【技术实现步骤摘要】
本技术涉及吊索减振，特别是一种负刚度装置及钢丝绳减振装置。
技术介绍
1、缆索承载仍是超大跨桥梁的主要结构形式，索结构具有长细比大、阻尼小、基频低的特点，极易在风荷载、交通荷载等激励下发生振动。随着桥梁跨径的突破，索长度增加，索结构的基频进一步下降，在常遇风速下更易发生高阶涡振。在横桥向强风作用下，长吊索也容易发生高频涡振，实测吊索的振动达到频率为5.0～27hz，最大加速度幅度达到6g，此类振动将缩短吊索的使用寿命，需要对其进行振动控制。综上所述，十分有必要对索结构高阶振动进行控制。
2、钢丝绳体系有着经济性好，环境适应强，耐久性好的特点。因此其作为隔振器被广泛应用于军事、电子、航空航天、房屋建筑等领域，也有学者创造性地将钢丝绳体系应用到索结构的高阶振动控制，发现其有效提供了良好的宽频多模态控制效果。在随后的研究中发现，钢丝绳阻尼器的过大的刚度将会影响其减振效果，因此亟需提供合适的方式来降低钢丝绳阻尼器的刚度，负刚度的加入是降低钢丝绳阻尼器刚度可行的方法。
3、负刚度装置是高性能减隔振的主要兴趣点之一，除最经典的压缩弹簧实现负刚度外，还有凸轮、欧拉屈曲梁(euler buckled beam)。在隔振领域，学者们将负刚度装置和正刚度隔振器并联得到具有高静低动的特性的准零刚度(qzs)隔振器，拓宽了隔振器有效隔振频带并降低了峰值传递率。在减振领域，负刚度放大阻尼器较比传统的粘滞阻尼器具有更好的能量耗散性能，将其布置在索端有效提高了阻尼比。综上不难发现，负刚度在减隔振领域应用广泛，且能有效提高了减隔振效果，
4、永磁体是一种功能性材料，其广泛应用于磁浮轴承、阻尼器、隔振器。永磁体负刚度装置则有着不接触、使用寿命长、体积小、无摩擦损耗等优势，有学者将永磁体负刚度装置与阻尼器配合使用应用到索的减振，提高了阻尼性；也有学者将永磁体负刚度装置和正刚度的机械弹簧配合，形成高静低动的准零刚度隔振器，有效降低了隔振器的峰值传递率。综上可以发现，永磁体负刚度装置应用广泛、结构形式高效、紧凑；十分适合内部可布置空间小的钢丝绳阻尼器，故而采用永磁体负刚度装置降低钢丝绳阻尼器有很强适配性，并开展下面研究。
技术实现思路
1、本技术的目的在于：针对现有技术存在如何通过永磁体改变钢丝绳阻尼器的负刚度问题，提供一种负刚度装置及钢丝绳减振装置。
2、为了实现上述目的，本技术采用的技术方案为：
3、一种负刚度装置，包括框架主体，所述框架主体的内侧的相对两侧分别固定设有第一永磁体和第二永磁体，所述第一永磁体和所述第二永磁体之间设有第三永磁体，所述第三永磁体分别和所述第一永磁体和第二永磁体相吸；
4、所述框架主体设有所述第一永磁体的一侧连接有第一连接机构，所述框架主体设有所述第二永磁体的一侧设有第二连接机构，所述第二连接机构伸入所述框架主体的内部连接所述第三永磁体，所述第二连接机构能够带动所述第三永磁体靠近或远离所述第一永磁体和第二永磁体。
5、当第二连接机构偏离平衡位置与第一连接机构相对运动靠近时，中间的所述第三永磁体和靠近所述第一连接机构的第一永磁体间距减小，吸引力增大；中间的所述第三永磁体和靠近所述第二连接机构的所述第二永磁体间距增大，吸引力减小，因此促进中间的所述第三永磁体向第一连接机构偏离平衡位置，从而形成负刚度。
6、当第二连接机构偏离平衡位置向远离第一连接机构的方向相对运动时，中间的所述第三永磁体和靠近所述第一连接机构的第一永磁体间距增大，吸引力减小；中间的所述第三永磁体和靠近所述第二连接机构的所述第二永磁体间距减小，吸引力增大，因此促进中间的所述第三永磁体向第二连接机构偏离平衡位置，从而形成负刚度。
7、所述负刚度装置，能够有效降低钢丝绳阻尼器的刚度，钢丝绳阻尼器固定点之间的相对位移增大，阻尼器耗能增加，减振效果得到提升。
8、作为本技术的优选方案，所述框架主体包括四块依次首尾连接的铝板，所有所述铝板围合成矩形框架结构。
9、作为本技术的优选方案，所述第一永磁体、第二永磁体和第三永磁体分别设置在铝盒内。
10、作为本技术的优选方案，所述第一永磁体、第二永磁体和第三永磁体分别具有两块，两块所述第一永磁体沿所述第三永磁体能够移动的方向的垂直方向间隔分布，两块所述第二永磁体沿所述第三永磁体能够移动的方向的垂直方向间隔分布，两块所述第三永磁体沿其移动方向分布。
11、作为本技术的优选方案，所述第一连接机构和所述第二连接机构均包括端头和双头螺杆，所述端头一端螺纹连接所述双头螺杆的一端，所述双头螺杆的另一端连接所述框架主体或所述第三永磁体。
12、一种钢丝绳减振装置，包括钢丝绳阻尼器和所述的负刚度装置，钢丝绳阻尼器包括钢丝绳和至少两个夹板组，所述负刚度装置的所述第一连接机构和所述第二连接机构中至少一个连接吊索。
13、所述钢丝绳减振装置，将负刚度装置连接于吊索，能够有效降低钢丝绳阻尼器的刚度，钢丝绳阻尼器固定点之间的相对位移增大，阻尼器耗能增加，减振效果得到提升。
14、作为本技术的优选方案，当钢丝绳阻尼器为三点式钢丝绳阻尼器时：
