CN102191747A - 钢箱梁自适应风嘴 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种钢箱梁自适应风嘴。支架安装在钢箱梁侧面。可动导风板的面板内装加劲板,加劲板有转动轴,可动导风板通过转动轴安装在支架端部。上固定导风板,下固定导风板分别安装在支架的上、下部。等截面或变截面导风管的中间管两端有进风口、出风口。多根中间管共用一个出风口。进风口外有导风管盖板。进风口、出风口分别固定在上固定导风板、下固定导风板上。可动导风板和导风管盖板分别接伺服系统、传感器系统,伺服系统、传感器系统接单片机。本发明可改变箱梁顶、底面的风压差,使升力系数和俯仰力矩系数发生变化,改变旋涡脱落频率,提高箱梁颤振临界风速;能调整结构气动特性,提高桥梁结构的抗风能力。
Description
技术领域
本发明专利涉及一种能实时调整箱梁气动特性,提高桥梁结构抗风能力的钢箱梁自适应风嘴。
背景技术
常规钢箱梁的风嘴为固定角度,不设导风管。工程实例表明,这种固定形态的风嘴对千米左右跨度的内陆桥梁是有效的,但随着桥梁技术的进步,桥梁的跨越能力不断提高,可建桥区域不断扩展,随着跨度的加大,加上近海区域气流变化剧烈,桥梁气动稳定问题日显突出,固定形态的风嘴存在明显的局限性。为提高桥梁结构的抗风能力,保证结构安全,满足行车舒适性要求,对千米及千米以上的大跨度桥梁,特别是跨海的千米及千米以上大跨度桥梁,有必要设计出能实时调整箱梁气动特性,应对桥址区复杂多变的气流变化,提高桥梁结构抗风能力的自适应风嘴。
发明内容
本发明的目的是针对上述现状,旨在提供一种可改变箱梁顶、底面的风压差,改变旋涡脱落频率,提高箱梁颤振临界风速;能调整结构气动特性,提高桥梁结构抗风能力的钢箱梁自适应风嘴。
本发明目的的实现方式为,钢箱梁自适应风嘴,支架安装在钢箱梁侧面,可动导风板的面板内装加劲板,加劲板上装有转动轴,可动导风板通过转动轴安装在支架端部,上固定导风板,下固定导风板分别安装在支架的上、下部,等截面或变截面导风管的中间管两端有进风口、出风口,多根中间管共用一个出风口,进风口外有导风管盖板,进风口、出风口分别固定在上固定导风板、下固定导风板上,
可动导风板和导风管盖板分别接伺服系统、传感器系统,伺服系统、传感器系统接单片机。
本发明可改变箱梁顶、底面的风压差,使升力系数和俯仰力矩系数发生变化,改变旋涡脱落频率,提高箱梁颤振临界风速;能调整结构气动特性,提高桥梁结构的抗风能力。
附图说明
图1为本发明结构俯视图,
图2为本发明结构仰视图,
图3为图1的1-1向截面图,
图4为图1的2-2向截面图,
图5本发明结构示意图,
图6为可动导风板结构示意图,
图7为单根导风管结构示意图,
图8为组合导风管结构示意图,
图9为本发明工作流程图,
图10为计算网格划分图,
图11为仿真计算方案图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明,
参照图1-5,支架7安装在钢箱梁1侧面。上固定导风板3、下固定导风板4分别安装在支架7的上、下部。可动导风板2通过转动轴9安装在支架7端部。可动导风板2与上固定导风板3、下固定导风板4的结合部处于可动导风板2的曲线段上。
参照图6,可动导风板2钢质或高分子复合材料的面板8内装加劲板10,加劲板10上装有转动轴9,可动导风板2通过转动轴9安装在支架7端部。
参照图4、5和8,等截面或变截面导风管5的中间管12两端有进风口11、出风口13。多根中间管12共用一个出风口13,进风口11外有导风管盖板6。进风口11、出风口13分别固定在固定导风板3、下固定导风板4上。
参照图7,各等截面或变截面导风管5可根据需要,采用独立的出风口13。
可动导风板2和导风管盖板6分别接伺服系统、传感器系统,伺服系统、传感器系统接单片机。
伺服系统可采用常规的机械、液压或电磁传动机构;
传感器系统可选用常规的微型数字气象站、加速度计、位移传感器、索力传感器及应力传感器等器件组合而成。
千米及千米以上的大跨度桥梁安装本发明,因所处的风环境存在不均匀性,需沿桥梁长度方向分段设置。分段原则应结合桥址区气象条件、桥梁挠曲线、梁段吊装能力,经计算流体动力学分析及风洞试验结果确定。为便于自适应风嘴的安装、调试,原则上分段长度不宜超过钢箱梁吊装长度。
本发明的可动导风板2可绕转动轴9上、下摆动,以适应自然风的流向,降低箱梁风阻,调整流过箱梁上下表面气流的流体动力学特性,起到调整梁段的升力系数和俯仰力矩系数的作用,也可提高桥梁结构颤振临界风速。两侧可动导风板2可同步动作,也可差动动作。
