一种用于桥梁风致振动控制的钢箱梁风嘴的制作方法

本实用新型涉及桥梁抗风技术领域，具体涉及一种用于桥梁风致振动控制的钢箱梁风嘴。

背景技术：

对于强台风多发地区的大跨径桥梁，风对桥梁的作用是一个非常复杂的现象，风的自然特性，结构的动力性能和风与桥梁的相互作用这三方面都对它有制约，根据类型的不同，将风对桥梁的作用一般分为静力作用和动力作用两部分，静力和动力风荷载是影响大跨径桥梁设计的关键荷载之一，而风致静力稳定性、颤振稳定性、涡激共振和随机抖振性能等风效应问题将是影响大桥设计和施工的关键因素之一，需要加以特别重视，必要时应采取适当的气动措施，确保大桥施工阶段和成桥运营阶段的抗风安全性。

钢箱梁，又叫钢板箱形梁，是大跨径桥梁常用的结构形式，对于强台风多发地区的钢箱梁，应将风致振动作为影响钢箱梁的设计和施工的主要因素之一。

技术实现要素：

鉴于上述技术问题，本实用新型的目的在于提供一种用于桥梁风致振动控制的钢箱梁风嘴。

为了达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案如下：

根据本发明的一个方面，提供了一种用于桥梁风致振动控制的钢箱梁风嘴，包括：风嘴主体与风嘴副体，风嘴主体为空心管状结构，其包括侧面和内空间，风嘴主体与钢箱梁的主梁连接，风嘴主体的与主梁相对的部分侧面与风嘴副体连接；其中，风嘴主体的内空间中，设置依次排布的直角钢板。

在本实用新型的某些实施例中，风嘴主体的横截面为“ㄈ”形，风嘴主体包括：

逆时针方向依次连接的第一侧面、第二侧面、第三侧面；

风嘴主体与主梁连接的一侧为开口，第二侧面与第三侧面的相交处设置风嘴副体；其中，

直角钢板的一直角边与主梁连接，另一直角边与第三侧面接触。

在本实用新型的某些实施例中，直角钢板上设有窗口，窗口的横截面为四边形。

在本实用新型的某些实施例中，四边形的四个角为圆角。

在本实用新型的某些实施例中，第二侧面与第三侧面的夹角为50～60度，形成尖端结构。

在本实用新型的某些实施例中，风嘴副体的横截面为圆形，尖端结构的末端形成弧形槽，弧形槽与风嘴副体相适配。

在本实用新型的某些实施例中，风嘴主体与风嘴副体的材质为钢材。

在本实用新型的某些实施例中，直角钢板的外表面涂覆防腐涂料。

在本实用新型的某些实施例中，第一侧面与第二侧面的表面分别设置一加劲板，加劲板的厚度为8～10mm。

从上述技术方案可以看出，本实用新型用于桥梁风致振动控制的钢箱梁风嘴至少具有以下有益效果其中之一：

(1)本实用新型减小风阻力，改善断面两端(来流分离的主要部位)的气动外形；

(2)本实用新型改善了气流绕流的流态，减少涡脱，使截面趋向流线型,提高其颤振稳定性；

(3)本实用新型在保证自身结构刚度的情况下，也调整了合理的风嘴几何形状，增强了气动稳定性及抗风稳定性。

附图说明

图1为本发明实施例用于桥梁风致振动控制的钢箱梁风嘴的结构示意图。

【主要元件】

1-风嘴主体；

11-直角钢板；

15-窗口；

12、13、14-侧面；

2-风嘴副体。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。

在本发明实施例中，提供了一种用于桥梁风致振动控制的钢箱梁风嘴。本发明用于桥梁风致振动控制的钢箱梁风嘴包括：风嘴主体1、风嘴副体2，风嘴主体1为空心管状结构，其包括侧面和内空间，风嘴主体1与钢箱梁的主梁连接，风嘴主体1的与上述主梁相对的部分侧面与风嘴副体2连接。

如图1所示，风嘴主体1的横截面为“ㄈ”形，风嘴主体1具有侧面12、侧面13、侧面14，与主梁连接的一侧为开口，侧面13与侧面14的相交处设置风嘴副体2。

风嘴主体1的内空间中，设置依次排布的直角钢板11，直角钢板11的一直角边与主梁连接，另一直角边与侧面14接触。直角钢板11的外表面可以涂覆一层防腐涂料。直角钢板11上设有窗口15，便于施工人员在风嘴主体1的内空间中穿过直角钢板11。窗口15的横截面为四边形，优选地，四边形的四个角为圆角，四个圆弧段的半径可以相同也可以不同，需要说明的是，窗口15也可以是圆形等其他形状，另外，直角钢板11的直角并非严格意义上的90度，只要接近直角即可。还有，直角钢板11的横截面可以为四边形，除了两条直角边之外的其余两个边分别与侧面12、侧面13接触。

