1.本发明涉及一种周期复合结构减振型桥塔，减振隔振结构领域。
2.
背景技术：3.随着交通运输的发展,车辆的负荷量和交通流量逐渐增加，桥梁结构振动引起的水下辐射噪声越来越明显。桥梁结构振动所产生的水下噪声会对水下生物尤其是濒危物种造成极大的危害，如中华白海豚、长江江豚、中华鲟等在白暨豚灭绝后，江豚成为长江中最后仅剩的鲸豚类动物，也是目前唯一确认的江豚淡水亚种。桥梁结构振动噪声除了直接干扰、影响江豚的听力与交流，还会对江水中的其他生物产生危害从而破坏水域生物多样性，进而恶化长江江豚的生存环境。跨江桥的桥塔直接与水体接触，其振动噪声直接传入水中，进而影响水生生物，因此亟需对桥塔设置减振措施。
4.周期复合结构存在带隙特性，带隙频率范围内的弹性波传播被有效抑制。此外，周期结构存在特定通带频率范围，在此通带频率范围内弹性波仅能沿特定方向传播。因而将周期复合结构运用到桥塔中后，以通过调整散射体的位置、排列方式、尺寸形成桥塔特定的带隙，抑制不同频率范围内的波的传递，或者给结构设置不同的缺陷从而形成特定通带频率使得结构中存在特定频段内弹性波传播具有方向性，进而可以引导振动定向传播，实现特定频率、特定位置的振动控制。
5.利用周期复合结构的带隙特性和通带特性实现减振效果，在满足桥塔结构力学性能的条件下，实现减振性能，这对桥塔减振设计具有重要意义。此外，带隙频率范围内桥塔振动得到明显降低的同时，桥塔结构声辐射特性也得到明显抑制，对于保护水下生物的生存繁衍环境具有重要意义。
6.
技术实现要素：7.本发明针对上述问题提供了一种周期复合结构减振型桥塔。
8.本发明采用如下技术方案：本发明一种周期复合结构减振型桥塔，该周期复合结构减振型桥塔包括桥塔基体、散射体；所述的桥塔基体上布置若干个散射体；所述的散射体在桥塔基体上的排列方式为周期性排列；周期性排列是按一定的规律循环排列；在周期性排列方式的基础上，对桥塔基体中周期性排列的某区域散射体进行划分调整，形成局部非周期性，以满足减振隔振要求；针对桥塔基体中每一截段中散射体按排列方式、组成数量其散射体材料划分为减弱区域或加强区域。
9.本发明所述的周期复合结构减振型桥塔，所述桥塔基体的截面形状为四边形、五边形或不规则形状。该桥塔基体的截面为平行于水平地面的一端面。
10.本发明所述的周期复合结构减振型桥塔，所述形成桥塔基体材料包括混凝土、钢
材、钢混组合材料或纤维增强复合材料。
11.本发明所述的周期复合结构减振型桥塔，所述的桥塔基体内设有腔体结构；所述散射体为外置型散射体或内置型散射体；所述的外置型散射体沿桥塔基体的腔体结构内侧壁排列；所述的内置型散射体由桥塔基体腔体结构的内侧向外侧延伸并嵌入桥塔基体内。
12.本发明所述的周期复合结构减振型桥塔，所述的外置型散射体或内置型散射体的截面为矩形或圆形或三角形或几何形状。
13.本发明所述的周期复合结构减振型桥塔，所述形成外置型散射体的材料包括金属、混凝土、陶瓷、硅橡胶或纤维增强复合材料；且可按照二元结构形式、三元结构形式或多元结构形式周期性布置外置型散射体。
14.该一元结构形式、二元结构形式、三元结构形式或多元结构形式通桥塔基体中组成散射体为一种材料组成时为一元结构形式；成散射体的由两种材料组成为二元结构形式，成散射体的由两种以上材料组成为多元结构形式。
15.本发明所述的周期复合结构减振型桥塔，所述的形成外置型散射体由的多种材料以叠合层的形式周期性布置在桥塔基体之上，相邻叠合层的材料不同，叠合层的高度和数量根据不同的减振隔振需求确定。
16.本发明所述的周期复合结构减振型桥塔，所述的所述内置型散射体的材料包括塑料、金属、陶瓷、硅橡胶或纤维增强复合材料，且可按照二元结构形式、三元结构形式或多元结构形式周期性布置内置型散射体。
17.本发明所述的周期复合结构减振型桥塔，所述的内置型散射体的不同材料以周期性的形式由桥塔内侧嵌入到桥塔基体之中，嵌入方式有预埋、钻孔等，且散射体材料与基体材料不同。
18.本发明所述周期复合结构减振型桥塔，所述以周期性布置的外置型散射体或内置型散射体，可以通过调整散射体的位置、排列方式、尺寸形成桥塔自身带隙，抑制不同频率范围内的波的传递。