导风管盖板6可部分开启、全开启和全闭合。等截面或变截面导风管5一方面起到调整箱梁顶、底面的风压差作用;另一方面将自然流向的风,通过等截面或变截面导风管后吹向箱梁表面,调整流过箱梁上下表面的气流的速度差,起到调整梁段的升力系数和俯仰力矩系数,也可提高桥梁结构颤振临界风速的作用。
传感器系统采集桥址区风向、风速、风压等气象信息,以及桥梁受力状态和桥梁运动状态信息,为控制系统分析、比对,向伺服系统下达动作指令提供基本数据。
单片机接收传感器系统采集的基本数据,经分析整理,比对后,向伺服系统下达动作指令,伺服系统调整可动导风板2的角度或开闭等截面或变截面导风管5的导风管盖板6。
通过调整几何尺寸及导风管布置形式,本发明也可安装在钢桁梁的杆件、拱桥的吊杆上,以改善结构气动特性,提高钢桁桥、拱桥的抗风能力。
为验证本发明的效果,本申请人利用计算流体动力学理论,建立流固耦合数值计算模型进行仿真计算,计算网格划分如图10所示。
数值仿真计算中采用固定风嘴、可活动风嘴、带导风管固定风嘴、带导风管活动风嘴等四种基本风嘴形式,结合不同风攻角及风嘴动作方式进行六个方案的仿真计算。各计算方案的分析模型见图11。
具体分析结果见表1《风速v=70m/s时各方案静态绕流时的气动力参数表》,及
表2《各方案颤振临界风速仿真计算结果表》。
表1
表2
从表中可见,本发明可改变箱梁顶、底面的风压差,使升力系数和俯仰力矩系数发生变化,改变旋涡脱落频率,提高箱梁颤振临界风速;能调整结构气动特性,提高桥梁结构的抗风能力。
Claims (1)
1.钢箱梁自适应风嘴,其特征在于支架安装在钢箱梁侧面,可动导风板的面板内装加劲板,加劲板有转动轴,可动导风板通过转动轴安装在支架端部,上固定导风板,下固定导风板分别安装在支架的上、下部,等截面或变截面导风管的中间管两端有进风口、出风口,多根中间管共用一个出风口,进风口外有导风管盖板,进风口、出风口分别固定在上固定导风板、下固定导风板上,
可动导风板和导风管盖板分别接伺服系统、传感器系统,伺服系统、传感器系统接单片机。
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---|---|
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Cited By (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104233945A (zh) * | 2014-09-17 | 2014-12-24 | 上海大学 | 一种用于缆索承重桥风致振动控制的主梁风嘴 |
CN104631306A (zh) * | 2014-12-31 | 2015-05-20 | 邓芳 | 导风装置及其制造装配方法 |
CN106958192A (zh) * | 2017-04-13 | 2017-07-18 | 华北水利水电大学 | 一种抑制桥梁颤振的控制结构及方法 |
CN107700335A (zh) * | 2017-09-27 | 2018-02-16 | 中南大学 | 一种用于开槽箱梁桥的可旋转叶片导流装置 |
CN107741749A (zh) * | 2017-11-01 | 2018-02-27 | 东南大学 | 主动抗风的钢箱梁可动风嘴及其控制系统 |
CN107765722A (zh) * | 2017-09-28 | 2018-03-06 | 哈尔滨工业大学 | 大跨度桥梁钢箱梁颤振主动吹气流动控制装置 |
CN108035237A (zh) * | 2017-12-31 | 2018-05-15 | 西南交通大学 | 一种抑制桥梁颤振及涡振的翼板系统及其控制方法 |
CN108396636A (zh) * | 2018-04-17 | 2018-08-14 | 同济大学 | 一种提高桥梁颤振稳定性的中央稳定机构 |
CN108505431A (zh) * | 2018-04-17 | 2018-09-07 | 同济大学 | 一种提高桥梁颤振稳定性的机构 |
CN108517760A (zh) * | 2018-04-17 | 2018-09-11 | 同济大学 | 一种提高分体式箱梁颤振稳定性的中央稳定机构 |
CN108755390A (zh) * | 2018-05-22 | 2018-11-06 | 东南大学 | 一种改善大跨径桥梁抗风性能的主动控制系统及控制方法 |
