[发明专利]一种提高超大跨度桥梁颤振临界风速的方法及加固装置

说明书

本发明涉及桥梁抗风技术领域，尤其涉及一种提高超大跨度桥梁颤振临界风速的方法及加固装置，包括如下步骤：步骤一：降低桥梁颤振检验风速标准；步骤二：对桥梁处天气进行监测，当即将出现超过步骤一中风速标准的强风时，在强风来临前通过加固装置对桥梁临时加固；步骤三：在强风过去后，对步骤二中的加固装置进行拆除。本发明中，降低桥梁颤振检验风速标准，从而大幅降低工程造价；只在强风来临前进行临时加固，强风之后再拆除，不影响日常通航；遇到了超过其设计抗风能力的强风，采用临时加固的方法其费用也远小于对桥梁结构等方法去永久增强抗风能力所采用的费用，大大节省工程造价。

技术领域

本发明涉及桥梁抗风技术领域，尤其涉及一种提高超大跨度桥梁颤振临界风速的方法及加固装置。

背景技术

超大跨度桥梁可能面临严峻的抗风问题，其颤振临界风速较低，在强风地区可能难以满足颤振需求，或者为了满足抗风需求而需要投入的工程费用太高。目前提高大跨度桥梁颤振临界风速的措施主要包括：提高桥面宽度、结构系统质量和刚度的结构措施；优化主梁外形的气动措施和阻尼器机械措施。阻尼器机械措施虽然可以提高桥梁系统的阻尼，但是由于其提高的阻尼有限，一般只用于控制桥梁涡振和抖振，对控制颤振效率较低，因此一般不会采用机械措施来控制桥梁颤振。某些气动措施如中央开槽等尽管也能在相当大范围内提高颤振临界风速，但是投资增加很大。提高桥面宽度和结构系统质量和刚度的结构措施，投资增加巨大，为了将主跨千米级超大跨度桥梁颤振临界风速提高10m/s，工程投资可能会增长上亿元甚至数亿元，因此这些结构措施实用性较差，一般不会被优先采用。

另外，自然界中极值风速具有很强的不确定性，风速越高，发生的概率越小。对于绝大多数大跨桥梁，遇到十分钟平均风速达到50m/s的强风概率都很低，遑论60m/s甚至更高的强风。而将颤振检验风速设置为70m/s甚至更高的大跨桥梁比比皆是。人们出于规避风险的心理，对不确定的参数往往通过增加安全系数来提高设防等级。因此，采用目前方法确定的颤振检验风速可能远高于实际可能遇到的极端风速，而且还无法较为科学准确地确定风速风向的联合概率分布，因此导致大跨度桥梁颤振设防安全裕度过高，按现有抗风设计方法势必会造成巨大的工程造价。

鉴于上述问题的存在，本设计人基于从事此类产品工程应用多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期创设一种提高超大跨度桥梁颤振临界风速的方法及加固装置，使其更具有实用性。

发明内容

本发明提供了一种提高超大跨度桥梁颤振临界风速的方法及加固装置，从而有效解决背景技术中的问题。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种提高超大跨度桥梁颤振临界风速的方法，包括如下步骤：

步骤一：降低桥梁颤振检验风速标准；

步骤二：对桥梁处天气进行监测，当即将出现超过所述步骤一中风速标准的强风时，在强风来临前通过加固装置对桥梁临时加固；

步骤三：在强风过去后，对所述步骤二中的加固装置进行拆除。

进一步地，所述加固装置对桥梁竖弯、侧弯及扭转刚度进行提升。

进一步地，所述加固装置对桥梁竖弯、侧弯及扭转频率进行提升。

进一步地，所述加固装置对桥梁竖弯、侧弯及扭转的刚度和频率进行提升。

本发明还包括一种提高超大跨度桥梁颤振临界风速的加固装置，包括：

第一锚固环，所述第一锚固环固定设置在桥梁主梁上；

锚碇，所述锚碇设置在桥梁底部的地基上；

第二锚固环，所述第二锚固环固定设置在所述锚碇上端；

锚索，所述锚索连接所述第一锚固环和所述第二锚固环。

进一步地，所述加固装置设置有多组，且多组所述加固装置关于桥梁横桥向和纵桥向对称设置。