[实用新型]提高钢桁梁悬索桥颤振稳定性的非对称气动翼板

说明书

技术领域

本实用新型桥梁工程辅件，尤其钢桁梁悬索桥防颤振气动翼板制造领域。

背景技术

随着技术进步和现代交通运输的需求，修建越来越多的大跨度桥梁成为必然趋势，桥梁跨径的加长使得结构对风的敏感程度大为增强, 避免结构发生发散性的颤振运动也因此成为大跨径桥梁设计过程中必须关注的问题，在桥梁结构颤振和抖振解决方案中, 气动翼板扮演着非常重要的角色。气动翼板几乎不会增加钢桁梁的阻力系数，而且其结构简单、自重很轻，安装及检查维护方便，且经济性能好。中国专利申请 CN200810226680.3结合中央开槽沿纵桥向全桥连续布置，提出了如图1的方案，图中桥面板中央开槽1;气动翼板2;桥面板3;钢桁架4;立柱5;纵梁6。气动翼板2由多数个节段拼装而成一整体，成形的气动翼板2两端为封口;每个气动翼板节段长度为钢桁梁节段长度的1/5一1倍，气动翼板2的宽度为钢桁梁宽度的1/30一1/10倍;每个气动翼板节段通过栓接、铆接或焊接固定在立柱5上部，立柱5下端通过栓接或焊接固定在纵梁6上，纵梁6两端通过栓接或焊接固定在钢桁架4两侧内部。并提出了对称性翼板的几种方案。

发明内容

本实用新型的目的是研制一种用于提高钢桁梁悬索桥颤振稳定性的气动翼板构造，在现有技术的基础上，进一步优化气动布局，使气动翼板具有更为良好的颤振消除效果。

    本实用新型的目的是通过以下的手段实现的。

提高钢桁梁悬索桥颤振稳定性的非对称气动翼板，由复合材料中空翼板和板端联接机构组成，气动翼板采用非对称的翼面构造，上翼板表面为曲面，下翼板表面为平面；可多层叠合安装。

采用本实用新型的构造方式，采用非对称的气动布局，可使气动翼板具有更为良好的颤振消除效果，尤其适合于大跨度钢桁梁悬索桥使用。

附图说明

图1为现有技术气动翼板和桥面板中央开槽组合气动控制装置示意图。

图2为本实用新型气动翼板的外观图。

图3为双层气动翼板布置图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的结构作进一步的详述。

由图2可看到用于提高钢桁梁悬索桥颤振稳定性的非对称气动翼板，由复合材料中空翼板101和板端102及联接机构103组成，气动翼板采用非对称的翼面构造，上翼板表面为曲面，下翼板表面为平面；可多层叠合安装。

实施例1

采用如图2和图3的结构,聚苯硫醚复合材料注塑翼板采用椭圆曲面抛物面的上翼面，上翼面翼高为0.3m,下翼面为平面。

实施例2

   用实施例1的气动翼板构造双层颤振消除结构,上下两翼板均通过立柱固定在钢桁架上,翼宽B为1m, 上下翼面的距离H为0.35 m。

    通过节段模型缩比风洞试验，采用中央开槽和气动翼板组合气动措施的钢桁梁悬索桥颤振临界风速(单位:m/s)，数据指标如下表：

攻角实施例1单层非对称椭圆曲面实施例3双层非对称椭圆曲面-3度大于128.0大于130.60度大于101.3大于130.63度73.276.1

试验表明,多层叠合安装时上下气动翼板的间距H与翼板宽度B之比控制在0.35最为适宜,偏离该比例, 临界风速较低。试验中还发现，在气动翼板表面设置气滞性构造，如均布（深度为2cm的）圆弧凹坑, 颤振临界风速有进一步提高的趋势。