带有集中排水管的流线型箱梁主梁涡振抑振构造
【技术领域】
[0001]本发明涉及桥梁风工程领域，尤其涉及大跨度桥梁流线型箱梁涡激振动控制领域。
【背景技术】
[0002]在大跨度桥梁上普遍采用的流线型箱梁具有良好的气动外形，气动稳定性较好，较少出现颤振、涡激振动等风致振动现象。近年来随着国家环保意识的提高，多个省份出台法规，禁止将桥面的雨污通过排水孔直接排进河流，必须将桥面的雨污通过安装在主梁底部的排水管道引至两岸的市政管网。通常排水管设计为圆形水管(直径50cm左右)(图1)。而主梁断面的外形对其气动稳定性起着至关重要的作用，主梁底部悬挂大尺寸的排水管道会引起气流的分离并形成漩涡，极易引起主梁的涡激振动，从而影响使用舒适性，甚至影响结构安全。
[0003]本发明申请人前期对分离式双箱梁涡激振动的研究工作中发现，在保持与圆形排水管相同的流量前提下，将管道设计为具有一定宽高比的扁状水管，会使主梁的涡振减小(图2)。然而在将该构造措施应用于流线型箱梁时，主梁的涡激振动并没有得到有效抑制。
【发明内容】
[0004]鉴于现有技术的以上不足，本发明的目的是提出一种不显著影响主梁气动外形的排水构造，使之克服现有技术的上述不足，彻底消除或大幅减小大跨度桥梁流线型箱梁的涡振振幅。
[0005]实现本发明目的采用的手段是:
[0006]带有集中排水管的流线型箱梁主梁涡振抑振构造，用于抑制带有集中排水管的大跨度桥梁流线型箱梁涡激振动的产生。保证流量不变，集中排水管的横截面设计为扁状，且保证集中排水管道的宽厚比B/H不低于5 ;厚度H不高于20cm ;管道与主梁斜腹板的间隙D不小于1cm ;且集中排水管道置于斜腹板上偏上的位置。
[0007]进一步的，当对流量要求高时，排水管道应向下布置，但L1/L不能低于32%，当对使用舒适性要求较高，即要求涡振振幅较小时，应将排水管道尽量向上布置。
[0008]作为优选，排水管道设置在Ll/L>52%位置。
[0009]本发明构造的气动布局有效地克服了主梁底部悬挂大尺寸的排水管道引起气流分离并形成漩涡的缺点，降低流线型箱梁主梁的涡振振幅，增加使用的舒适性，保证了流线型箱梁主梁的结构安全。
【附图说明】
[0010]图1为现有技术流线型箱梁底部安装圆形排水管道。
[0011]图2为现有技术分离式双箱梁底部安装圆形排水管道和扁形管道。
[0012]图3为本发明实施例流线型箱梁底部安装扁形排水管道示意图。
[0013]图4为本发明实施例扁形排水管道尺寸及安装位置示意图。
【具体实施方式】
[0014]下面通过具体的实例并结合附图对本发明做进一步详细的描述。
[0015]实施例一
[0016]结合图3和图4可看出，本发明的一种【具体实施方式】为:带有集中排水管的流线型箱梁涡振抑振构造，用于抑制带有集中排水管的大跨度桥梁流线型箱梁涡激振动的产生，I为集中排水管，2为桥面导流管，3为集中排水管的支撑架，4为流线型箱梁主梁的斜腹板。桥面导流管2将桥面的雨流汇流入集中排水管I中，H为集中排水管的厚度，B为集中排水管的宽度，L为流线型箱梁主梁的斜腹板的宽度，LI为集中排水管道下沿在斜腹板上的投影至斜腹板下沿的长度。集中排水管的横截面呈扁状。集中排水管道的宽厚比B/H不低于5 ;集中排水管的厚度H不高于20cm ;管道与主梁斜腹板的间隙D不小于1cm ;集中排水管道置于斜腹板上偏上的位置。
[0017]本实施例中，L为 623cm ；L1 为 325cm，B 为 100cm，H 为 20cm，D 为 22cm。
【主权项】
1.带有集中排水管的流线型箱梁主梁涡振抑振构造，用于抑制带有集中排水管的大跨度桥梁流线型箱梁涡激振动的产生，其特征在于，保证流量不变，集中排水管的横截面设计为扁状，且保证集中排水管道的宽厚比B/H不低于5 ;厚度H不高于20cm;管道与主梁斜腹板的间隙D不小于1cm ;集中排水管道置于斜腹板上偏上的位置。2.根据权利要求1所述的带有集中排水管的流线型箱梁涡振抑振构造，其特征在于，所述集中排水管道置于斜腹板上的位置为:集中排水管道设置在Ll/L>32%的部位，其中，LI为集中排水管道下沿在斜腹板上的投影至斜腹板下沿的长度；L为斜腹板宽度。3.根据权利要求2所述的带有集中排水管的流线型箱梁主梁涡振抑振构造，其特征在于，排水管道设置在Ll/L>52%位置。
【专利摘要】本发明公开了一种带有集中排水管的流线型箱梁涡振抑振构造，用于抑制带有集中排水管的大跨度桥梁流线型箱梁涡激振动的产生,其特征在于,集中排水管的横截面呈扁状,且保证集中排水管道的宽厚比B/H不低于5；管道与主梁斜腹板的间隙D不小于10cm；厚度H不高于20cm；且需保证集中排水管道置于斜腹板上偏上的位置。本发明构造的气动布局有效地克服了主梁底部悬挂大尺寸圆形排水管道后引起气流的分离并形成漩涡的缺点，减小甚至抑制了流线型箱梁主梁的涡振振幅，提高使用的舒适性，保证了桥梁的结构安全。
【IPC分类】E01D19/08, E01D2/04
【公开号】CN105220611
【申请号】CN201510646732
【发明人】李明水, 孙延国, 许春荣, 廖海黎, 邓科, 卓凌骏
【申请人】西南交通大学
【公开日】2016年1月6日
【申请日】2015年10月8日