[实用新型]一种抑制涡激共振的板式吊杆

说明书

本实用新型公开了一种抑制涡激共振的板式吊杆，包含横截面为矩形的平板和连接于所述平板上的两个扰流柱，两个所述扰流柱相对设置，每个所述扰流柱通过至少两个连接部件连接于所述平板对应的短边侧面，每个所述扰流柱与平板对应的短边侧面间具有间隙，每个所述扰流柱包含至少三个侧面，相邻两个侧面之间的连接处为外凸的尖角，每个所述扰流柱所有侧面中距离平板对应的短边侧面最远的为挡风面一，所述挡风面一在所述平板对应的短边侧面上的正投影覆盖平板对应的短边侧面。采用本装置有效改善板式吊杆的气动外形，扰乱了旋涡的规律性脱落，减小板式吊杆的涡激共振振幅减小，提高了吊杆自身的稳定性和抗风性能，降低桥梁结构的安全风险。

技术领域

本实用新型涉及桥梁板式吊杆气动结构技术领域，特别涉及一种抑制涡激共振的板式吊杆。

背景技术

吊杆是中、下承式拱桥的主要传力构件，其安全性能直接关系到桥梁结构的安全性和耐久性，随着现代桥梁逐渐向着超大跨度的方向发展，吊杆的长细比进一步变大，而其质量轻、阻尼比小、气动稳定性差，因此容易发生多种有害振动，影响桥梁使用寿命甚至危及整体桥梁的结构安全。例如，美国的Commodore Barry桥在经历两天风暴后，9根吊杆几乎完全断裂，而后通过设置阻尼器抑制了风致振动，但为此花费了近130万美元；九江公铁两用大桥吊杆在设计时已作了开孔处理，但在主拱肋合龙后，仍出现大幅涡激振动，最后通过设置TMD抑制了吊杆涡振。

目前，吊杆的防风措施一般采用粘弹性调质阻尼器（TMD），但是，该粘弹性调质阻尼器结构本身耐久性差、工程造价高、维修保养费用高，难以得到推广和应用；同时由于板式吊杆横截面的高宽比一般在1:4~1:8，两个特征长度尺寸差异较大，因此，不同来流风向导致板式吊杆的涡激振动形态有显著差异，而风向的改变不会改变圆形吊杆的涡振形态，因此，现有圆形吊杆的设计无法有效适用于板式吊杆。

因此，急需设计一种具有良好抗风性能的板式减振吊杆。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有的桥梁板式吊杆容易受涡激共振的影响，增加桥梁结构不安全因素，但现有解决措施经济性较差等上述不足，提供一种抑制涡激共振的板式吊杆。

为了实现上述目的，本实用新型提供了以下技术方案：

一种抑制涡激共振的板式吊杆，包含横截面为矩形的平板和连接于所述平板上的两个扰流柱，两个所述扰流柱相对设置，每个所述扰流柱通过至少两个连接部件连接于所述平板对应的短边侧面，每个所述扰流柱与平板对应的短边侧面间具有间隙，每个所述扰流柱包含至少三个侧面，相邻两个侧面之间的连接处为外凸的尖角，每个所述扰流柱所有侧面中距离平板对应的短边侧面最远的为挡风面一，所述挡风面一在所述平板对应的短边侧面上的正投影覆盖平板对应的短边侧面。

采用本实用新型所述的一种抑制涡激共振的板式吊杆，包含横截面为矩形的平板和连接于所述平板上的两个扰流柱，两个所述扰流柱分别位于所述平板的两个短边侧面的两侧，可采用固定连接也可采用可拆卸连接，所述平板的两个短边侧面各连接有一个扰流柱，有效改善板式吊杆的气动外形，所述扰流柱上均为外凸的尖角，提高分流效果，抑制风振，板式吊杆在安装时，长边沿顺桥向安装，能够使所述平板的长边方向迎风时，有效增大了迎风的范围，提高了吊杆自身的稳定性和抗风性能，避免平板发生扭转损坏，每个所述扰流柱所有侧面中距离平板对应的短边侧面最远的为挡风面一，所述挡风面一在所述平板对应的短边侧面上的正投影覆盖平板对应的短边侧面，因此在短边方向迎风时，风流受到了扰流柱的阻挡产生分离，所述平板的整个短边不会直面风流，减少风流在吊杆上的附着，每个所述扰流柱与平板对应的短边侧面间具有间隙，能够有效打乱吊杆附近的涡流，避免形成漩涡，抑制涡激共振，有效延长构件的使用寿命，降低桥梁结构的安全风险，经济性优良，安装方便。

优选的，每个所述扰流柱的横截面均为三角形，每个所述扰流柱的其中一个角朝向对应的短边侧面。

进一步优选的，每个所述连接部件连接于同侧扰流柱的对应角上，每个所述连接部件的中轴线与平板的中轴线重合。