[发明专利]一种可调透风率的桥梁栏杆结构

说明书

本发明公开了一种可调透风率的桥梁栏杆结构，包括至少两个立柱，立柱上设置有至少一个第一驱动机构和至少一个第二驱动机构，相邻立柱之间设置有栏杆组件，栏杆组件包括沿竖直方向连接的多个栏杆板，第一驱动机构能够驱动多个栏杆板绕水平方向旋转，第二驱动机构能够驱动多个栏杆板沿竖直方向运动。本发明能够基于调整栏杆板的倾角实现透风率的连续调整，可以更加精确控制栏杆结构的透风率，能够将所有的栏杆板上升到顶部，无需调整桥梁断面形式就可以做到动态调整桥梁气动性能，可以针对涡振、颤振等振动形式使用有针对性的栏杆形态进行抑制和消除；能够在保证不增加桥梁其它附属设施的前提下，达到最优的风致振动控制效果，达到经济适用效果。

技术领域

本发明涉及桥梁结构技术领域，尤其涉及一种可调透风率的桥梁栏杆结构。

背景技术

随着桥梁跨径的增加，桥梁的风致振动逐渐成为了大跨度桥梁必须要考虑的因素之一。风致振动的主要振动形式主要分为颤振、涡振和抖振。颤振是一种桥梁主要的气动弹性不稳定现象，是一种在高风速下发生的扭转发散振动或弯扭耦合复合的发散振动，一旦发生会产生桥梁结构的灾难性破坏。涡振是一种大跨度桥梁在低风速下很容易出现的一种风致振动的现象，但是由于结构的振动会对此时的涡脱形成某种反馈作用，使得涡振振幅受到限制，因此涡振是一种限幅振动，但是长期的振动会导致桥梁发生疲劳损伤，影响行车安全性和舒适性。抖振是指桥梁在紊流场作用下的随机振动。由于目前抖振在行车风速下产生的振幅较涡振偏小，目前桥梁抗风控制以提高桥梁颤振临界风速同时限制桥梁涡振振幅为主。

桥梁在出现风振时，可以采取多种减振措施。主要可以分为三类：结构措施、气动措施和机械措施。结构措施通过调整结构整体布置、优化结构动力特性，由此可见，结构措施的改变对工程的影响是最大的，设计对桥梁整体结构的重新设计，代价高，并且无法针对已建成的桥梁进行调整。机械措施能在不改变桥梁结构体系的情况下对风致振动进行有效的控制，但是机械振动装置往往造价高昂，不是桥梁抗风设计中的第一选择。气动措施能够在不改变桥梁结构与使用性能的前提下，通过适当改变桥梁外形或者布置一些附加的导流装置，往往可以减轻桥梁的风致振动，由于使用气动措施代价低，应用也最为广泛，通常采用加装封嘴、导流板、稳定板等方式使主梁断面接近流线型，避免或者推迟旋涡脱落的发生，增大主梁竖向振动的空气阻尼。

常用的气动措施主要是被动的控制措施，它们通常固定在桥梁的特定位置，无法根据桥梁具体使用情况来调整其特性，因此其适应性和通用性较差，无法同时提高桥梁涡振、抖振和颤振性能；同时栏杆作为桥梁保证行车安全性的必备附属构件本身就与桥梁的抗风性能存在着矛盾，为了保证车辆在桥梁上的安全行驶，势必要求栏杆透风率尽可能低。但是基于目前已有的实验结果，低透风率的栏杆又会导致桥梁颤振性能降低。针对涡振，展向不同透风率的栏杆会降低气动力在展向的相关性，降低涡振振幅。这些调整都无法在被动气动措施情况下实现。

发明内容

针对现有技术不足，本发明的目的在于提供一种可调透风率的桥梁栏杆结构。

为了实现上述目的，本发明一实施例提供的技术方案如下：

一种可调透风率的桥梁栏杆结构，包括至少两个立柱，所述立柱上设置有至少一个第一驱动机构和至少一个第二驱动机构，相邻所述立柱之间设置有栏杆组件，所述栏杆组件包括沿竖直方向连接的多个栏杆板，所述第一驱动机构能够驱动所述多个栏杆板绕水平方向旋转，所述第二驱动机构能够驱动所述多个栏杆板沿竖直方向运动。

作为本发明的进一步改进，所述立柱内设置有至少一个活动滑槽和至少一个固定滑槽，所述活动滑槽能够在所述立柱内移动，所述栏杆板上设置有第一支轴和第二支轴，所述第一支轴和第二支轴均水平设置，所述第一支轴、第二支轴分别嵌入所述活动滑槽、固定滑槽内。

作为本发明的进一步改进，所述第一支轴、第二支轴均水平穿过所述栏杆板。

作为本发明的进一步改进，位于最上方的所述第二支轴通过第一拉绳与所述立柱相连接。