1.本发明涉及桥梁减振领域，特别涉及一种具有减振功能的观景平台。


背景技术：

2.近年来，在风景优美的旅游风景区修建的大跨度桥梁越来越多，为了能从高空视角欣赏景色，许多大跨桥梁均加设了观景平台，如重庆观音岩长江大桥、杭州湾跨海大桥以及厦门演武大桥等。在大跨度桥梁修建越来越多的同时，由于其跨度大、柔度大、阻尼小等特点，易在风载及车辆载荷的作用下发生竖向振动，桥面振幅过大影响行车舒适性和交通安全，严重时甚至会导致桥梁损坏。
3.相关技术中，通过将阻尼器安装于悬臂钢架上对桥梁进行减振，利用大悬臂支撑架支撑阻尼器，使阻尼器能相对靠近主梁的竖向位移大的区域，以达到更好的减振效果。
4.但是，由于阻尼器在减振过程中受力较大，对大悬臂支撑架刚度要求很高，悬臂支撑架的结构复杂且实施难度大，不仅提高了设计难度还增加了施工成本。


技术实现要素：

5.本发明实施例提供一种具有减振功能的观景平台，以解决相关技术中，悬臂支撑架的结构复杂且实施难度大，不仅提高了设计难度还增加了施工成本的问题。
6.第一方面，提供了一种具有减振功能的观景平台，其包括：桥梁支撑体，所述桥梁支撑体上安装有主梁；观景平台，所述观景平台位于所述主梁的底部，所述观景平台通过铰链装置转动连接于所述桥梁支撑体；阻尼器，所述阻尼器的一端转动连接于所述观景平台，另一端转动连接于所述桥梁支撑体；拉索，所述拉索一端安装于所述观景平台，另一端安装于所述主梁；所述铰链装置、所述阻尼器及所述拉索的转动轴线大致平行。
7.一些实施例中，所述阻尼器与所述观景平台的连接点位于所述拉索远离所述铰链装置的一侧。
8.一些实施例中，所述观景平台沿所述主梁的纵桥向中心轴线对称设置，所述观景平台转动连接有至少两个所述拉索，所述拉索沿所述主梁的纵桥向中心轴线对称设置。
9.一些实施例中，所述铰链装置与所述拉索位于所述桥梁支撑体的相对两侧，所述观景平台的重心位于所述铰链装置与所述拉索之间。
10.一些实施例中，所述观景平台的侧缘设置有固定座，所述拉索远离所述主梁的一端转动连接于所述固定座。
11.一些实施例中，所述铰链装置的转动轴线大致与所述主梁的中心轴线相垂直，所述中心轴线为所述主梁沿纵桥向的对称轴线，所述拉索的中心线相对于水平面之间的夹角大于或等于45度。
12.一些实施例中，所述阻尼器为黏滞阻尼器。
13.一些实施例中，所述桥梁支撑体固定有防护支座，所述防护支座位于所述观景平台的底部；且所述防护支座与所述观景平台之间具有间隙，当所述拉索断裂时，所述防护支
座的上部支撑所述观景平台。
14.一些实施例中，所述防护支座与所述铰链装置位于所述桥梁支撑体的相对两侧。
15.一些实施例中，所述观景平台的上方设置有护栏，所述护栏围成活动空间。
16.本发明提供的技术方案带来的有益效果包括：
17.本发明实施例提供了一种具有减振功能的观景平台，由于具有桥梁支撑体，其可以是桥墩或桥塔。在桥梁支撑体通过铰链装置转动连接有观景平台，可以为游客提供观景场地；通过铰链装置观景平台可相对桥梁支撑体转动，观景平台通过拉索与主梁连接，可以将主梁的振动位移传递至观景平台，观景平台的底部转动连接有阻尼器，阻尼器的另一端固定于桥梁支撑体。相比将阻尼器安装在悬臂钢架上，连接在刚度更高的观景平台上，可以节省施工成本。由于观景平台其重力较大，并可相对桥梁支撑体转动，能通过惯质效应增大阻尼器的减振效果。当主梁发生振动时，由于观景平台绕铰链装置转动，并带动阻尼器运动，阻尼器为控制主梁振动提供阻尼力，观景平台的自重为控制主梁振动提供惯性力，提高了阻尼器对主梁的减振效果。因此，观景平台可以在为游客提供观景场地的同时，通过安装在观景平台上的阻尼器与拉索实现对主梁的减振；另外，相比悬臂钢架，观景平台结构简单且刚度大，通过观景平台的自重提供附加质量为主梁提供更好的减振效果。
附图说明
18.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
19.图1为本发明实施例提供的一种具有减振功能的观景平台的横桥向观察的结构示意图；
20.图2为本发明实施例提供的一种具有减振功能的观景平台的立体结构示意图；
21.图3为图2的局部示意图；
22.图4为本发明实施例提供的一种具有减振功能的观景平台的仰视的结构示意图；
23.图5为本发明实施例提供的一种具有减振功能的观景平台的纵桥向观察的结构示意图；
24.图6为本发明实施例提供的一种具有减振功能的观景平台的由底部观察的立体结构示意图；
