[实用新型]一种用于矩形钢箱梁桥梁涡振控制的风嘴结构

说明书

本实用新型公开了一种用于矩形钢箱梁桥梁涡振控制的风嘴结构包括风嘴壳体单元；风嘴壳体单元包括依次连接的壳体顶板、上斜板和下斜板；壳体顶板、上斜板、下斜板与矩形钢箱梁桥梁上的钢箱梁底板、钢箱梁腹板和钢箱梁顶板围合成横截面为多边形的空腔结构；壳体顶板与上斜板之间的夹角和下斜板与钢箱梁底板之间的夹角均为钝角。本实用新型所涉及的风嘴结构可以有效地抑制矩形钢箱梁桥梁涡振振幅，提高行车舒适性和安全性，并且有利于延长桥梁的使用寿命。

技术领域

本实用新型属于桥梁工程领域，具体涉及到一种用于矩形钢箱梁桥梁涡振控制的风嘴结构。

背景技术

钢箱梁，一般由顶板、底板、腹板、和钢箱梁内部的横隔板、纵隔板及加劲肋等通过全焊接的方式连接而成，因其自重轻，抗扭刚度好等特点被广泛应用于大跨度斜拉桥和悬索桥，但由于矩形钢箱梁为钝体断面，气动性能差，易产生涡激振动响应。涡激振动虽不会像颤振、驰振一样使桥梁出现毁灭性的破坏，但会影响行车舒适性，并且加速桥梁构件的疲劳从而影响桥梁的运营安全。

实用新型内容

鉴于矩形钢箱梁桥梁易发生涡激振动的问题，本实用新型提供了一种用于矩形钢箱梁桥梁涡振控制的风嘴结构，主要应用于斜拉桥的矩形钢箱梁上，可以有效削弱甚至消除矩形钢箱梁的涡振振幅，为行车安全性和舒适性提供保障，同时施工便利，经济实用。

为解决上述技术问题，本实用新型是通过以下设计流程与技术手段实现的：

一种用于矩形钢箱梁桥梁涡振控制的风嘴结构包括风嘴壳体单元；风嘴壳体单元包括依次连接的壳体顶板、上斜板和下斜板；壳体顶板、上斜板、下斜板与矩形钢箱梁桥梁上的钢箱梁底板、钢箱梁腹板和钢箱梁顶板围合成横截面为多边形的空腔结构；壳体顶板与上斜板之间的夹角和下斜板与钢箱梁底板之间的夹角均为钝角。

进一步地，上斜板的宽度为300cm到400cm；下斜板的宽度为300cm到400cm。本实用新型中出现的宽度均是指与顺桥方向垂直切割的横截面上所对应的部件的长度。

进一步地，上斜板和下斜板之间的夹角为75°到85°。

进一步地，上斜板和下斜板之间的夹角的顶点距钢箱梁顶板的距离大于距钢箱梁底板的距离。

具体地，壳体顶板的宽度为76cm；上斜板和下斜板之间的夹角为80°，且该夹角的顶点距离钢箱梁顶板279cm，距离钢箱梁底板168cm。壳体顶板、上斜板和下斜板的厚度均为8mm。

进一步地，多边形为五边形；壳体顶板与钢箱梁顶板位于同一直线上共同构成五边形的一条边。

进一步地，风嘴壳体单元还包括第一横隔板；第一横隔板设置在空腔结构中；第一横隔板与多边形的边均连接。第一横隔板为风嘴结构内部的横隔板，为与钢箱梁内部的横隔板区分，避免混淆，在本实用新型中统一将风嘴结构内部的横隔板称为第一横隔板；钢箱梁内部的横隔板称为第二横隔板。

进一步地，第一横隔板与多边形的边垂直连接。具体地，第一横隔板的位置与钢箱梁内部的横隔板的位置对应，如图3所示。

在一个具体实施方式中，多边形为五边形；壳体顶板与钢箱梁顶板位于同一直线上共同构成五边形的一条边；第一横隔板上设置有四边形空洞；四边形空洞的边对应地与除钢箱梁底板形成的边外的五边形的边平行，且距离为40cm到70cm。具体地，四边形空洞距钢箱梁腹板60cm，距壳体顶板、上斜板和下斜板的距离均为50cm。四边形空洞的四角被设置为倒圆。

进一步地，风嘴壳体单元还包括垂直且顺桥向设置在多边形的边的内侧的肋板；第一横隔板上设置有空隙；肋板垂直穿过空隙。具体地，肋板垂直且顺桥向设置在壳体顶板、上斜板、下斜板、钢箱梁顶板和钢箱梁腹板的内表面。壳体顶板、上斜板、下斜板、钢箱梁顶板和钢箱梁腹板的内表面是指朝向多边形内的表面。