19.本发明所述周期复合结构减振型桥塔， 所述外置型散射体或内置型散射体，在周期性排列方式的基础上设置不同的缺陷从而形成特定通带频率使得结构中存在特定频段内弹性波传播具有方向性，进而可以引导振动定向传播，实现特定频率、特定位置的振动控制有益效果本发明提供周期复合结构减振型桥塔，周期复合结构减振型桥塔在不附加其他附属设施的基础上，利用自身的带隙特性和通带频率特性，通过改变自身结构的特性实现对特殊位置、特殊频段的振动控制，最大程度上保留了桥塔本身的结构性能。此外，整体结构简单、制造方便、成本低廉、施工简易。
20.本发明提供周期复合结构减振型桥塔，针对的特殊位置、特殊频段可进行独立部设是散射体，散射体中的特殊区域指的是有要求的，需要进行特殊减振隔振的区域，散射体中的特殊频段指有要求的，需要进行特殊削减的振动频率范围。
21.附图说明
22.图1为本发明的周期复合结构减振型桥塔整体示意图；图2为本发明的周期复合结构减振型桥塔型三维示意图；图3为本发明的周期复合结构减振型桥塔型俯视示意图；图4为本发明的周期复合结构减振型桥塔型三维示意图；图5为本发明的周期复合结构减振型桥塔i型俯视示意图；图6为本发明的周期复合结构减振型桥塔型内部正视示意图；图7为本发明的单侧外置散射体构造示意图。
23.图8为本发明的内置散射体构造示意图。
24.具体实施方式
25.为使本发明实施例的目的和技术方案更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例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。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需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。
26.如图1所示：以桥塔为基体，周期性内置散射体形成内置型周期复合结构减振型桥塔，周期性布置外置型散射体形成外置型周期复合结构减振型桥塔。所述形成内置型散射体材料应与基体材料不同；所述外置型散射体可布置在桥塔基体的两侧或一侧且相邻叠合层的材料应不同；周期性布置的外置型或内置型散射体有二元结构形式、三元结构形式或多元结构形式。
27.本发明中的周期性布置的外置型散射体或内置型散射体，可以通过调整散射体的位置、排列方式、尺寸从而抑制桥塔结构自身带隙内频率的振动。
28.本发明中的外置型散射体或内置型散射体，在周期性排列方式的基础上进行特殊的缺陷设计，引导振动定向传播，对桥塔结构的特殊区域形成保护屏障。
29.下面结合附图，通过实施例对本发明进行进一步阐释：实施例1：如图2~3所示，本实施例为周期复合结构减振型桥塔型。该周期复合结构减振型桥塔由桥塔基体1和外置型散射体2组成。按照图2中所示将m行
×
n列的外置型散射体2以矩形阵列的周期性排列方式布置在桥塔基体1的内侧，形成周期复合结构减振型桥塔型。
30.桥塔基体截面形状为五边形，长度分别为l1，l2，l3，l3，l2，内角分别为β1，β2，β3，β4，β
5 ，厚度为t，形成桥塔基体的材料为混凝土。
31.实施例2：如图4~6所示，本实施例为周期复合结构减振型桥塔型。该周期复合结构减振型桥塔由桥塔基体1和内置型散射体2组成。按照图4中所示以矩形阵列的周期性排列方式将散射体嵌入到基体1内侧，形成周期复合结构减振型桥塔型。
32.桥塔基体截面形状为五边形，长度分别为l1，l2，l3，l3，l2，内角分别为β1，β2，β3，β4，β
5 ，厚度为t，形成桥塔基体的材料为混凝土。
33.内置型散射体2由纤维混凝土构成，空间上是高度为t/2的圆柱体，将圆柱体散射
体2沿着基体1内壁嵌入直至散射体末端完全没入基体。
34.如图7所示外置型散射体2由两种层状物堆叠而成，分别为圆形橡胶基板2
‑
1和管状钢板2
‑
2，其中，橡胶基本2
‑
1粘结在混凝土桥塔基体1内侧，钢管2
‑
2粘结在基板2
‑
1之上。
35.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。