Устройство для гашения колебаний мостового пролетного строения

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

1744173 Аl

E 01 0 7/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

Г"..

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4884795/33 (22) 23,10.90 (46) 30,06.92. Бюл. № 24 (71) Днепропетровский институт инженеров железнодорожного транспорта им. М, И. Калинина (72) А, Л. Закоря и M. В. Тарасенко (53) 624.21.094(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 885406, кл. Е 01 0 9/02, 1980.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1481313, кл. Е 01 0 9/02, 1987, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГАШЕНИЯ КОЛЕБАНИЙ МОСТОВОГО ПРОЛЕТНОГО СТРОЕНИЯ (57) Сущность изобретения, устройство для гашения колебаний мостового пролетного

Изобретение относится к строительству и предназначено для гашения колебаний пролетных строений мостов и других конструкций.

В условиях увеличения эксплуатационных нагрузок и скоростей их движения происходит возрастание динамических перемещений пролетных строений мостов.

Это особенно относится к мостам. запроектированным по старым нормам, а также к новым конструкциям, изготовленным из высокопрочных сталей или легких сплавов.

Известен пружинный одномассовый динамический гаситель с трением, включающий сосредоточенную массу, присоединенную кдемпфируемой конструкции через строения, установленного между опорами и имеющего главные фермы с вертикальными стойками, верхними поясами„объединенными поперечными и диагональными связями, и нижними поясами, включает гибкие предварительно напряженные упругие связи, консоли, соединенные с одними концами упругих связей, демпферы и упругие элементы, Консоли расположены на опорах, демпферы одними концами жестко прикреплены к вертикальным стойкам, а другими — соединены между собой в уровне выше габарита приближения строения, при этом другие концы упругих связей прикреплены к демпферам в месте их соединения и к пролетному строению в уровне верхних поясов на пересечении диагональных связей посредством упругих элементов, 3 ил, параллельно расположенные упругий элемент л вязкий демпфер.

Этому длнамическому гасителю, как и простейшему динамическому гасител о без 4 поглощаюц:его энергию демпфера, свойст- (Д венны тл .Ие недостатки, как значительная . относатеаанаа масса то — 20$ от массы де- )» мпфируемой конструкции), снижение за счет этогс эффективности применения гасителя колебаний, сложность компоновки и настройки гасителя, практическая возможность его использования только при определенных (фиксированных) частотах и направлениях колебаний.

Для гашения горизонтальных колебаний пролетных строений предназначено из1744173

10

40

50 вестное устройство, состоящее из демпферов с жесткими связями, устанавливаемых в местах пучности форм горизонтальных колебаний между двумя параллельными пролетными строениями..

Однако данное устройство можно использовать только на двухпутных участках, т.е, там, где имеются параллельные пролетные строения, расположенные на небольшом расстоянии друг от друга.

Также известно устройство для гашения колебаний пролетных строений мостов в виде группы демпферов и упругих элементов; располагаемых в пределах нижних поясов ферм, и соединенных с концами верхних поясов наклонными упругими связями.

Цель изобретения — повышение эффективности гашения горизонтальных и крутильных колебаний пролетного строения моста.

Для этого предлагается устройство, состоящее из демпферов и гибких упругих связей, расположенных вне габарита приближения строений. Гибкие предварительно напряженные упругие связи одними концами соединены с консолями, установленными на опоре симметрично относительно продольной оси пролетного строения, а другими сходящимися концами в уровне выше габарита приближения строений присоединены к демпферам в месте их соединения и через упругий элемент к пролетному строению в уровне верхних поясов на пересечении диагональных связей, Другими концами демпферы жестко прикреплены к вертикальным стойкам главных ферм пролетного строения.

На фиг. 1 представлен фасад демпфирующего пролетного строения; на фиг. 2 — то же, план; на фиг, 3 — вид вдоль моста на пролетное строение с устройством для гашения колебаний.

Для достижения поставленной цели используются расположенные вне габарита приближения строений гибкие предварительно напряженные упругие связи 1, которые своими нижними концами крепятся к выносным консолям 2, установленным на опоре 3 симметрично относительно продольной оси пролетного строения 4 (установка выносных консолей на опоре . требуется в случае недостаточно ее длины для того, чтобы упругие наклонные связи не попадали внутрь габарита приближения строений (см. фиг. 3), и сходятся в одну точку

5 выше габарита приближения строений, а затем присоединены к пролетному строению в уровне верхних поясов на пересечении диагональных связей через упругий элемент (пружину) 6 для обеспечения предварительного натяжения упругих связей 1.

