[发明专利]桥面系

说明书

本发明涉及一种桥面系。

架设桥面板由缆索支承的桥面系已为公知技术，上述桥面系可用于斜拉桥和悬索桥中。上述桥梁除承受行车荷载处，还承受风载。于1940年11月7日位于美国华盛顿州的Tacoma-Narrows悬索桥的倒塌，则充分说明了可导致不稳定颤振和结构破坏的作用于桥梁上的风载的危险性。因此，为了使由风造成的桥面运动保持在可接受的程度，一般做法是采用例如加劲梁的方式使桥面具有一定的刚度。

本发明的一个方面是提供一种桥面系，它包括由缆索支承的桥面板，该桥面板的横截面基本呈倒机翼截面形状。

上述桥面板可在风载作用下对面板产生向下的力，从而使缆索处于拉紧状态，进而可防止桥面板产生过大的运动。因此上述桥面板比现有桥梁的桥面板的刚度要小，从而大量节约桥面板（特别是其中的加劲梁）和缆索所用材料。上述桥面系适合用于斜拉桥和悬索桥等。

最好在桥面板的侧缘设置翼板。该翼板可根据风载来控制作用于桥面板上的力。该翼板的位置可通过计算机依靠飞机制造业所公知的技术进行控制。在优选的结构中，设置有测定桥面板运动情况的装置，将相应于所测定的运动情况的信号输入计算机的装置，根据计算机所获得的信号控制翼板位置的装置。要对计算机编制程序，以控制翼板，从而使桥面板的运动保持最小状态。

虽然可在桥面板的每个侧缘上仅设置一个翼板，但最好沿上述每个侧缘设置多个翼板。这样可更准确地对风所引起的作用于桥面板上的力进行控制。

最好上述翼板是可伸缩的，这样当风刮过桥面板时，位于迎风面侧缘上的翼板收回，而位于背风面侧缘上的翼板处于使用状态。这样无论风的方向如何都会使桥面板按符合空气动力学的方式工作。上述翼板一般为铰接以便调整其位置，最好上述翼板通过铰接实现伸缩。比如，翼板可在使用位置和收回位置之间铰接旋转180°。当收回时翼板最好位于桥面板的相邻横向梁之间。当翼板处于使用状态时，一般要求其具有较小的铰接角位移。

在桥面板的侧缘可设置副翼。该副翼为可活动的控制表面，它可用来提高风载引起的作用于桥面板上的力的控制准确性。上述副翼可铰接设置。最好上述副翼可从中间位置向上或向下旋转。在最佳实施例中，沿桥面板的每个侧缘设置多个副翼。在风载的作用下，位于背风面侧缘的副翼可向上或向下运动，从而平衡桥面板的不希望出现的运动。副翼的运动最好通过计算机控制。在最佳实施例中，包括测定桥面板运动情况的装置，将相应于所测定的运动情况的信号输入计算机的装置，根据计算机所获得的信号控制副翼位置的装置。

在本发明的一种简单形式中仅设置副翼而不设置翼板。这样在风载作用下由于桥面板横截面形状所产生的向下拉力就会按需要通过副翼的运动而缓解。作为替换方式，副翼可通过如铰接方式设置在翼板上。一般来说，副翼小于翼板并且运动速度较快;因此，副翼特别适合对阵风作出快速反应的场合。

在桥梁设计中所存在的另一问题，是车辆或风所引起的荷载不能均匀得到分布，从而要相应对桥面板和缆索进行设计。根据本发明的最佳特征，桥面系包括调节缆索应变的装置。借助该装置，在工作条件下可使荷载保持较好的分布，另外还可节约大量加劲梁及缆索中的材料。比如，如果给定的缆索中的应力超过一定数值，上述缆索应变调节装置就会启动以降低应变值进而降低应力值。作为替换方式或附加方式，可增加其它的缆索中的应变，以缓解上述给定缆索中的应力值。因此最好设置缆索应变测定装置。另外该应变测定装置最好通过计算机控制从而获得最佳的荷载分布。

根据上面所述不难得知，最好缆索应变调节装置独立于桥面板的设计而设置。因此本发明的第二个方面是提供一种桥面系，它包括由缆索支承的桥面板，还包括缆索应变调节装置。

上述应变调节装置具体可以设置在缆索的一端或其中间部位。最好通过调节上述装置的长度来实现应变的调整。

下面结合附图以举例的方式对本发明的最佳实施例进行描述。

图1为具有本发明的桥面系的桥梁的透视图;

图2为桥面系的横截面图。

图1为包括桥面系1的斜拉桥，该桥面系1包括由拉索3支承的桥面板2。该拉索3固定于桥塔4，每个拉索3沿其长度的中间部位设有拉索应变调节装置5