申请/专利权人：合肥工业大学;安徽省公路桥梁工程有限公司

申请日：2023-10-11

公开（公告）日：2024-05-17

公开（公告）号：CN117373219B

主分类号：G08B21/18

分类号：G08B21/18;E01D19/00;E01D4/00;G08B5/36

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.05.17#授权;2024.01.26#实质审查的生效;2024.01.09#公开

摘要：本发明提供了一种短吊杆纵桥向偏移预警装置，包括预警减振机构，预警减振机构安装于桥面板的预留孔洞内，预留孔洞内设置短吊杆并通过短吊杆与系杆拱桥拱支撑连接，当短吊杆发生晃动偏移时，触发预警减振机构进行耗能减振并发出预警信号。本发明还公开了一种短吊杆纵桥向偏移预警方法。本发明通过在桥面板的预留孔洞内安装预警减振机构，预留孔洞内设置短吊杆并通过短吊杆与系杆拱桥拱支撑连接，在短吊杆进行晃动时，预警减振机构触发预警信号，骤断风险可以进行监控，在一定程度上可以及时对短吊杆进行维护；预警减振机构对短吊杆所受弯曲应力进行一定的抵御，起到消能减振的作用，提高桥梁的安全性以及耐久性。

主权项：1.一种短吊杆纵桥向偏移预警装置，其特征在于，包括预警减振机构（1），所述预警减振机构（1）安装于桥面板（2）的预留孔洞（201）内，所述预留孔洞（201）内设置短吊杆（3）并通过短吊杆（3）与系杆拱桥拱肋（4）支撑连接，当短吊杆（3）发生晃动偏移时，触发预警减振机构（1）进行耗能减振并发出预警信号，所述预警减振机构（1）包括套筒（101）、上活塞环（102）、下活塞环（103）、上滑动块（104）、下滑动块（105）、储能弹簧（106）、复位弹簧（107）、粘滞液（108）、触发机构（109），所述套筒（101）内从上到下滑动设置有上滑动块（104）、下滑动块（105）、上活塞环（102）、下活塞环（103），所述上滑动块（104）、下滑动块（105）之间通过储能弹簧（106）进行连接，所述上活塞环（102）、下活塞环（103）之间密封填充有粘滞液（108），下活塞环（103）通过复位弹簧（107）与套筒（101）内底部相连，所述上滑动块（104）上端连接有触发机构（109），所述触发机构（109）的接触端设置有压力传感器（1091）以及预警灯（1092），所述压力传感器（1091）用于控制预警灯（1092）发出灯光预警，所述预警减振机构（1）设置有若干个，均匀呈周向安装于桥面板（2）的预留孔洞（201）内壁上，所述预警减振机构（1）设置有三组，每组包括四个预警减振机构（1），三组分别均匀呈周向安装于桥面板（2）的预留孔洞（201）内壁上不同高度上；上部的一组预警减振机构（1）、中间的一组预警减振机构（1）、下部的一组预警减振机构（1）的触发机构（109）距离正常状态的短吊杆（3）距离依次减小，三组预警减振机构（1）的复位弹簧（107）以及储能弹簧（106）的基本设计原则如下：S1、以轴向断裂力为基础指标，短吊杆（3）的索外保护套开始破损、索外保护套完全破损，短吊杆（3）的拉索完全断裂为三级界限；S2、在有限元模拟的基础上，索外保护套开始破损轴向断裂力、索外保护套完全破损轴向断裂力、拉索完全断裂轴向断裂力；S3、根据减振弹簧整体装置所选粘滞液（108）的类型，从下到上记三组预警减振机构（1）所受粘滞力分别为、、；S4、在有限元模拟的基础上得出轴向断裂力与横向断裂力的比例系数λ， ；S5、由有限元模拟所得比例系数，可根据实际工程中索外保护套材料的断裂力以及拉索的断裂力推出横向断裂力，建立与弹簧力之间的平衡，平衡方程仅考虑横向断裂力与储能弹簧（106）及粘滞力之间的平衡；S6、从下到上三组预警弹簧劲度系数设置基本原则，要求；S7、针对不同工程的短吊杆（3），按照短吊杆（3）外壁与桥面板（2）的预留孔洞（201）内壁距离L，从上到下的三级预警减振机构（1）长度分别设置为，预警减振机构（1）的连接杆（1093）的长度占预警减振机构（1）整体长度一半，预警减振机构（1）的可伸缩部分占预警减振机构（1）整体长度一半，三级弹簧长度设置分别为，复位弹簧设置长度与对应储能弹簧长度相同；即，一级弹簧劲度系数为： 即，二级弹簧劲度系数为： 即，三级弹簧劲度系数为： 。

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