К практически неподвижной по сравнению с горизонтальными перемещениями пролетного строения 4 точке 5 соединения упругих связей 1 и упругого элемента 6 с

Двух сторон присоединены концы жестких связей демпферов 7.. Другими концами демпферы жестко прикреплены к вертикальным стойкам главных ферм пролетного строения 4. Такие устройства устанавливаются симметрично относительно поперечной оси пролетного строения — по два устройства на каждом пролетном строении.

При горизонтальных колебаниях пролетного строения 4. происходят перемещения всех его элементов с некоторыми амплитудами относительно продольной оси пролетного строения. В то же время точка 5 соединения концов гибких преднапряженных упругих связей 1 и упругого элемента (пружины) 6 остается практически неподвижной. В результате взаимных перемещений точки 5 и элементов (стоек) пролетного строения 4 срабатывают размещенные между ними демпферы 7, снижая амплитуду вынужденных горизонтальных колебаний пролетных строений.

По сравнению с простейшими динамическими гасителями колебаний или динамическими гасителями с затуханием в предложенном устройстве отсутствуют дополнительные массы, снижающие грузоподъемность пролетных строений, и обеспечивается работоспособность устройства при любых частотах колебаний системы и возмущающих воздействий.

В отличие от известного устройства с постановкой между двумя параллельными пролетными строениями демпферов с жесткими связями предложенное устройство предназначено для использования на отдельно стоящих пролетных строениях однопутных участков или при большом расстоянии между параллельными пролетными строениями.

По сравнению с прототипом система упругих связей с демпферами используется для гашения горизонтальных и крутильных колебаний пролетного строения, Установка дополнительных связей пролетного строения с опорами в виде гибких наклонных упругих оттяжек приводит к уменьшению свободной длины пролетного строения, а следовательно, и к увеличению частоты собственных горизонтальных колебаний пролетного строения, что позволяет изменяя место крепления связей к пролетному строению избегать резонансных частот колебаний.

1744173

Установка предварительно напряженных упругих связей увеличивает давление пролетного строения на опорные части, тем самым повышая трение в опорных частях, что также является дополнительным источником рассеивания энергии колебаний пролетного строения как в горизонтальной, так и в вертикальной плоскостях, Кроме того, использование упругих связей из тросов повышает эффективность гашения колебаний пролетного строения за счет трения между проволоками самого троса..

Установка предложенного устройства для гашения колебаний пролетного строения возможна на любом эксплуатируемом пролетном строении без изменения конструкции пролетного строения.

Наиболее эффективным является использование предложенного устройства на металлических пролетных строениях со сквозными фермами железнодорожных мостов.

Предлагаемое устройство обеспечивает эффективное гашение горизонтальных и крутильных колебаний пролетного строения моста в результате рассеивания энергии колебаний в демпферах и соответствующего уменьшения амплитуды и увеличения скорости затухания колебаний, Таким образом, экономический эффект от использования предложенного изобретения проявляется в повышении надежности и долговечности пролетных строений мостов.

Формула изобретения

5 Устройство для гашения колебаний мостового пролетного строения,. установленного между опорами и имеющего главные фермы с вертикальными стойками, верхними поясами, обьединенными поперечными

10 и диагональными связями, и нижними поясами, включающее гибкие предварительно напряженные упругие связи, расположенные вне габарита пролетного строения, консоли, установленные симметрично отно15 сительно продольной оси пролетного строения и соединенные с одними концами упругих связей, демпферы и упругие элементы, отличающееся тем,что,сцелью повышения эффективности процесса га20 шения горизонтальных и крутильных колебаний пролетного строения, консоли расположены на опорах, демпферы одними концами жестко прикреплены к вертикальным стойкам, а другими соединены между

25 собой в уровне выше габарита приближения строения, при этом другие концы упругих связей прикреплены к демпферам в месте их соединения и к пролетному строению в уровне верхних поясов на пересечении диа30 гональных связей посредством упругих элементов.

1744173

1744173

ФуГ. 3

Составитель Т. Дриго

Редактор А. Долинич Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор M. Максимишинец

Заказ 2172 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r Ужгород, ул,Гагарина, 101