一种隔板式圆柱形构件涡激振动抑制装置的制作方法

本发明涉及建筑结构抗风设计领域，具体涉及一种隔板式圆柱形构件涡激振动抑制装置。

背景技术：

在工程建设中存在许多类似于圆柱体的结构，比如高耸的楼房、烟筒、钢管避雷针、钢管塔中的钢管杆件等等。在特定风速条件下，圆柱体结构会发生共振现象。这是因为当空气流经圆柱体结构时，会在圆柱体的尾流区形成交替脱落的旋涡，每对旋涡具有互为反向的升力，共同构成垂直于流向的脉动升力。当旋涡脱落的频率与圆柱体的固有频率相近时，圆柱体就会发生涡激振动，影响结构安全。圆柱体的临界起振风速与其长细比有关，长细比较大的圆柱体其临界起振风速较低，易发生涡激振动。对于已发生的涡激振动，通常加装扰流板或扰流线等防治措施。通过改变圆截面构件的气动外形，可以起到一定的减振效果。但是，对于长细比较大的圆柱体，常规的通过改变气动外形的防治措施已不能完全抑制涡激风振的发生。

技术实现要素：

为克服现有技术的缺陷，提供了一种隔板式圆柱形构件涡激振动抑制装置。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

一种隔板式圆柱形构件涡激振动抑制装置，所述涡激振动抑制装置套在圆柱形构件(1)外，包括：2个滚动机构(2)和分隔板(3)；

所述2个滚动机构(2)套在所述圆柱形构件(1)上，且所述滚动机构(2)的内表面和外表面可以相对转动；

所述分隔板(3)的一侧的上下两端固定连接在所述2个滚动机构(2)之间；

所述分隔板可以扰乱旋涡的规则脱落，抑制圆柱形构件(1)的涡激振动。

优选的，所述滚动机构(2)包括：中空的外圈(4)和内圈(5)；

所述外圈(4)套接在所述内圈(5)外，且所述外圈(4)与所述内圈(5)可以相对转动；

所述内圈(5)固定于所述圆柱形构件(1)上；

所述外圈(4)与所述分隔板(3)连接。

优选的，所述外圈(4)设有榫槽(8)；

所述分隔板(3)一侧的上下两端设有与所述榫槽(8)相匹配的榫头(9)；

所述分隔板(3)与所述外圈(4)通过所述榫槽(8)和榫头(9)对接固定连接。

优选的，所述分隔板(3)为薄长方体结构。

优选的，所述滚动机构(2)还包括设置于所述外圈(4)和内圈(5)之间的多个滚珠(6)。

优选的，所述分隔板(3)为pvc材质。

优选的，还包括：橡胶垫(7)；

所述橡胶垫(7)设置在所述滚动机构(2)与所述圆柱形构件(1)之间。

优选的，2个滚动机构(2)在所述圆柱形构件(1)轴向方向的距离以及所述分隔板(3)在所述圆柱形构件(1)径向方向的长度由抑振效果确定。

优选的，所述2个滚动机构(2)在所述圆柱形构件(1)轴向方向的距离为圆柱形构件(1)长度的1/2到1/3之间；

所述分隔板(3)在所述圆柱形构件(1)径向方向的长度为圆柱形构件(1)管径的1/2到1之间。

与最接近的现有技术比，本发明提供的技术方案具有以下有益效果：

(1)本发明提供了一种隔板式圆柱形构件涡激振动抑制装置，所述涡激振动抑制装置套在圆柱形构件外，包括：2个滚动机构和分隔板；所述2个滚动机构套在所述圆柱形构件上，且所述滚动机构的内表面和外表面可以相对转动；所述分隔板的一侧的上下两端固定连接在所述2个滚动机构之间；所述分隔板可以扰乱旋涡的规则脱落，抑制圆柱形构件的涡激振动。本发明装置基于改变物体气动外形的基本原理，扰乱旋涡的规则脱落，抑制圆柱形构件的涡激振动，原理清晰，实用性强。

(2)本发明装置不改变圆柱形构件的迎风面积，不会增加物体的风阻。

(3)本发明装置直接套在圆柱形构件外周，安装施工非常方便。

(4)本发明装置可以绕圆柱形构件轴线360°旋转，对风向不敏感，可以对任意风向引起的涡激振动进行抑制。

(5)本发明的分隔板采用pvc材料制作，一方面pvc材料重量轻，有利于减重；另一方方面，成本低，有利于降低工程造价。

(6)本发明的分隔板采用榫卯结构与滚动机构相连，便于安装、更换与维护。

(7)本发明通过调节滚动机构在圆柱形构件轴线方向上的间隔距离以及分隔板在圆柱形构件径向方向上的长度，可以调节抑振效果。增大二者的数值，可以增强装置的抑振效果，反之亦然。

附图说明：

图1为一种隔板式圆柱形构件涡激振动抑制装置示意图(正视图)；

图2为一种隔板式圆柱形构件涡激振动抑制装置示意图(顶视图)；

图中，1-圆柱形构件，2-滚动机构，3-分隔板，4-外圈，5-内圈，6-滚珠，7-橡胶垫，8-榫槽，9-榫头。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明的具体实施方式作进一步说明，但本发明并不限于这些实施例。

实施例1：

如图1所示，一种隔板式圆柱形构件涡激振动抑制装置，包括滚动机构2和分隔板3。滚动机构2套在圆柱形构件1外侧，滚动机构2与圆柱形构件1之间铺有橡胶垫7。分隔板3固定在滚动机构2上。滚动机构2共有2套，沿圆柱形构件1轴向方向上布置，分隔板3固定在2个滚动机构2之间。

如图2所示，滚动机构2由外圈4、内圈5、滚珠6组成。外圈4可绕圆柱形构件1轴线360°转动。外圈4与内圈5可以相对转动。外圈4设有榫槽8。

分隔板3一端设有榫头9，与榫槽8匹配。分隔板3采用pvc材质制作，在圆柱形构件径向方向上的长度可调。2个滚动机构2在圆柱形构件1轴向方向的距离以及分隔板3在圆柱形构件1径向方向的长度由抑振效果确定。2个滚动机构2在圆柱形构件1轴向方向的距离为圆柱形构件1长度的1/2到1/3之间，分隔板3在圆柱形构件1径向方向的长度为圆柱形构件1管径的1/2到1之间。

显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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，均包含在申请待批的本发明的权利要求范围之内。