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1、10申请公布号CN102277830A43申请公布日20111214CN102277830ACN102277830A21申请号201110101365X22申请日20110421E01D19/16200601E01D11/0420060171申请人深圳大学地址518060广东省深圳市南山区南海大道3688号72发明人周海俊黄鸿宏杨夏74专利代理机构深圳市威世博知识产权代理事务所普通合伙44280代理人何青瓦54发明名称一种用于斜拉桥的减振辅助索装置及斜拉桥57摘要本发明涉及一种用于斜拉桥的减振辅助索装置及斜拉桥，该减振辅助索装置包括索扣、套箍、辅助索及锚具，索扣固连在各斜拉主索外部套筒上，套箍。
2、固定在索扣上，辅助索由预张拉的形状记忆合金制成，其穿过套箍，并串接在各斜拉主索之间，其一端固定在最长的斜拉主索上，另一端通过可调节锚具固定在斜拉桥的梁体上。由于辅助索由形状记忆合金制成，其具有形状记忆效应、超弹性等优良特性，增强了减振辅助索装置的耗能性能，在外力作用下产生较大变形时具有自恢复能力，同时具有良好的耐久性。辅助索串接在各斜拉主索之间，与斜拉主索形成一个索网结构体系，可以提升拉索振动频率和阻尼，有效抑制拉索在各种外界激励下所导致的振动。51INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书3页附图4页CN102277834A1/1页21一种用于斜拉桥的减振。
3、辅助索装置，其特征在于，其包括索扣、套箍、辅助索及锚具，所述索扣固连在各斜拉主索外部套筒上，所述套箍固定在所述索扣上，所述辅助索由预张拉的形状记忆合金制成，其穿过所述套箍，并串接在各斜拉主索之间，其一端固定在最长的斜拉主索上，另一端通过所述可调节锚具固定在斜拉桥的梁体上。2如权利要求1所述的用于斜拉桥的减振辅助索装置，其特征在于，相邻的斜拉主索之间的辅助索为两股预张拉的形状记忆合金丝，所述的两股形状记忆合金丝交叉设置于相邻的斜拉主索之间。3如权利要求1所述的用于斜拉桥的减振辅助索装置，其特征在于，所述索扣呈圆筒状，其轴线方向与斜拉主索的长度方向平行，所述套箍沿着所述索扣的圆周方向延伸设置。4如。
4、权利要求3所述的用于斜拉桥的减振辅助索装置，其特征在于，所述套箍上设有用于将所述辅助索锁紧于所述索扣上的锁紧螺帽。5如权利要求1所述的用于斜拉桥的减振辅助索装置，其特征在于，所述可调节锚具包括固定在斜拉桥梁体上的U形连接件及锚头；所述锚头包括本体部及形成在所述本体部上的二安装耳，所述二安装耳套设在所述U形连接件上；所述辅助索的一端固定在所述本体部上。6如权利要求5所述的用于斜拉桥的减振辅助索装置，其特征在于，所述可调节锚具进一步包括楔形夹片，所述本体部上设有用以安装所述辅助索的安装孔，所述楔形夹片安装在所述安装孔内，并将所述辅助索固定在所述安装孔内。7如权利要求5所述的用于斜拉桥的减振辅助索装。
5、置，其特征在于，所述U形连接件包括两个臂部，且每个臂部上均形成有螺纹段；所述U形连接件的两个臂部穿过所述安装耳后，通过螺母将所述U形连接件与锚头组装在一起。8如权利要求5所述的用于斜拉桥的减振辅助索装置，其特征在于，所述减振辅助索装置进一步包括固定在斜拉桥梁体上的锚板，所述锚板上设有用以安装所述U形连接件的凸环。9如权利要求1所述的用于斜拉桥的减振辅助索装置，其特征在于，所述辅助索由镍钛合金、铜基合金或者铁基合金制成。10一种斜拉桥，包括承压的塔、承弯的梁体及受拉的斜拉索，所述斜拉索连接在所述塔与梁体之间，其特征在于，所述斜拉桥还包括如权利要求1至9中任意一项所述的减振辅助索装置。权利要求书C。
6、N102277830ACN102277834A1/3页3一种用于斜拉桥的减振辅助索装置及斜拉桥技术领域0001本发明属于桥梁工程技术领域，尤其涉及一种用于斜拉桥的减振辅助索装置及斜拉桥。背景技术0002斜拉桥是由承压的塔、受拉的索和承弯的梁体组合起来的一种结构体系；其具有桥塔形式多变、可悬臂施工和美观等优点。随着斜拉桥跨度的不断增大，斜拉索也变得越来越长。作为斜拉桥主要承重构件的斜拉索，具有柔性大、内阻尼低、固有频率分布广等特点，极易在风、风雨和梁塔支承端位移的激励下发生振动。0003经过大量的研究，国内外学者发现斜拉索的致振机理非常复杂；可根据激励源的不同把斜拉索的主要振动类型分为两种一是由。