侧面13与侧面14的夹角为50～60度，从而形成尖端结构。侧面12与侧面13的长度不一致，在侧面12与侧面13的表面分别设置一加劲板，加劲板的厚度为8～10mm。

风嘴副体2的横截面为圆形，为了适应风嘴副体2的安装连接、圆弧过渡、使直角钢板连接更加美观，上述尖端结构的末端形成弧形槽，弧形槽与风嘴副体2相适配。

风嘴主体1与风嘴副体2的材质为q345qc、q234b。

至此，已经结合附图对本实施例进行了详细描述。依据以上描述，本领域技术人员应当对本实用新型用于桥梁风致振动控制的钢箱梁风嘴有了清楚的认识。在本实用新型中，为了减少强风对桥面结构引起的谐振，通过在扁平的钢箱梁安装一定形状的风嘴结构，对桥梁结构的几何形状和截面形式进行修改改变周围的扰流状态，从而有效的改变作用在桥梁结构上的气动力，进而提高桥梁整体刚度与抗风稳定性。

需要说明的是，在附图或说明书正文中，未绘示或描述的实现方式，均为所属技术领域中普通技术人员所知的形式，并未进行详细说明。此外，上述对各元件和方法的定义并不仅限于实施例中提到的各种具体结构、形状或方式，本领域普通技术人员可对其进行简单地更改或替换。

应注意，贯穿附图，相同的元素由相同或相近的附图标记来表示。在以下描述中，一些具体实施例仅用于描述目的，而不应该理解为对本发明有任何限制，而只是本发明实施例的示例。在可能导致对本发明的理解造成混淆时，将省略常规结构或构造。应注意，图中各部件的形状和尺寸不反映真实大小和比例，而仅示意本发明实施例的内容。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：

1.一种用于桥梁风致振动控制的钢箱梁风嘴，其特征在于，包括：风嘴主体(1)与风嘴副体(2)，所述风嘴主体(1)为空心管状结构，其包括侧面和内空间，所述风嘴主体(1)与钢箱梁的主梁连接，所述风嘴主体(1)的与所述主梁相对的部分侧面与所述风嘴副体(2)连接；其中，

所述风嘴主体(1)的内空间中，设置依次排布的直角钢板(11)。

2.根据权利要求1所述的钢箱梁风嘴，其特征在于，所述风嘴主体(1)的横截面为“ㄈ”形，所述风嘴主体(1)包括：

逆时针方向依次连接的第一侧面、第二侧面、第三侧面；

所述风嘴主体(1)与所述主梁连接的一侧为开口，所述第二侧面与第三侧面的相交处设置所述风嘴副体；其中，

所述直角钢板(11)的一直角边与所述主梁连接，另一直角边与所述第三侧面接触。

3.根据权利要求2所述的钢箱梁风嘴，其特征在于，所述直角钢板(11)上设有窗口(15)，所述窗口(15)的横截面为四边形。

4.根据权利要求3所述的钢箱梁风嘴，其特征在于，所述四边形的四个角为圆角。

5.根据权利要求2所述的钢箱梁风嘴，其特征在于，所述第二侧面与第三侧面的夹角为50～60度，形成尖端结构。

6.根据权利要求5所述的钢箱梁风嘴，其特征在于，所述风嘴副体(2)的横截面为圆形，所述尖端结构的末端形成弧形槽，所述弧形槽与所述风嘴副体(2)相适配。

7.根据权利要求1-6任一项所述的钢箱梁风嘴，其特征在于，所述风嘴主体(1)与风嘴副体(2)的材质为钢材。

8.根据权利要求1所述的钢箱梁风嘴，其特征在于，所述直角钢板(11)的外表面涂覆防腐涂料。

9.根据权利要求2所述的钢箱梁风嘴，其特征在于，所述第一侧面与第二侧面的表面分别设置一加劲板，所述加劲板的厚度为8～10mm。

技术总结
本实用新型提供了一种用于桥梁风致振动控制的钢箱梁风嘴，包括：风嘴主体(1)与风嘴副体(2)，所述风嘴主体(1)为空心管状结构，其包括侧面和内空间，所述风嘴主体(1)与钢箱梁的主梁连接，所述风嘴主体(1)的与所述主梁相对的部分侧面与所述风嘴副体(2)连接；其中，所述风嘴主体(1)的内空间中，设置依次排布的直角钢板(11)。本实用新型能够有效的改变作用在桥梁结构上的气动力，进而提高桥梁整体刚度与抗风稳定性。

技术研发人员：上官甦;刘闯;吴敬武;孙平宽;曾怡然;吕晓宇;李兆鹏;王风;林森;王成斌;潘德雄;陈颖新;易鑫;符策源;张德文;张汉生;艾佑元;刘勇;王文铭;徐峰;李殿斌;张彦林;李勃;秦峰
受保护的技术使用者：中国公路工程咨询集团有限公司;中咨华科交通建设技术有限公司;海南中交高速公路投资建设有限公司
技术研发日：2019.11.25
技术公布日：2020.09.04