于拉索200底端锚具的直径，以便拉索200从矩形长孔中穿过，同时矩形长孔的长度需为拉索200底端夹角的调整预留足够的空间；主梁40悬臂端部的底板与腹板设定位置开有螺纹孔，可通过螺杆分别与激振器连接，为主梁施加竖向、横向激振力，分别模拟交通荷载激励与风荷载激励；悬臂梁装置300的主梁40的底板设计位置焊接长方形拉索定位块50，以便定位拉索200的锚固位置，同时与拉索锚固棒60、主梁40底板一起实现拉索200的底端锚固；拉索锚固棒60为圆柱形长棒，中间开有圆形通孔，圆孔直径略大于拉索200底端锚具的直径，保证拉索200从中穿过，拉索锚固棒60紧贴主梁40的底面以及拉索定位块50的侧面，拉索锚固棒60分别与主梁40、拉索定位块50相切连接，通过调整拉索锚固棒60的方位改变拉索200与主梁40的水平夹角，实现拉索200底端的角度可调，拉索锚固棒60结构简单、制作方便，兼具锚固拉索200、调整拉索200角度的功能；
103.索力传感器70紧贴拉索锚固棒60，拉索200底端锚具穿过索力传感器70的中心圆孔，能够有效监测并控制拉索200的索力；索力传感器70后紧跟穿心千斤顶80，拉索200底端锚具同样从穿心千斤顶80的中间圆孔穿过，穿心千斤顶操作简单，性能可靠，与索力传感器70配合能够准确为拉索200施加索力；穿心千斤顶80后紧贴固定螺母90，固定螺母90为正六边形螺母，通过螺纹与拉索200底端锚具连接，穿心千斤顶80通过顶压固定螺母90为拉索200施加索力。
104.实验步骤：
105.首先，根据索-梁组合结构振动试验方案中试验拉索200的索长l与水平倾角θ，采用公式l’＝l
·
cosθ；h＝l
·
sinθ计算拉索200底端锚固距悬臂梁装置300反力墙400端的距离l’与拉索200与悬臂梁装置300的高度差h；
106.其次，根据拉索200与悬臂梁装置300的高度差h，利用螺杆、螺母将反力墙连接板10与悬臂梁装置300的主梁40锚固于反力墙400上，保证反力墙连接板10与悬臂梁装置300的主梁40竖直方向的距离为h；
107.第三，采用螺栓将拉索固定件20固定于反力墙连接板10上，然后用平头销11将拉索连接件30与拉索固定件20连接，拉索固定件20再与连接螺纹杆12连接，连接螺杆12的另一端连接变截面套筒13，变截面套筒13的另一端与拉索200的顶端锚具连接；
108.第四，拉索200的底端锚具穿过距离悬臂梁装置300反力墙400端l’处的矩形长孔，并伸出悬臂梁装置300主梁40的底板，然后从拉索锚固棒60的中间圆孔中穿过，拉索锚固棒60分别与主梁40的底板、拉索定位块50侧面相切；
109.利用角度测量仪器测量拉索200与主梁40的水平夹角，如果与拉索200的试验预设角度有偏差，则通过扭转拉索锚固棒60进行角度调节，直至水平倾角与试验预设角度一致；
110.第五，拉索200的底端锚具穿过拉索锚固棒60后，再穿过紧贴拉索锚固棒60的索力传感器70，再穿过穿心千斤顶80，最后从拉索200的底端锚具末端拧紧固定螺母90，直至固定螺母90贴紧穿心千斤顶80，将拉索200锚固于悬臂梁装置300的主梁40上；
111.索力传感器70与静态数据采集仪相连，读取索力值，穿心千斤顶80与油泵连接，通过顶压油缸为拉索200施加索力，穿心千斤顶70与索力传感器80协调配合，为拉索200准确控制施加索力；
112.第六，利用螺杆以及主梁40悬臂端部的底板(或腹板)设定位置的螺纹孔，将激振器与主梁40连接，并在拉索200设定位置安装激光位移传感器，激光位移传感器与动态采集仪连接，采集拉索200的耦合振动位移；利用激振器为主梁40施加竖向(或横向)激振力，模拟交通荷载(或风、雨荷载荷载)，测试索-梁组合结构的振动响应，通过采集的振动数据分析索-梁组合结构的耦合振动行为。
113.本发明的用于索-梁组合结构振动试验的装置结构简洁、易于操作、实用经济，能够实现单索-梁、双索-梁或多索-梁组合结构的模型振动实验，在保证索力与张拉角度准确的同时，实现面内、面外振动模拟，能够模拟交通荷载(面内振动)、风荷载(面外振动)作用下斜拉索-主梁的耦合振动行为，因此本发明专利可用于测试多荷载作用下斜拉桥的索-梁耦合振动特性。
114.以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，应视为本发明的保护范围。