CN109339272A (zh) * | 2018-11-06 | 2019-02-15 | 中国十七冶集团有限公司 | 一种超高层建筑用风阻尼装置 |
CN110067197A (zh) * | 2019-05-27 | 2019-07-30 | 江苏工程职业技术学院 | 一种爬壁型桥梁风压报警机器人及控制方法 |
CN110080086A (zh) * | 2019-04-29 | 2019-08-02 | 中交第二公路工程局有限公司 | 一种智能风墙风屏障及其使用方法 |
CN111305042A (zh) * | 2020-02-29 | 2020-06-19 | 东北林业大学 | 一种自适应摆动襟翼的大跨桥梁风振控制方法 |
CN111441234A (zh) * | 2020-03-27 | 2020-07-24 | 中南大学 | 一种用于抑制桥梁风致振动的可变形风嘴 |
CN112942066A (zh) * | 2021-01-12 | 2021-06-11 | 西南交通大学 | 一种形式可调节的山区桥梁抗风稳定板及安装方法 |
CN114922049A (zh) * | 2022-03-22 | 2022-08-19 | 中国计量大学 | 一种抑制桥梁风振的控制装置 |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0417317A (ja) * | 1990-05-10 | 1992-01-22 | Elna Co Ltd | 電解コンデンサおよびその製造方法 |
JPH09217317A (ja) * | 1996-02-13 | 1997-08-19 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | 橋梁の遮風装置 |
CN101058971A (zh) * | 2006-04-17 | 2007-10-24 | 同济大学 | 一种用于斜拉桥颤振控制的风嘴结构 |
CN201292503Y (zh) * | 2008-11-19 | 2009-08-19 | 中交公路规划设计院有限公司 | 一种用于提高钢桁梁悬索桥颤振稳定性的气动控制装置 |
JP2009299414A (ja) * | 2008-06-17 | 2009-12-24 | Ihi Corp | フェアリング耐風構造 |
CN201372406Y (zh) * | 2009-02-19 | 2009-12-30 | 同济大学 | 一种用于分体式箱梁桥梁涡振控制的导流板装置 |
CN101892625A (zh) * | 2010-07-23 | 2010-11-24 | 同济大学 | 一种提高桥梁气动性能的风鳍板 |
-
2011
- 2011-03-25 CN CN 201110073641 patent/CN102191747B/zh active Active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0417317A (ja) * | 1990-05-10 | 1992-01-22 | Elna Co Ltd | 電解コンデンサおよびその製造方法 |
JPH09217317A (ja) * | 1996-02-13 | 1997-08-19 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | 橋梁の遮風装置 |
CN101058971A (zh) * | 2006-04-17 | 2007-10-24 | 同济大学 | 一种用于斜拉桥颤振控制的风嘴结构 |
JP2009299414A (ja) * | 2008-06-17 | 2009-12-24 | Ihi Corp | フェアリング耐風構造 |
CN201292503Y (zh) * | 2008-11-19 | 2009-08-19 | 中交公路规划设计院有限公司 | 一种用于提高钢桁梁悬索桥颤振稳定性的气动控制装置 |
CN201372406Y (zh) * | 2009-02-19 | 2009-12-30 | 同济大学 | 一种用于分体式箱梁桥梁涡振控制的导流板装置 |
CN101892625A (zh) * | 2010-07-23 | 2010-11-24 | 同济大学 | 一种提高桥梁气动性能的风鳍板 |
