一种改善分体箱梁涡振性能的气动装置

本发明属于桥梁施工，具体涉及一种改善分体箱梁涡振性能的气动装置。

背景技术：

1、随着桥梁理论的不断完善、新型材料的出现以及交通量的日益增大，桥梁的设计跨度不断的增大。然而，大跨度的桥梁由于其体系的轻柔，风荷载容易造成桥梁断面的振动，常见的风致振动包括：抖振、涡振及颤振。其中，颤振是桥梁工程领域必须避免出现的风致振动。分体式箱梁因其良好的颤振稳定性能被广泛应用于大跨桥梁领域，然而，其涡振性能却不尽人意。

2、中国专利“一种提升双幅桥涡振性能的槽间裙板及双幅桥”(公布号：cn113174836 a，公布日：2021.07.27)公开的一种开孔裙板改善双幅桥的涡振性能。但其不足之处在于：该专利未考虑裙板的实际透风率，仅通过风洞试验进行验证，然而，风洞试验与实桥的雷诺数相差甚远，且风洞与实桥裙板孔洞的附面层大小并不一定相同，因此会导致实桥并不能降低涡振振幅。且因是双幅桥结构，故风吹一侧时单侧受力影响大，容易对桥梁连接处造成较大的损坏。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明的目的在于提供一种改善分体箱梁涡振性能的气动装置，以解决现有装置“一种提升双幅桥涡振性能的槽间裙板及双幅桥”中实桥不能降低涡振振幅和因是双幅桥结构，故风吹一侧时单侧受力影响大，容易对桥梁连接处造成较大的损坏的问题。

2、为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、本发明一种改善分体箱梁涡振性能的气动装置，包括两个对称设置的箱梁，所述箱梁两侧安装有导力装置，所述箱梁之间沿顺桥向等距设有横梁，所述箱梁两侧设有第一气动措施，所述第一气动措施包括：竖向裙板和水平扰流板组成，所述水平扰流板一端与箱梁连接，所述水平扰流板一端与竖向裙板连接，所述横梁连接有底座，所述底座连接有第二气动措施，所述第二气动措施由呈十字型稳定板组成，所述第二气动措施垂直设置在底座下端。

4、进一步，所述导力装置包括：引流板、弹性杆、延伸杆、固定块和卸力装置，所述箱梁两侧分别与弹性杆连接，所述弹性杆与延伸杆连接，所述延伸杆与引流板连接，所述箱梁下侧安装有固定块，所述延伸杆穿设过固定块，所述延伸杆与卸力装置连接，所述卸力装置另一端与另一个箱梁连接。

5、进一步，所述卸力装置包括：固定板、支撑杆、挤压板、受力板和弹簧，所述固定板有两块呈对立设置，所述固定板与延伸杆连接，另一块所述固定板与箱梁连接，两块所述固定板均开设有滑槽，所述支撑杆有两根呈交叉设置在固定板之间，所述支撑杆一端与滑槽滑动连接，所述挤压板有两块，两块所述挤压板位于固定板之间，所述弹簧位于挤压板与固定板之间，所述受力板位于两块挤压板之间，所述支撑杆交错点与受力板铰接。

6、进一步，所述挤压板与受力板均连接有防撞垫。

7、进一步，两个所述箱梁侧面开设有通孔，所述通孔内安装有扇叶，所述扇叶电连接有电机。

8、进一步，所述底座与第二气动措施由高强螺栓螺纹连接。

9、本发明的有益效果在于：

10、本发明一种改善分体箱梁涡振性能的气动装置，通过在箱梁安装的第一气动措施和第二气动措施，箱梁在-6°和+6°两个风攻角试验工况下，颤振临界风速大于58.8m/s；在0°、-3°、+3°三个风攻角试验工况下，颤振临界风速大于84m/s。对于涡振性能而言，通过第一气动措施和第二气动措施，分体箱梁的竖弯涡振振幅与扭转涡振振幅明显下降，极大的提高了断面的涡振性能。通过导力装置可以将箱梁一侧受力影响，传导到另外一个箱梁，从而使两个箱梁受力均匀避免一侧受力过多；通过卸力装置减小风力对箱梁的影响，也可以避免导力装置对另一个箱梁传力时箱梁受到过多的冲击力；通过箱梁开设通孔内的扇叶，使风力可以传导出箱梁，减小风阻。

