本实用新型专利技术涉及一种拉索减振试验模型装置，应用于桥梁减振装置领域，包括作动支杆、固定支杆、拉索、配重块、作动器和激振器，拉索通过作动支杆和固定支杆进行张拉，激振器连接至拉索，以对拉索输出激励信号，提供不同的振动环境，拉索的一端固定至作动支杆，作动支杆相对于地面可转动，作动支杆通过作动器的输出杆支撑，以将拉索张紧，拉索另一端绕过固定支杆后，与配重块连接，并垂吊于固定支杆旁，其中，作动器和激振器的位置都可调节；该装置能够适用于多种振动环境，精确对拉索施加力进行张拉，对拉索的张力进行主动地调节，改变拉索的刚度和阻尼，实现对拉索减振进行主动调节和控制。制。制。
【技术实现步骤摘要】
一种拉索减振试验模型装置
[0001]本技术涉及桥梁减振装置
，特别是一种拉索减振试验模型装置。
技术介绍
[0002]拉索是斜拉桥的主要受力构件，因其具有质量轻、阻尼小、频率低等特点，在风、雨等外部环境因素作用下容易发生大幅振动，严重影响拉索的使用寿命，威胁到斜拉桥的运营安全，造成社会恐慌。目前拉索减振的控制试验方法主要是通过在拉索上设置侧向阻尼器，其本质是改变拉索系统的振动参数来实现对拉索的减振，其阻尼器一端固定在主桥或者地面上，另一端固定在拉索一侧，与拉索成一定角度，拉索振动时，阻尼器发挥作用，增大拉索系统的阻尼和刚度来实现对拉索的减振控制。现有的阻尼器无法根据拉索的振动状态实现对拉索的精准减振，对于外部环境激励比较大时，拉索振动幅度会明显增大，超出了阻尼器所能控制的范围，阻尼器对于拉索的振动控制效果将会显著降低甚至失效，当外部环境激励较小时，阻尼器虽然取得了良好的减振效果，但是造成资源的浪费，无法发挥其强大的阻尼性能。
[0003]现有的拉索减振装置，存在以下问题：
[0004]1、在拉索侧向设置阻尼器的方式，其对拉索提供的阻尼和能量不能根据环境和拉索的振动状态进行主动调节控制。
[0005]2、阻尼器调节控制能力存在上限，对于超出其阻尼和能量范围的拉索振动控制效果一般甚至无效。
[0006]3、无法实时监控采集拉索系统的振动状态，并进行数据分析与计算。
[0007]4、无法模拟工程实际情况，对拉索系统进行无线传输控制，也无法研究数据无线传输中存在的时滞对减振效果的影响。
[0008]5、拉索振动响应的采集器安装定位后无法根据试验需要进行空间位置的调整与精确地安装定位。
技术实现思路
[0009]本技术的专利技术目的在于：针对现有技术存在不能根据振动环境和拉索的振动状态进行主动调节控制的问题，提供一种拉索减振试验模型装置，能够适用于多种振动环境，精确对拉索施加力进行张拉，对拉索的张力进行主动地调节，改变拉索的刚度和阻尼，实现对拉索减振进行主动调节和控制。
[0010]为了实现上述目的，本技术采用的技术方案为：
[0011]一种拉索减振试验模型装置，其包括相互间隔设置的作动支杆和固定支杆，以及拉索、配重块、作动器和激振器，拉索的第一段张拉在作动支杆和固定支杆之间，激振器连接至拉索的第一段，以对拉索输出激励信号，提供不同的振动环境，且拉索的一端固定至作动支杆，作动支杆相对于地面可转动，作动支杆通过作动器的输出杆支撑，以将拉索张紧，拉索的第二段与固定支杆活动连接，拉索的另一端与配重块连接，且配重块垂吊于固定支
杆旁。
[0012]现有减振装置不能对振动进行主动地调节，而该装置通过激振器对拉索输出激励，根据需要进行简谐、脉冲、或其他形式的外部激励，或随机输出信号进行激励，适用于多种振动情况，通过作动支杆和配重块将拉索张紧，使拉索保持一定的拉应力，更加贴近于工程实际状态，通过作动器对作动支杆施加支撑力，支撑力可通过作动器进行精确地调节，实现作动器精确力的输出，基于杠杆原理，始终保持作动支杆对拉索施加拉力，改变拉索的刚度和阻尼，实现对拉索的主动减振调节和控制。
[0013]在技术较佳的实施例中，上述装置还包括激光位移计、反射板和位移计支架，反射板固定在拉索的第一段，反射板位于激光位移计的激光输出方向上，激光位移计固定在位移计支架上，激光位移计能够调节在位移计支架上的相对位置；通过反射板实时反馈位移状态，通过激光位移计，实时采集拉索的运动位移状态数据，从而反映拉索的振动状态；通过激光位移计能够调节高度，以适应反射板的位置。
[0014]在技术较佳的实施例中，上述位移计支架包括支架底座、基柱、伸缩杆、紧固件、高度调节块、固定板和水平支杆，基柱的底端与支架底座固定，伸缩杆与基柱轴套连接，高度调节块与伸缩杆连接，高度调节块通过伸缩杆相对于支架底座可滑动调节高度，基柱和伸缩杆的连接处、高度调节块与伸缩杆的连接处分别设有紧固件，水平支杆的两端分别连接高度调节块和固定板，激光位移计固定在固定板上；通过位移计支架，能够调节相对于拉索的水平位置，也可以调节激光位移计相对于地面的垂直高度，方便对激光位移计进行定位，根据多模态的试验需要，获取激光位移计对拉索所有位置的数据采集，以满足拉索减振多模态的试验需求。
