[实用新型]一种控制桥梁颤振的半主动装置

说明书

本实用新型属于桥梁抗风技术领域，提供了一种控制桥梁颤振的半主动装置，包括主梁、槽型挂孔、刚性板、圆孔和卡环。主梁腹板或底板悬挂刚性板；刚性板上缘附近若干位置预留圆孔；卡环穿过圆孔和槽型挂孔将刚性板悬吊在主梁上；最后锁死卡环。根据桥梁颤振控制的需求，在主梁腹板或底板合适位置安装费用低廉、尺寸可调、拆装方便、可以随风荷载自适应摇摆，改善主梁周围流场特性，最终实现半主动抑制桥梁颤振发生的高强刚性板装置。该活动措施主要优势包括其位置、形状、尺寸、质量等参数调整更为便利，安装简便、工程费用更低。该种气动措施作为一种临时备用保护性措施，可以降低对桥梁自身抗风性能要求，进而大幅降低桥梁工程总体造价。

技术领域

本实用新型属于桥梁抗风技术领域，涉及一种控制桥梁颤振的半主动装置气动措施。

背景技术

大跨柔性桥梁风致颤振问题突出，可能会引起桥梁倒塌破坏，因此需要杜绝。传统方法可以通过增大桥面宽度、增加主梁质量和质量惯矩、提高结构刚度等结构措施来提高桥梁颤振临界风速和抗风安全度。但结构措施成本相对较高，尤其处于强风多发、颤振检验风速较高区域。因此，一般不会采用以上结构措施来控制桥梁颤振。除了结构措施外，也可以采用包括风嘴、中央稳定板、裙板、分流板等固定在主梁上的永久性气动措施改善桥梁抗风性能，一般通过风洞试验获得最终设计方案。这类措施一般都是固定在桥梁主梁上，当应用在实桥上效果不理想时，便难以调整和更换。中央开槽气动措施对桥梁颤振性能改善效果较为明显，但工程成本较高，且会引起较为严重的涡振问题。阻尼器等机械措施虽然可以增加桥梁系统的阻尼，有效控制涡振，降低抖振响应，但对颤振控制效率较低，因此一般不予采用。针对传统的控制桥梁颤振措施存在的一些不足，有必要研究装拆方便、费用低廉、参数可调，具有更好自适应性的气动措施。

实用新型内容

本实用新型针对大跨桥梁颤振控制问题，提出一种在主梁腹板或底板合适位置安装费用低廉、尺寸可调、拆装方便、可以随风荷载自适应摇摆，改善主梁周围流场特性，最终实现半主动抑制桥梁颤振发生的高强刚性板装置。为了实现该类措施对桥梁颤振的最佳控制效果，一般通过在桥梁主梁刚性模型也可以通过全桥气弹模型上安装措施，通过风洞试验，优化刚性板相关参数包括安装位置、形状、尺寸和质量等。该装置主要包括主梁1、槽型挂孔2、刚性板3、圆孔4、卡环5。

本实用新型的技术方案：

一种控制桥梁颤振的半主动装置，以主梁1的风致颤振为被控制的目标；在主梁1腹板或底板合适位置设置若干槽型挂孔2用于悬挂刚性板3；在刚性板3上缘附近若干位置预留圆孔4；采用卡环5穿过圆孔4和槽型挂孔2 将刚性板3悬吊在主梁1上；安装完毕后，采用螺母将卡环5锁死，以防卡环5脱钩，刚性板3坠落；刚性板3在风荷载作用下可以绕槽型挂孔连线形成的轴线转动，起到改善流场和增加阻尼作用，从而达到提高桥梁颤振临界风速、控制颤振的目的。

本实用新型的有益效果：在主梁腹板或底板合适位置安装费用低廉、尺寸可调、拆装方便、可以随风荷载自适应摇摆，改善主梁周围流场特性，最终实现半主动抑制桥梁颤振的发生的高强刚性板装置。该措施相对相对优势包括其位置、形状、尺寸、质量等参数调整更为便利，安装简便、工程费用更低。该控制桥梁颤振的半主动装置，在通常情况下仅需要在主梁上预留槽型挂孔2，而不必将刚性板3安装在桥梁上，可以根据天气预报(可以提前几天)，当发生会危及桥梁强风条件下，才临时制作安装刚性板3。有可能在桥梁整个设计寿命周期内都不会发生这样强风，这样既不需要制作安装刚性板3费用，也降低了对桥梁颤振临界风速要求，因此可以大幅降低工程造价。

附图说明

图1是一种控制桥梁颤振的半主动装置构造图。

图2是刚性板的连接细节图。

图中：1主梁；2槽型挂孔；3刚性板；4圆孔；5卡环。

具体实施方式

以下结合附图和技术方案，进一步说明本实用新型的具体实施方式。