7、风或风雨共同作用引起斜拉索的振动；二是斜拉索支承端在梁塔位移作用下发生的振动。目前，抑制斜拉索振动的主要手段是被动控制，其主要措施包括一为通过改变斜拉索表面形状以改变斜拉索的气动特性；二为在斜拉索近端部增设被动减振阻尼器。但是由于斜拉索被动减振阻尼器对于长拉索的振动控制仍受到限制，不少结构工程师提倡采用辅助索方法；这种方法的主要手段是将各主要斜拉索相互连接，这样带来的好处是提高了斜拉索体系整体的刚度，提高了斜拉索各阶振型的广义质量，增加了斜拉索的机械阻尼和气动阻尼，斜拉索振动时各模态间相互耦合。0004形状记忆合金是一种兼有感知和驱动功能的新型材料，它与传统材料的区别是具有形状记忆效应和大变形。
8、超弹性特性，高阻尼，耗能性能好，能够重复屈服而不产生永久变形，耐久性好等特点；随着研究的深入和成本的降低，研发用于斜拉桥的减振辅助索装置具有很大的潜力。发明内容0005本发明所要解决的技术问题在于，提供一种耗能性能较佳、耐久性好的用于斜拉桥的减振辅助索装置。0006本发明所要解决的另一个技术问题在于，提供一种斜拉桥，其具有减振性能和耐久性良好的索网结构体系。0007对于上述用于斜拉桥的减振辅助索装置，本发明是这样得以实现的，其包括索扣、套箍、辅助索及锚具，索扣固连在各斜拉主索外部套筒上，套箍固定在索扣上，辅助索由预张拉的形状记忆合金制成，其穿过套箍，并串接在各斜拉主索之间，其一端固定在最长的斜。
9、拉主索上，另一端通过可调节锚具固定在斜拉桥的梁体上。0008进一步地，相邻的斜拉主索之间的辅助索为两股预张拉的形状记忆合金丝，两股形状记忆合金丝交叉设置于相邻的斜拉主索之间。0009进一步地，所述索扣呈圆筒状，其轴线方向与斜拉主索的长度方向平行，套箍沿着索扣的圆周方向延伸设置。0010进一步地，所述套箍上设有用于将辅助索锁紧于索扣上的锁紧螺帽。说明书CN102277830ACN102277834A2/3页40011进一步地，所述可调节锚具包括固定在斜拉桥梁体上的U形连接件及锚头；锚头包括本体部及形成在本体部上的二安装耳，二安装耳套设在U形连接件上；辅助索的一端固定在本体部上。0012进一步地，。
10、所述可调节锚具进一步包括楔形夹片，本体部上设有用以安装辅助索的安装孔，楔形夹片安装在安装孔内，并将辅助索固定在安装孔内。0013进一步地，所述U形连接件包括两个臂部，且每个臂部上均形成有螺纹段；U形连接件的两个臂部穿过安装耳后，通过螺母将U形连接件与锚头组装在一起。0014进一步地，所述减振辅助索装置进一步包括固定在斜拉桥梁体上的锚板，锚板上设有用以安装U形连接件的凸环。0015进一步地，所述辅助索由镍钛合金、铜基合金或者铁基合金制成。0016对于上述一种斜拉桥，本发明是这样得以实现的，其包括承压的塔、承弯的梁体及受拉的斜拉索，斜拉索连接在塔与梁体之间，所述斜拉桥还包括上述的减振辅助索装置。0。
11、017由于上述减振辅助索装置的辅助索由预张拉的形状记忆合金制成，其具有形状记忆效应、超弹性等优良特性，从而可增强减振辅助索装置的耗能性能，在外力作用下产生较大变形时具有自恢复能力，同时具有良好的耐久性。辅助索串接在各斜拉主索之间，与斜拉主索形成一个索网结构体系一方面，形状记忆合金辅助索减小了斜拉主索的有效长度，从而提升了拉索的振动频率；另一方面，提升了拉索的振动阻尼，可有效抑制拉索在各种外界激励下所导致的振动。再者，上述减振辅助索装置还具有结构简单、施工和维护方便等优点。附图说明0018图1是本发明中斜拉桥一较佳实施例的示意图。0019图2是本发明中减振辅助索装置一较佳实施例的示意图。0020。
12、图3是图2中索扣与套箍的示意图。0021图4是图3中索扣与套箍的侧视示意图。0022图5是图3中索扣与套箍的仰视示意图。0023图6是图1中可调节锚具的U形连接件的示意图。0024图7是图1中可调节锚具的锚头的示意图。0025图8是图1中可调节锚具的楔形夹片的示意图。具体实施方式0026为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。0027请参阅图1，是本发明中斜拉桥的一较佳实施例，该斜拉桥包括承压的塔1、承弯的梁体2、受拉的斜拉主索3及减振辅助索装置4。。
