[发明专利]一种用于扁平钢箱梁桥梁涡振控制的导流装置

说明书

技术领域

本发明属于桥梁工程和防灾工程领域，具体的说，是涉及一种用于扁平钢箱梁桥梁的抗风结构。

背景技术

扁平钢箱梁在国内外的桥梁均有广泛的应用，其呈流线型，抗风性能良好，是大跨度桥梁主梁截面的首选形式。

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，主要由截面尾部脱落的气流漩涡产生，带有一定的自激特性，同时结构振动又会对涡脱造成一定的影响。因此，涡激共振是一种带有自激性质的风致限幅振动。尽管涡激振动不会像颤振、驰振一样出现毁灭性的破坏，但其是低风速下常见的振动形式，并且振幅较大时足以影响行车安全，因此，将桥梁结构的涡激振动振幅控制在可接受的范围之内具有十分重要的意义。

以往的桥梁设计中，认为扁平钢箱梁断面的抗风性能良好，涡激振动现象并不显著，但并未考虑检修轨道等附属物所产生的涡脱对主体结构的影响，经试验及实践经验发现，这些附属物所产生的涡脱对结构的影响往往较大，对行车的安全性和舒适性均有较大影响，不容忽视。

发明内容

本发明要解决的是附属物所产生涡激振动影响扁平钢箱梁桥梁主体结构的技术问题，提供了一种用于扁平钢箱梁桥梁涡振控制的导流装置，主要应用于斜拉桥或悬索桥扁平钢箱梁上，可以改变扁平钢箱梁底部及侧面的流场特性，避免涡激共振发生、有效抑制涡激振幅，为行车安全性和舒适性提供保障，同时措施简单、经济实用。

为了解决上述技术问题，本发明通过以下的技术方案予以实现：

一种用于扁平钢箱梁桥梁涡振控制的导流装置，包括沿桥梁方向通长布置于检修轨道内侧的导流板；所述导流板相对于扁平钢箱梁底板倾斜且与所述扁平钢箱梁底板之间的张角向外，所述导流板一端与所述扁平钢箱梁底板焊接，并且所述导流板通过间隔设置的导流板加劲板与所述扁平钢箱梁底板焊接，所述导流板加劲板对应于扁平钢箱梁横隔板的位置布置；所述导流板加劲板与所述导流板连接的两个角点上分别设置有一个过焊孔。

所述导流板的竖向高度为所述检修轨道高度的0.9～1.2倍。

所述导流板的竖向高度为500mm。

所述导流板与所述检修轨道的间距为所述导流板竖向高度的0.75～1倍。

所述导流板与所述检修轨道的间距为500mm。

所述导流板与所述扁平钢箱梁底板之间的夹角为20°～40°。

所述导流板与所述扁平钢箱梁底板之间的夹角为30°。

所述过焊孔的半径为3～5cm。

所述导流板与所述导流板加劲板之间采用双面角焊缝，所述导流板与所述扁平钢箱梁底板之间采用单面坡口部分融透焊缝，所述导流板加劲板与所述扁平钢箱梁底板之间采用双面角焊缝焊接。

本发明的有益效果是：

（一）本发明在传统扁平钢箱梁构造的基础上，在扁平钢箱梁底板检修轨道的内侧增加了两道导流板，可以改变扁平钢箱梁底部及侧面的流场特性，抑制漩涡的产生或将大型漩涡打碎，有效的避免涡激共振发生、抑制涡激振幅，提高了行车的安全性和舒适性，并有利于延长桥梁的使用寿命。

（二）本发明在导流板加劲板与导流板相接的角点位置分别采用一个3～5cm的过焊孔，有利于各板件间的焊接连接，并且导流板加劲板与箱梁内横隔板对应布置，增强导流板的稳定性。

（三）本发明的导流板与箱梁底板的夹角宜控制在30°左右，不仅对抑制涡振振幅效果十分显著，同时保证了足够的施焊空间，施工便捷。

附图说明

图1是本发明所提供的导流装置的结构示意图；

图2是图1中A部分的局部放大图；

图3是本发明所提供的导流装置的立面结构示意图。

图中：1：导流板；2：导流板加劲板；3：检修轨道；4：扁平钢箱梁底板；5：过焊孔；6：扁平钢箱梁内横隔板。

具体实施方式

如图1和图2所示，本实施例披露了一种用于扁平钢箱梁桥梁涡振控制的导流装置，主要包括导流板1和导流板加劲板2。

导流板1是宽度为1000mm的长条形平板结构，沿桥梁主梁方向通长布置。导流板1位于检修轨道3内侧，其与检修轨道3的间距为500mm。导流板1与检修轨道3的间距通常为导流板1竖向高度的0.75～1倍，而导流板1竖向高度的取值范围通常为检修轨道3高度的0.9～1.2倍。上述间距能够保证有效的抑制扁平钢箱梁底部和侧面的大型漩涡产生，进而避免涡激共振并降低涡激振幅。