15、所述钢丝绳依次绕设三个方位的夹板组形成螺旋结构，其中一个方位的夹板组连接于支架，所述支架固定设置，剩余两个方位的夹板组连接于两根所述吊索，
16、对应于每个所述吊索至少设有一个所述负刚度装置，所述负刚度装置的所述第一连接机构和所述第二连接机构中至少一个铰接于吊索，所述第一连接机构和所述第二连接机构中另一个铰接于所述支架。
17、所述钢丝绳阻尼器采用三点式布置，将两根吊索和支架同时连接，这种布置形式支架设计更加简洁，安装更加方便，美观性强。
18、作为本技术的优选方案，两根所述吊索之间通过刚性横联连接，所述负刚度装置的所述第一连接机构或所述第二连接机构铰接于所述刚性横联。
19、两个所述负刚度装置，在所述吊索间的所述刚性横联和所述支架间按照一定角度进行布置，有效降低三点式钢丝绳阻尼器面内面外的刚度，从而提高减振效果。所述三点式钢丝绳阻尼器和所述负刚度装置，它们上下排列，采用分离式布置，单个构件的重量都控制在可以人为搬动的范围，大大降低了安装、拆卸、维护的难度。
20、作为本技术的优选方案，当钢丝绳阻尼器为两点式钢丝绳阻尼器时：
21、所述两点式钢丝绳阻尼器和所述负刚度装置通过并联的方式固定在相邻两根所述吊索之间，所述负刚度装置的所述第一连接机构和所述第二连接机构中至少一个铰接于其中一个所述吊索，另一个铰接于另一个所述吊索。所述两点式钢丝绳阻尼器固定在相邻两根所述吊索之间，为无支架方案，无支架方案直接通过所述夹板组和所述吊索进行连接，所述负刚度装置和所述两本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种负刚度装置，其特征在于，包括框架主体，所述框架主体的内侧的相对两侧分别固定设有第一永磁体(211)和第二永磁体(212)，所述第一永磁体(211)和所述第二永磁体(212)之间设有第三永磁体(213)，所述第三永磁体(213)分别和所述第一永磁体(211)和第二永磁体(212)相吸；
2.根据权利要求1所述的负刚度装置，其特征在于，所述框架主体包括四块依次首尾连接的铝板(24)，所有所述铝板(24)围合成矩形框架结构。
3.根据权利要求1所述的负刚度装置，其特征在于，所述第一永磁体(211)、第二永磁体(212)和第三永磁体(213)分别设置在铝盒(22)内。
4.根据权利要求1所述的负刚度装置，其特征在于，所述第一永磁体(211)、第二永磁体(212)和第三永磁体(213)分别具有两块，两块所述第一永磁体(211)沿所述第三永磁体(213)能够移动的方向的垂直方向间隔分布，两块所述第二永磁体(212)沿所述第三永磁体(213)能够移动的方向的垂直方向间隔分布，两块所述第三永磁体(213)沿其移动方向分布。
5.根据权利要求
6.一种钢丝绳减振装置，其特征在于，包括钢丝绳阻尼器和如权利要求1-5任一所述的负刚度装置，钢丝绳阻尼器包括钢丝绳(31)和至少两个夹板组，所述负刚度装置的所述第一连接机构(231)和所述第二连接机构(232)中至少一个连接吊索(1)。
7.根据权利要求6所述的钢丝绳减振装置，其特征在于，当钢丝绳阻尼器为三点式钢丝绳阻尼器(3)时：
8.根据权利要求7所述的钢丝绳减振装置，其特征在于，两根所述吊索(1)之间通过刚性横联(6)连接，所述负刚度装置的所述第一连接机构(231)或所述第二连接机构(232)铰接于所述刚性横联(6)。
9.根据权利要求6所述的钢丝绳减振装置，其特征在于，当钢丝绳阻尼器为两点式钢丝绳阻尼器(7)时：
10.根据权利要求7-9任一所述的钢丝绳减振装置，其特征在于，当包含支架(4)时，所述支架(4)和桥梁护栏(5)的立柱(51)固结；
...【技术特征摘要】
1.一种负刚度装置，其特征在于，包括框架主体，所述框架主体的内侧的相对两侧分别固定设有第一永磁体(211)和第二永磁体(212)，所述第一永磁体(211)和所述第二永磁体(212)之间设有第三永磁体(213)，所述第三永磁体(213)分别和所述第一永磁体(211)和第二永磁体(212)相吸；
2.根据权利要求1所述的负刚度装置，其特征在于，所述框架主体包括四块依次首尾连接的铝板(24)，所有所述铝板(24)围合成矩形框架结构。
3.根据权利要求1所述的负刚度装置，其特征在于，所述第一永磁体(211)、第二永磁体(212)和第三永磁体(213)分别设置在铝盒(22)内。
4.根据权利要求1所述的负刚度装置，其特征在于，所述第一永磁体(211)、第二永磁体(212)和第三永磁体(213)分别具有两块，两块所述第一永磁体(211)沿所述第三永磁体(213)能够移动的方向的垂直方向间隔分布，两块所述第二永磁体(212)沿所述第三永磁体(213)能够移动的方向的垂直方向间隔分布，两块所述第三永磁体(213)沿其移动方向分布。
5.根据权利要求1-4任一所述的负刚度装置，其特征在于，所述第...
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