[发明专利]一种用于分体式箱梁桥梁的抑涡装置及分体式箱梁桥梁

说明书

本发明公开了一种用于分体式箱梁桥梁的抑涡装置，包括设于箱梁的开槽处的抑涡板，抑涡板上间隔开设有多个抑涡孔，每个抑涡孔处设置有孔门，每个孔门包括至少一个能够张开或闭合的门板。本发明还公开了一种分体式箱梁桥梁。本发明抑涡板直接安装在分体式箱梁的开槽；抑涡装置的透风率能够调节至最大以保证大跨悬索桥梁的颤振稳定性；开槽处布置的多孔式抑涡板通过调节开孔大小来实现有效透风率的改变，实现不同来流条件下大跨桥梁涡激振动的抑振效果；使用各孔门独立开闭的方式实现多种透风率，可以最大程度提高最大透风率；每个孔门分成6瓣门板独立工作，减轻了电机及传动机构的负载功率；附带有太阳能电池板，减少了外部线路，经济成本较低。

技术领域

本发明涉及桥梁施工技术领域，尤其涉及一种用于分体式箱梁桥梁的抑涡装置及分体式箱梁桥梁。

背景技术

大跨悬索桥梁由于其柔性结构的特征，随着跨径的增加，风致振动逐渐成为大跨度桥梁的控制荷载。目前大跨桥梁风致振动可分为涡振、颤振和抖振。涡振是一种通常发生于低风速下的风致振动现象，结构的振动会对涡脱形成某种反馈作用，气动阻尼随振幅逐渐由负转正，振幅因而受到限制，表现出限幅振动的形式。长期反复出现的涡激振动不仅会造成桥梁的疲劳损伤，同时会对大跨桥梁的驾乘安全性和舒适度造成较大的影响。颤振是一种发生在高风速下的扭转单自由度或弯扭自由度耦合的发散振动，属于桥梁气动弹性失稳现象，一旦发生可能造成桥梁结构的垮塌破坏，造成严重的经济损失甚至人员伤亡。抖振在行车风速下产生的振幅通常小于涡振。目前桥梁抗风设计主要以提高桥梁颤振临界风速并限制涡振振幅为主。

目前桥梁为了追求更大跨径，且为保障桥梁颤振性能，大跨悬索桥梁往往采用开槽设计，因而开槽箱梁具备较好的颤振性能。但开槽箱梁往往较容易发生显著的涡激共振。为保证开槽箱梁的涡振性能，主要采取结构措施、机械措施和气动措施这三种抑振措施用于减小或者消除桥梁潜在的涡振问题。结构措施的改变对桥梁气动性能的影响是最大的，但存在代价高，并且无法针对已建成的桥梁进行调整。机械措施通常能在不改变结构体系的情况下对桥梁风致振动进行有效的控制，但存在造价高昂等问题，因而不是桥梁抗风设计中的首选。气动措施能够在不改变桥梁结构与使用性能的前提下，通过适当改变桥梁外形或者布置一些附加的气动装置，达到降低桥梁的风致振动响应的效果，由于气动措施代价低、操作方便，应用最为广泛。但对于开槽箱梁，传统的抑流板或稳定板等气动措施无法完全消除开槽箱梁的涡振问题。虽然有研究表明在开槽位置加设抑涡板对消除开槽箱梁涡振问题有着较好的效果，但随着来流风速的变化，抑涡板的最佳透风率也随之变化，单一透风率的抑涡板无法满足消除桥梁在各种来流条件下的涡振问题。

发明内容

针对现有技术不足，本发明的目的在于提供一种用于分体式箱梁桥梁的抑涡装置及分体式箱梁桥梁。

为了实现上述目的，本发明一实施例提供的技术方案如下：

一种用于分体式箱梁桥梁的抑涡装置，包括设于所述箱梁的开槽处的抑涡板，所述抑涡板上间隔开设有多个抑涡孔，每个所述抑涡孔处设置有孔门，每个所述孔门包括至少一个能够张开或闭合的门板。

作为本发明的进一步改进，多个所述抑涡孔呈蜂窝状排布，每个所述孔门包括多个独立的门板，所述门板由开闭机构驱动张开或闭合。

作为本发明的进一步改进，每个所述孔门包括六个相同的门板，圆心在同一圆上的相邻三个孔门的相邻三个门板连接同一所述开闭机构，所述开闭机构包括驱动机构、由所述驱动机构驱动的主传动机构以及由所述主传动机构驱动的三个从动传动机构，每个所述从动传动机构与对应的所述门板相连接。

作为本发明的进一步改进，所述驱动机构包括电机，所述主传动机构包括与所述电机的输出轴相连接的主动齿轮，所述从动传动机构包括从动齿轮、第一传动件以及设置于所述从动齿轮与第一传动件之间的离合器，所述从动齿轮与所述主动齿轮相啮合，所述第一传动件与所述门板动力连接。