用于双边箱型
π
型梁
桥梁涡振抑制的
稳定板组件
技术领域
1.本实用新型涉及一种用于双边箱型π型梁桥梁涡振抑制的稳定板组件,属于桥梁工程技术领域。
背景技术:
2.涡振,即涡激振动,是大跨度桥梁在低风速下很容易出现的一种风致振动现象,涡激振动带有自激性质,但振动的结构反过来会对涡脱形成某种反馈作用,使得涡振共振振幅受到限制,因此涡激共振是一种带有自激性质的风致限幅振动。尽管涡激振动不像颤振和驰振一样是发散的毁灭性振动,但由于是低风速下常容易发生的振动,且振动幅度之大足以影响行车安全。
3.目前,对于抑制主梁涡振影响的减振措施,可以分为两大类:空气动力学机构和机械减振机构。针对桥梁主梁的机械减振机构包括可调谐质量阻尼器、电涡流质量阻尼器等;但这些机构通常造价昂贵,且针对不同的桥梁,阻尼器参数的设置及阻尼器的安装都较复杂。在空气动力学机构中,单一形状的导流板,常常难以将涡振振幅控制在规范允许范围内。
技术实现要素:
4.本实用新型所要解决的技术问题是目前双边箱型π型梁桥梁采用单一结构的导流板抑制涡振振幅效果差。
5.本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:用于双边箱型π型梁桥梁涡振抑制的稳定板组件,包括
横向板和斜向板,横向板的一端与桥梁端部腹板水平连接,且另一端与斜向板一端连接,斜向板另一端倾斜向下设置。
6.其中,上述结构中
所述横向板与斜向板之间的夹角大于90
°
,且小于或等于120
°
。
7.其中,上述结构中所述横向板与桥梁外壁的连接方式和横向板与斜向板的连接方式为铆接或栓接或焊接。
8.其中,上述结构中所述横向板与斜向板均沿桥梁纵向均匀布置,横向板与斜向板的宽度相等,且均为桥梁高度的一半。
9.其中,上述结构中所述桥梁下端中部铰接有下稳定板。
10.进一步,上述结构中所述桥梁下端中部设置有预应力钢筋混凝土梁,且沿桥梁纵向均匀布置,下稳定板上端与预应力钢筋混凝土梁的下端铰接,预应力钢筋混凝土梁的高度不超过桥梁高度的1/4,所述预应力钢筋混凝土梁与桥面板连接处的两侧设置加强混凝土,预应力钢筋混凝土梁的宽度等于桥梁中部栏杆的混凝土底座宽度。
11.进一步,上述结构中所述下稳定板自然垂直时下端与桥梁底部齐平。
12.进一步,上述结构中还包括设置在预应力钢筋混凝土梁的下端铰支座,下稳定板与铰支座铰接。
13.进一步,上述结构中还包括连接板,所述连接板的一端与斜向板的倾斜下端连接,
另一端与桥梁外壁连接。
14.进一步,上述结构中所述横向板与斜向板连接处,斜向板末端,下稳定板末端,连接板与斜向板连接处均为光滑圆弧结构。
15.本实用新型的有益效果是:本结构在桥梁两侧腹板设置l型结构的稳定板组件,经实验证明能更有效抑制涡激振动,能有效控制π型梁桥梁的涡激共振振幅,对于桥梁的竖弯涡振和扭转涡振均有较好的抑制效果。同时本结构提高了双边箱型π型梁桥梁结构设计的安全性及经济性且能同时减小涡振的竖向振幅和扭转振幅,对于桥梁的抗颤振能力亦有提高。有效的改善π型梁断面整体风振性能。
附图说明
16.图1为本实用新型的结构示意图。
17.图2为本实用新型图1中i处放大结构示意图。
18.图3为本实用新型图2中加装连接板后的结构示意图。
19.图4为本实用新型图3的另一种连接结构示意图。
20.图5为本实用新型图1中ii处放大结构示意图。
21.图6为本实用新型原桥梁竖向涡振振幅示意图。
22.图7为本实用新型图6加装稳定板组件后的竖向涡振振幅示意图。
23.图8为本实用新型原桥梁扭转涡振振幅示意图。
24.图9为本实用新型图8加装稳定板组件后的扭转涡振振幅示意图。
25.图中标记为:1是横向板,2是斜向板,3是加强混凝土,4是预应力钢筋混凝土梁,5是铰支座,6是下稳定板,7是连接板,8是桥梁。
具体实施方式