13、斜拉主索3连接在塔1与梁体2之间。0028减振辅助索装置4包括索扣41、套箍42、预张拉的辅助索43、锚具44及锚固在梁体2上的锚板45。索扣41固连在各斜拉主索3外部套筒图中未示出上，其套设在斜拉主索3的外部，在两端与斜拉主索3端部锚固。套箍42固定在索扣41上。辅助索43由形说明书CN102277830ACN102277834A3/3页5状记忆合金制成，其穿过套箍42，并串接在各斜拉主索3之间，其一端固定在最长的斜拉主索3上，另一端通过锚具44及锚板45固定在斜拉桥的梁体2上。0029具体地，请一同参阅图3至图5，每一索扣41大致呈圆筒状，可由两个半圆型结构411对接形成。在本实施例中，两。
14、个半圆型结构411为两个半圆型型钢，两个半圆型型钢通过螺栓412对接在一起，可将斜拉主索3外部套筒箍紧。其中，将索扣41安装在斜拉主索3上之后，索扣41的轴线方向与斜拉主索3的轴线方向或长度方向大致平行。换言之，索扣41与斜拉主索3平行设置。0030在每一索扣41上都对称固定有两个套箍42，于每一套箍42上分别设有锁紧螺帽421，以将辅助索43锁紧在索扣41上。在本实施例中，两个套箍42沿着索扣41的圆周方向延伸设置，换言之，索扣41的轴线方向与两个套箍42所在的平面大致垂直。这样设置，可保证穿过套箍42的辅助索43所处的平面与斜拉主索3之间相互垂直。0031辅助索43可由镍钛合金、铜基合金或。
15、者铁基合金等形状记忆合金制成，其中优选镍钛诺合金。相邻的斜拉主索3之间的辅助索43为两股预张拉的形状记忆合金丝，两股形状记忆合金丝交叉设置于相邻的斜拉主索3之间。0032请一同参阅图6至图8，可调节锚具44包括U形连接件441、锚头442及楔形夹片443。其中，U形连接件441包括两个臂部4411，且每个臂部4411上均形成有螺纹段。锚头442包括一本体部4421及二安装耳4422。本体部4421上间隔设有二安装孔4423，用以安装固定楔形夹片443和辅助索43。二安装耳4422对称地设置在本体部4421的两侧，用于收容U形连接件441的两个臂部4411。U形连接件441的两个臂部4411穿过。
16、安装耳4422后，可通过螺母等将U形连接件441与锚头442组装在一起。楔形夹片443安装在安装孔4423内，用以将辅助索43固定在锚头442上。0033锚板45用于将可调节锚具44固定在梁体2上，其上设有一凸环451，用以安装U形连接件441。在使用过程中，可先把锚板45锚固于梁体2上，再把U形连接件441穿过锚板45上的凸环451，然后装上锚头442，拧上螺母，将锚头442固定在U形连接件441上，接着穿过辅助索43，最后上楔形夹片443张拉辅助索43。0034在将减振辅助索装置4安装在斜拉桥上时，辅助索43安装顺序为从最上面的一条斜拉主索3开始安装，安装好第二条斜拉主索3时应当拉紧辅助索。
17、43，即要施加适当的预张力，然后通过锁紧螺帽421锁紧辅助索43，原则上应保证斜拉主索3振动时辅助索43始终处于受拉状态，最后通过可调节锚具44和锚板45锚固于梁体2上。0035由于上述减振辅助索装置4的辅助索43由预张拉的形状记忆合金制成，其具有形状记忆效应、超弹性等优良特性，从而可增强减振辅助索装置4的耗能性能，在外力作用下产生较大变形时具有自恢复能力，同时具有良好的耐久性。辅助索43串接在各斜拉主索3之间，与斜拉主索3形成一个索网结构体系一方面，形状记忆合金辅助索43减小了斜拉主索3的有效长度，从而提升了拉索的振动频率；另一方面，提升了拉索的振动阻尼，可有效抑制拉索在各种外界激励下所导致。
18、的振动，如涡激振动、风雨振动、参数振动和线性内部共振。再者，上述减振辅助索装置4还具有结构简单、施工和维护方便等优点。此外，辅助索43交叉串接在各斜拉主索3之间，可进一步提高减振耗能效果。0036以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。说明书CN102277830ACN102277834A1/4页6图1说明书附图CN102277830ACN102277834A2/4页7图2说明书附图CN102277830ACN102277834A3/4页8图3图4图5说明书附图CN102277830ACN102277834A4/4页9图6图7图8说明书附图CN102277830A。