25.图7为图6的局部示意图；
26.图8为本发明实施例提供的一种具有减振功能的观景平台的由顶部观察的立体结构示意图；
27.图9为本发明实施例提供的一种具有减振功能的观景平台的原理示意图。
28.图中：
29.1、桥梁支撑体；2、主梁；3、观景平台；4、铰链装置；5、阻尼器；6、拉索；7、防护支座；8、护栏；9、固定座。
具体实施方式
30.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
31.本发明实施例提供了一种具有减振功能的观景平台，其能解决，悬臂支撑架的结构复杂且实施难度大，不仅提高了设计难度还增加了施工成本的问题。
32.参见图1至图8，为本发明实施例提供的一种具有减振功能的观景平台，其可以包括：桥梁支撑体1，桥梁支撑体1上可以安装有主梁2；观景平台3，观景平台3可以位于主梁2的底部，观景平台3可以通过铰链装置4转动连接于桥梁支撑体1；阻尼器5，阻尼器5的一端可以转动连接于观景平台3，另一端可以转动连接于桥梁支撑体1；拉索6，拉索6一端可以安装于观景平台3，另一端可以安装于主梁2；铰链装置4、阻尼器5及拉索6的转动轴线可以大致平行，本实施例中，桥梁支撑体1为桥塔，在其它实施例中，桥梁支撑体1还可以是桥墩，立柱或其它结构，主梁2安装于桥梁支撑体1上，观景平台3通过铰链装置4转动连接在桥梁支撑体1，观景平台3还安装有阻尼器5，且观景平台3通过拉索6与主梁2相连接，拉索6可将主梁2的振动位移传递至观景平台3，通过阻尼器5可吸收拉索6传递来的主梁2的振动，其中吸收主梁2的阻尼力的计算公式如下：
[0033][0034]
其中，nc为阻尼器5的位移放大系数，fd为对主梁2的阻尼力，cd为阻尼器5的阻尼系数，为主梁与拉索连接处主梁竖向振动速度，为主梁与拉索连接处主梁竖向振动加速度，md为观景平台3的质量，即公式(1)的加号左边为阻尼器5对主梁2的阻尼力，而加号右边为观景平台3为阻尼器5附加的阻尼力，观景平台3自重为控制主梁2振动提供惯性力，提高对主梁2的减振效果，由于不通过钢架结构支撑阻尼器5，观景平台结构简单且刚度大，降低了设计难度及施工成本，并开阔了桥梁底部的空间，为游客观景提供了更好的体验。
[0035]
参见图1及图9所示，在一些可选的实施例中，阻尼器5可以与观景平台3的连接点位于拉索6远离铰链装置4的一侧，也就是说，阻尼器5在观景平台3上连接的位置相对拉索6会更远离铰链装置4，本实施例中，拉索6的水平夹角与阻尼器5的水平夹角相等，即从阻尼器5的转动轴的投影方向看，拉索6的投影与阻尼器5的伸缩方向相平行，其中拉索6与铰链装置4在观景平台3上的连接位置间距为l1，而阻尼器5与铰链装置4在观景平台3上连接位置的间距为l2，其中l2》l1，如由公式(1)可得阻尼器5本身的阻尼力可以通过增大阻尼器5的位移放大系数nc实现对阻尼力的放大，其中位移放大系数的公式如下：
[0036]
nc＝l2/l1
ꢀꢀꢀ
(2)
[0037]
由于l2》l1，nc》1可以增大阻尼器5的位移，从而增大阻尼器5对主梁2的阻尼力，当拉索6在主梁2的振动下牵动观景平台3运动时，阻尼器5的位移量相比拉索6的位移量更大，也就是说，相比直接将阻尼器5安装于观景平台3与主梁2之间，通过这种方式能放大阻尼器5的位移，提高阻尼器5的行程利用率，并增强对主梁2的减振效果。
[0038]
参见图4及图5所示，在一些可选的实施例中，观景平台3可以沿主梁2的纵桥向中心轴线对称设置，观景平台3可以转动连接有至少两个拉索6，拉索6可以沿主梁2的纵桥向
中心轴线对称设置，也就是说，通过对称设置的拉索6连接观景平台3，一方面提供更强的拉力防止观景平台3脱离拉索6，对称设置则保证观景平台3的两侧受力均匀，以免观景平台3在使用过程中发生倾斜，本实施例中，观景平台3连接有两根拉索6，在其它实施例中，观景平台可以连接有多个对称设置的拉索6。
[0039]
参见图1至图9所示，在一些可选的实施例中，铰链装置4与拉索6位于桥梁支撑体1的相对两侧，观景平台3的重心位于铰链装置4与拉索6之间，也就是说，观景平台3穿过桥梁支撑体1的两侧，其中铰链装置4安装于桥梁支撑体1的一侧，而拉索6安装于桥梁支撑体1的一侧，通过分布于桥梁支撑体1的两侧分别对两侧的观景平台3起到支撑作用，重心位于铰链装置4与拉索6之间，本实施例中，观景平台3的重心位置相对于铰链装置4的距离为l3，而铰链装置4相对于拉索6的距离为l1，则其质量放大系数nm公式如下：
