[发明专利]用于阻尼桥梁的振动的装置

说明书

本发明涉及一种用于阻尼具有桥面板的桥梁的振动的装置，所述装置包括沿着桥面板的至少一侧布置的至少一个阻尼翼，所述至少一个阻尼翼衰减桥梁的振动，其中，所述至少一个阻尼翼的纵向方向布置成平行于桥面板的纵向方向，其特征在于，所述至少一个阻尼翼布置在至少一个支撑结构上，其中，所述至少一个支撑结构侧向地附接到桥面板，使得所述至少一个阻尼翼布置成与桥面板的面向所述至少一个阻尼翼的外边缘具有侧向偏移，其中，所述至少一个阻尼翼的中心与桥面板的中心之间的距离为桥面板的半宽度的至少1.2倍，并且所述至少一个阻尼翼是永久固定的或者当风沿着给定方向作用在桥梁上时是固定的。

技术领域

本发明涉及一种用于阻尼具有桥面板的桥梁的振动的装置，所述装置包括沿着桥面板的至少一侧布置的至少一个阻尼翼，所述至少一个阻尼翼衰减桥梁的振动，其中，所述至少一个阻尼翼的纵向方向布置成平行于桥面板的纵向方向。

背景技术

希望建造具有大跨距长度的悬索桥。例如，20世纪90年代后期在日本建造的明石海峡大桥具有将近2000米的跨距长度。如此大的桥梁长度在振动方面会导致相当大的问题。这尤其包括风引起的振动和颤动。在桥梁的颤振期间发生扭转振动和弯曲振动。它们通常是自感振动，其中，动态风力由桥面板的振动引起。尤其是通过在时间上恒定的风速造成颤振，而不是阵风等。如果作用在桥梁上的风速超过临界值，桥面板的结构阻尼就被负空气动力学阻尼克服。在风速进一步增加的情况下，可能出现具有负总阻尼的系统，其中，小的初始变形会导致实际上具有无限的幅度的增加的振动，从而导致桥梁的失效。桥梁的颤振稳定性的特征结构值是临界风速Ucr。已知的是，Ucr随着振动的固有频率和桥梁的阻尼的降低而下降。特别地，具有大跨距长度的桥梁具有低的固有频率，使得它们特别容易颤动。

从WO 2006/050802已知一种用于阻尼特别是在桥梁中的振动的装置，所述装置包括以旋转和/或可移位的方式安装的至少一个空气动力学控制表面和包括弹簧元件的至少一个机械阻尼器。在机械阻尼器和空气动力学控制表面之间布置至少一个受约束的运动学联接。当风作用于桥梁上时，空气动力学控制表面振动，使得桥梁的不希望的振动被衰减。

已知的装置具有的优点在于是被动系统，并且因此高度地可靠。但是，它具有可动部件，这使得实施到土木工程结构中是不寻常的任务，并且可能是昂贵的。还有争论在于，即使比主动阻尼器更可靠，由于移动部件可能失效，它在某些方面也不太可靠。

此外，从EP 0 233 528 A2已知一种结构，所述结构具有相对于桥面板竖向偏移地定位的固定翼。这些翼安装在悬索桥的悬架上，因此安置在桥面板的边缘的正上方。虽然这种已知的装置具有无可动部件的优点，并且因此特别坚固和可靠，但是它在实践中不能令人满意地衰减桥梁的振动。

发明内容

从上述现有技术出发，本发明的目的是提供一种用于阻尼桥梁的振动的装置，所述装置具有坚固和可靠的构造，并且同时就桥梁振动的阻尼而言具有高效率。

本发明通过根据权利要求1的装置解决该目的。有利的实施例可以在从属权利要求、说明书和附图中找到。

本发明这样的解决该目的，即，所述至少一个阻尼翼布置在至少一个支撑结构上，其中，所述至少一个支撑结构侧向地附接到桥面板，使得所述至少一个阻尼翼布置成与桥面板的面向所述至少一个阻尼翼的外边缘具有侧向偏移，其中，所述至少一个阻尼翼的中心与桥面板的中心之间的距离为桥面板的半宽度的至少1.2倍，优选为桥面板的半宽度的至少1.5倍，并且所述至少一个阻尼翼是永久固定的或者当风沿着给定方向作用在桥梁上时是固定的。

设置有本发明的装置的桥梁可以是悬索桥，特别是具有例如大于1000米或大于2000米的大跨距长度的悬索桥。本发明的装置用于阻尼桥梁的风引起的振动，特别是桥梁的颤动。本发明的装置衰减或抑制了这种振动并且因此稳定了桥梁结构。