26.下面结合附图对本实用新型进一步说明。
27.如图1至图9所示,本实用新型的用于双边箱型π型梁桥梁涡振抑制的稳定板组件,包括横向板1和斜向板2,横向板1的一端与桥梁8端部外壁水平连接,且另一端与斜向板2一端连接,斜向板2另一端倾斜向下设置。本领域技术人员能够理解的是,本结构在桥梁8两侧设置l型结构的稳定板组件就可降低涡振共振振幅,同时结合试验数据进行调整。具体是将横向板1的一端与桥梁8端部外壁水平连接,且另一与斜向板2一端连接,斜向板2另一端倾斜向下设置。实际使得桥梁8的两侧应均对称设置有稳定板组件,也即是对称设置有横向板1和斜向板2,由于横向板1水平设置,且斜向板2远离横向板1端倾斜向下设置,故使得整个稳定板组件为倒置的l形结构。
28.优选的,上述结构中所述横向板1与斜向板2之间的夹角大于90
°
,且小于或等于120
°
。本领域技术人员能够理解的是,本结构只是优选横向板1与斜向板2的夹角大小,根据实际需要选择夹角夹角大于90
°
,且小于或等于120
°
改变气流流向来降低涡振共振振幅。
29.优选的,上述结构中所述横向板1与桥梁8外壁的连接方式和横向板1与斜向板2的连接方式为铆接或栓接或焊接。本领域技术人员能够理解的是,为了方便横向板1的安装,本结构优选横向板1与桥梁8外壁的连接方式和横向板1与斜向板2的连接方式为铆接或栓接或焊接。
30.优选的,上述结构中所述横向板1与斜向板2均沿桥梁8纵向均匀布置,横向板1与斜向板2的宽度相等,且均为桥梁8高度的一半。本领域技术人员能够理解的是,为了进一步降低涡振共振振幅,本结构优选横向板1与斜向板2均沿桥梁8纵向均匀布置,进一步优选横向板1与斜向板2的宽度相等,且均为桥梁8高度的一半。
31.优选的,上述结构中所述桥梁8下端中部铰接有下稳定板6。本领域技术人员能够理解的是,为了进一步减小涡激共振振幅,本结构还在桥梁8下端铰接下稳定板6,使得下稳定板6可在桥梁8宽度方向上旋转,在风攻角不为0
°
是可将下稳定板6偏转到与风向垂直的方向,对桥梁8的振动有着更好的抑制作用,实现降低涡激共振振幅的目的。
32.优选的,上述结构中所述桥梁8下端中部设置有预应力钢筋混凝土梁4,且沿桥梁8纵向均匀布置,下稳定板6上端与预应力钢筋混凝土梁4的下端铰接,预应力钢筋混凝土梁4的高度不超过桥梁8高度的1/4,所述预应力钢筋混凝土梁4与桥面板连接处的两侧设置加强混凝土3,预应力钢筋混凝土梁4的宽度等于桥梁8中部栏杆的混凝土底座宽度。本领域技术人员能够理解的是,为了方便下稳定板6铰接固定在桥梁8下端,本结构优选在桥梁8下端中部设置有预应力钢筋混凝土梁4,且沿桥梁8纵向均匀布置,使得下稳定板6上端与预应力钢筋混凝土梁4的下端铰接,预应力钢筋混凝土梁4的高度不超过桥梁8高度的1/4。同时为了增加结构强度,优选在预应力钢筋混凝土梁4与桥面板连接处的两侧设置加强混凝土3,进一步优选预应力钢筋混凝土梁4的宽度等于桥梁8中部栏杆的混凝土底座宽度。
33.优选的,上述结构中所述下稳定板6自然垂直时下端与桥梁8底部齐平。本领域技术人员能够理解的是,本结构进一步优选下稳定板6的长度,具体是下稳定板6自然垂直时下端与桥梁8底部齐平。
34.优选的,上述结构中还包括设置在预应力钢筋混凝土梁4的下端铰支座5,所述铰支座5沿桥梁8纵向间隔设置,下稳定板6与铰支座5铰接。本领域技术人员能够理解的是,为了方便下稳定板6与桥梁8铰接固定,本结构进一步在预应力钢筋混凝土梁4的下端铰支座5,通过铰支座5实现下稳定板6与桥梁8的铰接,铰支座5沿桥梁8纵向间隔设置,下稳定板6与铰支座5铰接即可保证下稳定板6运行。
35.优选的,上述结构中还包括连接板7,所述连接板7的一端与斜向板2的倾斜下端连接,另一端与桥梁8外壁连接。本领域技术人员能够理解的是,为了保证稳定板组件的结构强度,优选设置连接板7,具体在斜向板2顶端加连接板7与桥梁8侧壁腹板连接起来,形成一个小型风嘴,进而降低涡激共振振幅。