[0040]
nm＝l3/l1ꢀꢀꢀ
(3)
[0041]
在实际使用过程中，可以通过调整重心位置来增大质量放大系数，从而提高观景平台3对主梁2的减振效果。
[0042]
参见图2至图5所示，在一些可选的实施例中，观景平台3的侧缘可以设置有固定座9，拉索6远离主梁2的一端可以转动连接于固定座9，也就是说，由于固定座9位于观景平台3的边缘位置，而拉索6连接在固定座9上，拉索6连接在观景平台3的边缘位置，对在观景平台3的空间占用小，不会过多的影响游客在观景平台3的观景体验。
[0043]
参见图1至图8所示，在一些可选的实施例中，铰链装置4的转动轴线可以大致与主梁2的中心轴线相垂直，中心轴线可以为主梁2沿纵桥向的对称轴线，拉索6的中心线相对于水平面之间的夹角大于或等于45度，也就是说，铰链装置4、拉索6与阻尼器5三者沿桥梁的纵桥向排列，由于拉索6的中心线相对水平面夹角大于或等于45度，最好是接近90度，能更大限度的偏向竖直状态，更加容易传递桥梁的竖向位移，通过拉索6能更容易的减少主梁2的竖向振动，提高减振效果。
[0044]
参见图1至图8所示，优选的，阻尼器5为黏滞阻尼器，黏滞阻尼器直接增加结构的阻尼，且黏滞阻尼器具有广谱特性可以控制主梁2的多阶涡激振动。
[0045]
参见图1至图8所示，在一些可选的实施例中，桥梁支撑体1可以固定有防护支座7，防护支座7可以位于观景平台3的底部；且防护支座7可以与观景平台3之间具有间隙，当拉索6断裂时，防护支座7的上部可以支撑观景平台3，本实施例中，防护支座7与桥梁支撑体1一体浇筑，防护支座7设计为三角形，其顶部与观景平台3之间留有间隙，正常状态下，观景平台3在铰链装置4及拉索6的作用下保持稳定，不与防护支座7接触，当拉索6断裂时，观景平台3的底部与防护支座7的顶部接触，防护支座7支撑观景平台3，以免观景平台3倾斜，导致游客安全问题。
[0046]
参见图1至图8所示，在一些可选的实施例中，防护支座7与铰链装置4可以位于桥梁支撑体1的相对两侧，也就是说，当拉索6断裂时，观景平台3在桥梁支撑体1两侧的部分分别由铰链装置4以及防护支座7支撑，通过将两侧的共同支撑，提高观景平台3的安全性。
[0047]
参见图1至图8所示，在一些可选的实施例中，观景平台3的上方可以设置有护栏8，护栏8围成活动空间，也就是说，观景平台3的外围被护栏8围住，以免游客不慎掉下观景平台3，通过护栏8围成一个活动空间，限制游客在活动空间内游玩，提高游客观景过程的安全性。
[0048]
本发明实施例提供的一种具有减振功能的观景平台的原理为：
[0049]
由于具有桥梁支撑体1，其可以是桥墩或桥塔，桥梁支撑体1通过铰链装置转动连接有观景平台3，可以为游客提供观景场地，供大家休闲放松，通过铰链装置4观景平台3可相对桥梁支撑体1转动，观景平台3通过拉索6与主梁2连接，可以将主梁2的振动位移传递至观景平台3，观景平台3的底部转动连接有阻尼器5，阻尼器5的另一端固定于桥梁支撑体1，当主梁2发生振动时，由于观景平台3绕铰链装置4转动，并带动阻尼器5运动，阻尼器5为主梁2振动提供阻尼力，观景平台3的自重为控制主梁2振动提供惯性力，提高了阻尼器5对主梁2的减振效果，相比将阻尼器5安装在悬臂钢架上，连接在刚度更高的观景平台3上，可以节省施工成本，由于取消了钢架结构，桥梁底部空间相对空旷，更适合游客观景游玩，由于观景平台3其重力较大，并可相对桥梁支撑体1转动，能通过惯质效应增大阻尼器5的减振效果，其中铰链装置4的转动轴线与阻尼器5的转动轴线相平行，两者可以在同一平面转动，不影响观景平台3的活动，因此，观景平台3可以在为游客提供观景场地的同时，通过安装在观景平台3上的阻尼器5与拉索6实现对主梁2的减振，不必将阻尼器5设置在悬臂钢架上，观景平台结构简单且刚度大，利用观景平台3的自重为主梁2减振提供附加惯性力，通过观景平台3的自重提供附加质量为主梁2提供更好的减振效果。
[0050]
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0051]
需要说明的是，在本发明中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0052]
以上所述仅是本发明的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。