[0015]在技术较佳的实施例中，上述装置还包括拉力传感器和压力传感器，拉索的一端通过拉力传感器连接至作动支杆，压力传感器设在作动器的输出杆和作动支杆之间；通过拉力传感器反馈作动支杆对拉索的拉力，通过压力传感器反馈作动器对作动支杆的压力，能够实时采集拉索上的拉力状况和作动器输出端的施加力状态，以便于采集数据进行分析，作为依据对作动器施加力的大小进行调节和控制。
[0016]在技术较佳的实施例中，上述装置还包括作动器支座，作动器支座包括可调支座、调节板和支座板，可调支座的侧面设有竖直方向的滑道，调节板卡入滑道并相对于滑道可滑动，调节板通过锁紧件与可调支座锁紧固定，支座板连接至调节板，支座板用于安装作动器；通过作动器支座将作动器固定并为作动器提供支撑，并通过可调支座对作动器进行上下滑动，调节作动器的位置，能够在一定程度上对作动器的作用力的位置进行调节，从而实现作动支杆对拉索的拉力的调节，一方面能够将作动器调节到合适位置，作动器输出力位置可以随时调整，提供稳定的输出控制力，使试验模型更加灵活可变，另一方面能够在较大范围内对作动器施加的力进行调节，在阻尼和能量较大时，增大对拉索的拉力，以减小振动，维持较好的减振效果。
[0017]在技术较佳的实施例中，上述作动器支座还包括限位组件，限位组件安装在支座板，并卡住作动器两侧；通过限位组件将作动器卡在支座板上，能够对作动器工作位置进行限制，避免作动器发生位置偏离。
[0018]在技术较佳的实施例中，上述装置还包括铰支座、固定支座和固定件，作动支杆铰接至铰支座，固定支杆固定至固定支座，铰支座、固定支座分别通过固定件固定至地
面；通过铰支座将作动支杆的位置进行固定，通过作动支杆与铰支座铰接，实现作动支杆的转动，方便调节拉力，通过固定支座将固定支杆进行固定，这样对作动支杆和固定支杆分别进行了固定，形成间隔的试验模型基础，方便搭设拉索和进行试验；通过固定件将铰支座和固定支座固定在地面，增强了铰支座和固定支座的连接的稳定性和强度，避免振动造成固定支杆和作动支杆的连接不稳。
[0019]在技术较佳的实施例中，上述装置还包括第一电源和第二电源，第一电源与作动器电连接，第二电源与激振器电连接；第一电源和第二电源为作动器和激振器提供电压。
[0020]在技术较佳的实施例中，上述装置还包括移动式可调底座，移动式可调底座设在拉索的第一段下方，移动式可调底座用于放置激振器；通过移动式可调底座为激振器提供支撑，方便对移动式可调底座进行位置的移动。
[0021]在技术较佳的实施例中，上述装置还包括控制器，所述拉力传感器、压力传感器、激本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种拉索减振试验模型装置，其特征在于，包括相互间隔设置的作动支杆和固定支杆，以及拉索、配重块、作动器和激振器，所述拉索的第一段张拉在作动支杆和固定支杆之间，所述激振器连接至所述拉索的第一段，以对拉索输出激励信号，且拉索的一端固定至作动支杆，所述作动支杆相对于地面可转动，所述作动支杆通过作动器的输出杆支撑，以将拉索张紧，所述拉索的第二段与固定支杆活动连接，所述拉索的另一端与配重块连接，且配重块垂吊于固定支杆旁。2.根据权利要求1所述的拉索减振试验模型装置，其特征在于，还包括激光位移计、反射板和位移计支架，所述反射板固定在所述拉索的第一段，所述反射板位于激光位移计的激光输出方向上，所述激光位移计固定在所述位移计支架上，所述激光位移计能够调节在所述位移计支架上的相对位置。3.根据权利要求2所述的拉索减振试验模型装置，其特征在于，所述位移计支架包括支架底座、基柱、伸缩杆、紧固件、高度调节块、固定板和水平支杆，所述基柱的底端与支架底座固定，所述伸缩杆与基柱轴套连接，所述高度调节块与伸缩杆连接，所述高度调节块通过伸缩杆相对于支架底座可滑动调节高度，所述基柱和伸缩杆的连接处、所述高度调节块与伸缩杆的连接处分别设有紧固件，所述水平支杆的两端分别连接高度调节块和固定板，所述激光位移计固定在固定板上。4.根据权利要求2所述的拉索减振试验模型装置，其特征在于，还包括拉力传感器和压力...
【专利技术属性】
技术研发人员：方聪，周帅，李水生，于鹏，李璋，杨坚，
申请(专利权)人：中国建筑第五工程局有限公司，
类型：新型
国别省市：
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