Cited By (22)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104233945A (zh) * | 2014-09-17 | 2014-12-24 | 上海大学 | 一种用于缆索承重桥风致振动控制的主梁风嘴 |
CN104631306A (zh) * | 2014-12-31 | 2015-05-20 | 邓芳 | 导风装置及其制造装配方法 |
CN106958192B (zh) * | 2017-04-13 | 2018-12-18 | 华北水利水电大学 | 一种抑制桥梁颤振的控制结构及方法 |
CN106958192A (zh) * | 2017-04-13 | 2017-07-18 | 华北水利水电大学 | 一种抑制桥梁颤振的控制结构及方法 |
CN107700335A (zh) * | 2017-09-27 | 2018-02-16 | 中南大学 | 一种用于开槽箱梁桥的可旋转叶片导流装置 |
CN107765722B (zh) * | 2017-09-28 | 2020-03-31 | 哈尔滨工业大学 | 大跨度桥梁钢箱梁颤振主动吹气流动控制装置 |
CN107765722A (zh) * | 2017-09-28 | 2018-03-06 | 哈尔滨工业大学 | 大跨度桥梁钢箱梁颤振主动吹气流动控制装置 |
CN107741749A (zh) * | 2017-11-01 | 2018-02-27 | 东南大学 | 主动抗风的钢箱梁可动风嘴及其控制系统 |
CN108035237A (zh) * | 2017-12-31 | 2018-05-15 | 西南交通大学 | 一种抑制桥梁颤振及涡振的翼板系统及其控制方法 |
CN108396636A (zh) * | 2018-04-17 | 2018-08-14 | 同济大学 | 一种提高桥梁颤振稳定性的中央稳定机构 |
CN108505431A (zh) * | 2018-04-17 | 2018-09-07 | 同济大学 | 一种提高桥梁颤振稳定性的机构 |
CN108517760A (zh) * | 2018-04-17 | 2018-09-11 | 同济大学 | 一种提高分体式箱梁颤振稳定性的中央稳定机构 |
CN108755390A (zh) * | 2018-05-22 | 2018-11-06 | 东南大学 | 一种改善大跨径桥梁抗风性能的主动控制系统及控制方法 |
CN109339272A (zh) * | 2018-11-06 | 2019-02-15 | 中国十七冶集团有限公司 | 一种超高层建筑用风阻尼装置 |
CN110080086A (zh) * | 2019-04-29 | 2019-08-02 | 中交第二公路工程局有限公司 | 一种智能风墙风屏障及其使用方法 |
CN110067197A (zh) * | 2019-05-27 | 2019-07-30 | 江苏工程职业技术学院 | 一种爬壁型桥梁风压报警机器人及控制方法 |
CN111305042A (zh) * | 2020-02-29 | 2020-06-19 | 东北林业大学 | 一种自适应摆动襟翼的大跨桥梁风振控制方法 |
CN111305042B (zh) * | 2020-02-29 | 2021-08-03 | 东北林业大学 | 一种自适应摆动襟翼的大跨桥梁风振控制方法 |
CN111441234A (zh) * | 2020-03-27 | 2020-07-24 | 中南大学 | 一种用于抑制桥梁风致振动的可变形风嘴 |
CN111441234B (zh) * | 2020-03-27 | 2021-04-20 | 中南大学 | 一种用于抑制桥梁风致振动的可变形风嘴 |
CN112942066A (zh) * | 2021-01-12 | 2021-06-11 | 西南交通大学 | 一种形式可调节的山区桥梁抗风稳定板及安装方法 |
CN114922049A (zh) * | 2022-03-22 | 2022-08-19 | 中国计量大学 | 一种抑制桥梁风振的控制装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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CN102191747B (zh) | 2013-04-10 |
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