11、本发明的其他优点、目标和特征将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上对本领域技术人员而言是显而易见的，或者本领域技术人员可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。

技术特征：

1.一种改善分体箱梁涡振性能的气动装置，其特征在于：包括两个对称设置的箱梁(1)，所述箱梁(1)两侧安装有导力装置(3)，所述箱梁(1)之间沿顺桥向等距设有横梁(7)，所述箱梁(1)两侧设有第一气动措施(2)，所述第一气动措施(2)包括：竖向裙板(21)和水平扰流板(22)组成，所述水平扰流板(22)一端与箱梁(1)连接，所述水平扰流板(22)一端与竖向裙板(21)连接，所述横梁(7)连接有底座(4)，所述底座(4)连接有第二气动措施(6)，所述第二气动措施(6)由呈十字型稳定板(61)组成，所述第二气动措施(6)垂直设置在底座(4)下端。

2.根据权利要求1所述的一种改善分体箱梁涡振性能的气动装置，其特征在于：所述导力装置(3)包括：引流板(32)、弹性杆(31)、延伸杆(33)、固定块(34)和卸力装置(8)，所述箱梁(1)两侧分别与弹性杆(31)连接，所述弹性杆(31)与延伸杆(33)连接，所述延伸杆(33)与引流板(32)连接，所述箱梁(1)下侧安装有固定块(34)，所述延伸杆(33)穿设过固定块(34)，所述延伸杆(33)与卸力装置(8)连接，所述卸力装置(8)另一端与另一个箱梁(1)连接。

3.根据权利要求2所述的一种改善分体箱梁涡振性能的气动装置，其特征在于：所述卸力装置(8)包括：固定板(86)、支撑杆(81)、挤压板(82)、受力板(83)和弹簧(84)，所述固定板(86)有两块呈对立设置，所述固定板(86)与延伸杆(33)连接，另一块所述固定板(86)与箱梁(1)连接，两块所述固定板(86)均开设有滑槽(85)，所述支撑杆(81)有两根呈交叉设置在固定板(86)之间，所述支撑杆(81)一端与滑槽(85)滑动连接，所述挤压板(82)有两块，两块所述挤压板(82)位于固定板(86)之间，所述弹簧(84)位于挤压板(82)与固定板(86)之间，所述受力板(83)位于两块挤压板(82)之间，所述支撑杆(81)交错点与受力板(83)铰接。

4.根据权利要求3所述的一种改善分体箱梁涡振性能的气动装置，其特征在于：所述挤压板(82)与受力板(83)均连接有防撞垫(9)。

5.根据权利要求1所述的一种改善分体箱梁涡振性能的气动装置，其特征在于：两个所述箱梁(1)侧面开设有通孔(5)，所述通孔(5)内安装有扇叶(10)，所述扇叶(10)电连接有电机(11)。

6.根据权利要求1所述的一种改善分体箱梁涡振性能的气动装置，其特征在于：所述底座(4)与第二气动措施(6)由高强螺栓螺纹连接。

技术总结
本发明公开了一种改善分体箱梁涡振性能的气动装置，属于桥梁施工技术领域，包括两个对称设置的箱梁，所述箱梁两侧安装有导力装置，所述箱梁之间沿顺桥向等距设有横梁，所述箱梁两侧设有第一气动措施，所述第一气动措施包括：竖向裙板和水平扰流板组成，所述水平扰流板一端与箱梁连接，所述水平扰流板一端与竖向裙板连接，所述横梁连接有底座，所述底座连接有第二气动措施，所述第二气动措施由呈十字型稳定板组成，所述第二气动措施垂直设置在底座下端。以解决现有装置中实桥不能降低涡振振幅和因是双幅桥结构，故风吹一侧时单侧受力影响大，容易对桥梁连接处造成较大的损坏的问题。

技术研发人员：王峰,王佳盈,邢丰,罗爽,孟露,李加武,白桦
受保护的技术使用者：长安大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15