36.优选的,上述结构中所述横向板1与斜向板2连接处,斜向板2末端,下稳定板6末端,连接板7与斜向板2连接处均为光滑圆弧结构。本领域技术人员能够理解的是,为了降低风阻,优选横向板1与斜向板2连接处为光滑的圆弧结构,斜向板2末端为光滑的圆弧结构,下稳定板6末端为光滑的圆弧结构,连接板7与斜向板2连接处为光滑圆弧结构。
技术特征:
1.用于双边箱型π型梁桥梁涡振抑制的稳定板组件,其特征在于:包括横向板(1)和斜向板(2),横向板(1)的一端与桥梁(8)端部腹板水平连接,且另一与斜向板(2)一端连接,斜向板(2)另一端倾斜向下设置。2.根据权利要求1所述的用于双边箱型π型梁桥梁涡振抑制的稳定板组件,其特征在于:所述横向板(1)与斜向板(2)之间的夹角大于90
°
,且小于或等于120
°
。3.根据权利要求1所述的用于双边箱型π型梁桥梁涡振抑制的稳定板组件,其特征在于:所述横向板(1)与桥梁(8)外壁的连接方式和横向板(1)与斜向板(2)的连接方式为铆接或栓接或焊接。4.根据权利要求1所述的用于双边箱型π型梁桥梁涡振抑制的稳定板组件,其特征在于:所述横向板(1)与斜向板(2)均沿桥梁(8)纵向均匀布置,横向板(1)与斜向板(2)的宽度相等,且均为桥梁(8)高度的一半。5.根据权利要求1至4任一权利要求所述的用于双边箱型π型梁桥梁涡振抑制的稳定板组件,其特征在于:所述桥梁(8)下端中部铰接有下稳定板(6)。6.根据权利要求5所述的用于双边箱型π型梁桥梁涡振抑制的稳定板组件,其特征在于:所述桥梁(8)下端中部设置有预应力钢筋混凝土梁(4),且沿桥梁(8)纵向均匀布置,下稳定板(6)上端与预应力钢筋混凝土梁(4)的下端铰接,预应力钢筋混凝土梁(4)的高度不超过梁高度的1/4,所述预应力钢筋混凝土梁(4)与桥面板连接处的两侧设置加强混凝土(3),预应力钢筋混凝土梁(4)的宽度等于桥梁(8)中部栏杆的混凝土底座宽度。7.根据权利要求5所述的用于双边箱型π型梁桥梁涡振抑制的稳定板组件,其特征在于:所述下稳定板(6)自然垂直时下端与桥梁(8)底部齐平。8.根据权利要求5所述的用于双边箱型π型梁桥梁涡振抑制的稳定板组件,其特征在于:还包括设置在预应力钢筋混凝土梁(4)的下端铰支座(5),所述铰支座(5)沿桥梁(8)纵向间隔设置,下稳定板(6)与铰支座(5)铰接。9.根据权利要求5所述的用于双边箱型π型梁桥梁涡振抑制的稳定板组件,其特征在于:还包括连接板(7),所述连接板(7)的一端与斜向板(2)的倾斜下端连接,另一端与桥梁(8)外壁连接。10.根据权利要求9所述的用于双边箱型π型梁桥梁涡振抑制的稳定板组件,其特征在于:所述横向板(1)与斜向板(2)连接处,斜向板(2)末端,下稳定板(6)末端,连接板(7)与斜向板(2)连接处均为光滑圆弧结构。
技术总结
本实用新型涉及一种用于双边箱型π型梁桥梁涡振抑制的稳定板组件,属于桥梁工程技术领域。本结构包括横向板(1)和斜向板(2),横向板(1)的一端与桥梁(8)端部外壁水平连接,且另一端与斜向板(2)一端连接,斜向板(2)另一端倾斜向下设置。本结构能有效控制π型梁桥梁的涡激共振振幅,能同时减小涡振的竖向振幅和扭转振幅,对于桥梁的抗颤振能力亦有提高。有效的改善π型梁断面整体风振性能。解决了目前双边箱型π型梁桥梁采用单一结构的导流板抑制涡振振幅效果差的问题。振振幅效果差的问题。振振幅效果差的问题。
技术研发人员:
朱皓 蒋媛 邓秋意
受保护的技术使用者:
中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司
技术研发日:
2022.09.28
技术公布日:
2023/2/20