[发明专利]一种塔桥尾流致塔周吊索振动的风洞试验装置

说明书

本发明公开了一种塔桥尾流致塔周吊索振动的风洞试验装置，包括长方体框架结构的装置本体和吊索；装置本体包括竖直设置的一根木质结构塔柱和三根刚性立柱；塔柱设置在迎风一侧；装置本体还包括设置在其顶面的上支架和设置在其底面的下支架；下支架设置在转盘上；装置本体顺桥向靠近塔柱侧表面上设置有至少一根柔性吊索；吊索两端分别设置在上支架和下支架上；吊索横桥向和顺桥向均设置有加速度器；加速度器连接测试装置；本发明塔柱和吊索竖直设置，塔柱固定在支架上，吊索具备气动弹性，实现了一个刚、柔结构并存的试验装置，能够更加真实的反映实际情况。

技术领域

本发明涉及风洞试验装置，具体涉及一种塔桥尾流致塔周吊索振动的风洞试验装置。

背景技术

随着悬索桥跨度的不断增大，其塔桥高度、离桥塔较近的吊索的长度也在不断增高；导致塔桥周围的吊索变得更加细长、轻柔，其抗风问题更加突出；国内外已建的多座大跨度悬索桥上，已经发现塔桥周围的吊索容易出现大幅度的振动，但是振动的原因并不明确。

节段模型风洞试验是研究桥梁抗风性能的一项基本手段；桥梁的节段模型风洞试验通常是针对主梁开展的，选择一段主梁，按照一定的比例缩小，然后进行试验研究；这一段模型的气动特性就能反映整个桥梁的抗风性能；这些节段模型通常是刚性的、水平放置的，在两端安装弹簧支架以模拟系统的振动；但是悬索桥的吊索是竖直的、柔性的，已有试验装置并不适合模拟吊索的气动性能；并且现有的节段模型风洞试验中，通常只考虑单一结构的抗风性能，很少同时考虑多个物体；但是塔周吊索的大幅度振动与桥塔的干扰密不可分。

发明内容

本发明提供一种能够更准确的模拟吊索的振动特性，同时考虑塔桥和多跟吊索结构之间的相互干扰的塔桥尾流致塔周吊索振动的风洞试验装置。

本发明采用的技术方案是：一种塔桥尾流致塔周吊索振动的风洞试验装置，包括长方体框架结构的装置本体和吊索；装置本体包括竖直设置的一根木质结构塔柱和三根刚性立柱；塔柱设置在迎风一侧；装置本体还包括设置在其顶面的上支架和设置在其底面的下支架；下支架设置在转盘上；装置本体顺桥向靠近塔柱侧表面上设置有至少一根柔性吊索；吊索两端分别设置在上支架和下支架上；吊索横桥向和顺桥向均设置有加速度器；加速度器连接测试装置。

进一步的，所述吊索包括钢丝，刚性质量块和塑性质量块相间串接在钢丝上。

进一步的，所述上支架与风洞上壁面之间设置有垫块。

进一步的，所述下支架包括顺桥向设置的两根下连接杆和横桥向设置的底板；底板包括连接塔柱和与其相对的立柱的第一连接板、连接剩余两根立柱的第三连接板和设置在中部连接两下连接杆的第二连接板。

进一步的，所述装置本体顺桥向远离塔柱侧表面上设置有至少一根柔性吊索。

进一步的，所述质量块通过螺丝将其固定在钢丝上。

进一步的，所述下连接杆采用槽钢，其侧立在底板上；槽钢上设置有用于固定吊索的第一固定孔。

进一步的，所述第二连接板上设置有第二固定孔，用于将下支架与转盘的连接。

本发明的有益效果是：

（1）本发明装置能够满足桥塔尾流对吊索抗风性能的影响的分析研究；

（2）本发明中塔柱和吊索竖直设置，塔柱固定在支架上，吊索具备气动弹性，实现了一个刚、柔结构并存的试验装置，能够更加真实的反映实际情况。

附图说明

图1为本发明装置的正视图。

图2为本发明装置的侧视图。

图3为本发明装置下支架俯视图。

图4为本发明装置上支架俯视图。