[发明专利]箱梁桥梁抗风的导流装置及其实施方法

说明书

本发明涉及一种箱梁桥梁抗风的导流装置及其实施方法，在安装过程中，将动力组件安装在桥梁主体上，使得导流结构稳定安装在桥梁主体上。由于动力组件可移动式安装在桥梁主体上，因此，导流结构在动力组件的驱使下，能移动至桥梁主体的任意表面位置上，以实现一板多位、一板多用功能，当然，增加箱梁桥梁抗风的导流装置使用数量时，也可实现多板多用效果。同时，针对不同主梁形式的风振控制要求，可不断调节导流结构的尺寸和透风率，使其广泛应用于不同桥梁的风振控制，实现一板多能功效，可以快速调节颤振或涡振的控制效果，具有良好的参数可调性，有利于实现不同效果的风振控制。

技术领域

本发明涉及风振控制技术领域，特别是涉及箱梁桥梁抗风的导流装置及其实施方法。

背景技术

流线型闭口箱梁因其具有较好的抗扭刚度，结构稳定性，且能与顶推法、悬臂施工法等现代化施工工艺相结合，故成为大跨度桥梁常见的主梁类型。闭口箱梁桥梁的风致振动主要包括颤振，涡振，抖振，驰振和拉索风雨激振等，如果风致振动不能满足要求，则需要采取风振控制措施。

针对大跨度桥梁风致振动的控制措施中，被动气动控制措施因廉价、简单、高效等优点广受青睐，常用的被动气动控制措施有：上下竖向稳定板、水平分流板等，其中，竖向稳定板阻挡在主梁表面形成旋涡的再附从而减小对主梁的上下表面压力差，导流板起到压缩气流冲散旋涡的作用，可抑制规律旋涡对结构涡振的驱动；风嘴前端水平分流板可增大主梁断面宽高比，强化主梁断面流线型设计，优化气流与主梁作用边界，减少或减弱旋涡。

然而，现有的被动气动措施的功能单一，气动措施只能用于颤振控制或者涡振控制，不能同时用于颤振和涡振的控制，其位置、高度和透风率等重要参数不能调节，不具有内转化性、可调性。

发明内容

基于此，有必要提供一种箱梁桥梁抗风的导流装置及其实施方法，能在颤振控制和涡振控制之间有效切换，具有良好的内转化性，有利于实现多用途的风振控制。

一种箱梁桥梁抗风的导流装置，所述箱梁桥梁抗风的导流装置包括：动力组件，所述动力组件用于移动式装设于桥梁主体上，并能移动至所述桥梁主体的上表面、左风嘴、斜腹板、下表面和右风嘴中任一处；导流结构，所述导流结构包括支架与导风组件，至少两个所述支架间隔设置于所述动力组件上，所述导风组件设置于相邻两个所述支架之间。

上述的箱梁桥梁抗风的导流装置，在安装过程中，将动力组件安装在桥梁主体上，使得导流结构稳定安装在桥梁主体上。由于动力组件可移动式安装在桥梁主体上，因此，导流结构在动力组件的驱使下，能移动至桥梁主体的任意表面位置上，比如：桥梁主体的上表面、左风嘴、斜腹板、下表面及右风嘴等。当导流结构移动至桥梁主体上表面或者下表面的中心或四分点时，位于两个支架之间的导风组件相对桥梁主体则构成竖向稳定板，改变流场在上或下表面的旋涡再附状态，有效提高颤振临界风速，提升高风速时颤振稳定性和行车安全。当导流结构移动至桥梁上斜腹板或者下斜腹板时，位于两个支架之间的导风组件相对桥梁主体则构成有角度的导流板，改变流场在上或下斜腹板处的旋涡运动速度和方向，有效提高颤振临界风速，提升高风速时颤振稳定性和行车安全。当导流结构移动至桥梁上表面或者下表面的边缘时，位于两个支架之间的导风组件相对桥梁主体则构成竖向风障，直接打碎流场进入上或下表面的旋涡大小，有效抑制涡振，提升中低风速时行车安全。当导流结构移动至桥梁主体的左右风嘴尖端时，导风组件则水平悬挑于风嘴外，形成水平分流板减少气流分离，改变流场进入上或下表面的旋涡运动路径，有效抑制涡振，提升中低风速时行车安全。如此，本箱梁桥梁抗风的导流装置一板多位、一板多用，能在颤振控制和涡振控制之间有效切换，具有良好的内转化性、均一性，有利于实现多用途的风振控制。当然，也可以布置两组及以上的导流结构布置在桥梁主体上面，例如上、下表面中点都布置导流结构，用于更进一步提高颤振临界风速，加强颤振性能；也可以在风嘴分布置一个导流板，在上或下表面中点布置导流结构，用于做涡振控制和颤振控制的组合，同步提高涡振和颤振性能，实现多板多位。