CN107090768A - 桥梁结构箱型主梁自吸气自吹气减振装置 - Google Patents

桥梁结构箱型主梁自吸气自吹气减振装置 Download PDF

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Abstract

一种桥梁结构箱型主梁自吸气自吹气减振装置，包括一组或多组的减振套，每个减振套包括两个减振套半环，两个减振套半环互相紧固连接，并且固定连接在桥梁箱型主梁的外侧，两个减振套半环内部是空心且连通，第一减振套半环上设有多个进气孔，第二减振套半环上设有多个出气孔。来流通过进气孔进入中空的套环内部并穿过套环从出气孔喷出。通过背风面出气孔喷出的气流打破尾流中的旋涡，阻止尾流形成交替脱落的旋涡，减小主梁表面的脉动压力，大幅度降低主梁表面的升力与升力矩。主梁表面的阻力也得到了一定程度的降低。本发明结构简单，能够很好地减小桥梁箱型主梁的风致振动。

Description

桥梁结构箱型主梁自吸气自吹气减振装置
技术领域
本发明涉及桥梁结构风致振动控制技术，具体说就是一种桥梁结构箱型主梁自吸气自吹气减振装置。
背景技术
随着跨度大跨度桥梁随着跨度越来越大，其结构也随之变得更柔，阻尼变得更小，对风荷载更加敏感，其风和风效应也将更为复杂。大跨度桥梁的风效应、尤其是主梁的风效应是目前大跨度桥梁最突出的动力效应之一，如何减小风荷载以及风荷载导致的风效应，是目前研究设计人员最为关心的一个问题。因此，深入研究大跨度桥梁结构主梁风效应，提出有效地主梁风效应的控制方法，对保障我国大跨度桥梁结构的抗风安全性具有重要的意义。目前主要是通过主动的机械阻尼的措施和被动的气动措施来降低桥梁的风效应。主动的机械阻尼的措施是通过改变结构本身的一些固有特性从而使其与风荷载的动力效应达不到一种耦合振动的状态,如：调谐质量阻尼器(TMD)和双频率的调谐质量阻尼器(DTMD)对桥梁的振动控制取得了一些效果。由于主动的控制措施具有耗能大，设备维修复杂等缺点，因此目前在实际大跨度桥梁中应该要大量发展的控制方法是被动的气动措施。被动的气动措施是通过在桥梁结构上安装一些构件来改变主梁周围的流场，使其主梁周围的流场更加趋于稳定，如：大跨度桥梁在中央开槽、在主梁中间加中央稳定板、在主梁截面两端安装风嘴、导流板以及附属装置调位等。
发明内容
基于以上不足之处，本发明的目的在于提供一种桥梁结构箱型主梁自吸气自吹气减振装置，能够减小桥梁箱型主梁的风致振动。
本发明所采用的技术如下：一种桥梁结构箱型主梁自吸气自吹气减振装置，包括一组或多组减振套，每个减振套包括两个减振套半环，所述的两个减振套半环互相紧固连接，并且固定连接在桥梁箱型主梁的外侧，两个减振套半环内部是空心且连通，第一减振套半环上设有多个进气孔，第二减振套半环上设有多个出气孔。
本发明还有以下技术特征：所述的多个进气孔布置在迎风面，多个出气孔布置在背风面，进气孔和出气孔等距相互对称。
本发明的原理及有益效果是：来流通过进气孔进入中空的套环内部并穿过套环从出气孔喷出。通过背风面出气孔喷出的气流打破尾流中的旋涡，阻止尾流形成交替脱落的旋涡，从而极大地减小主梁表面的脉动压力，大幅度降低箱梁表面的升力与升力矩。由于尾流无法形成交替脱落的旋涡也在一定程度上减小了尾流中能量的耗散，使得主梁表面的阻力也得到了一定程度的降低。本发明结构简单，能够很好地减小桥梁箱型主梁的风致振动。
附图说明
图1为本实施例1的一种桥梁结构箱型单箱梁主梁自吸气自吹气减振装置结构示意图；
图2为本实施例2的一种桥梁结构箱型双箱梁主梁自吸气自吹气减振装置结构示意图；
具体实施方式
下面结合附图举例对本发明作进一步说明。
实施例1
结合图1，一种桥梁结构箱型单箱梁主梁自吸气自吹气减振装置，包括2组减振套，每个减振套包括两个减振套半环2.3，两个减振套半环内部是空心且能够连通，第一减振套半环2上设有多个进气孔4，第二减振套半环3上设有多个出气孔5。所述的多个进气孔4布置在迎风面，多个出气孔5布置在背风面，进气孔4和出气孔5等距相互对称。
所述的第一减振套半环2为桥梁结构箱型单箱梁主梁1减振防护装置的一半大小，第二减振套半环3为桥梁结构箱型单箱梁主梁1减振防护装置另一半大小。在现场通过预留的螺栓孔、卡扣互相连接，并固定在桥梁结构箱型单箱梁主梁1外侧，该实施例的桥梁结构箱型单箱梁主梁1套有两组，共4个减振套半环。
对于正在使用中的桥梁箱型单箱梁主梁，来流通过进气孔进入中空的套环内部并穿过套环从出气孔喷出。通过背风面出气孔喷出的气流打破尾流中的旋涡，阻止尾流形成交替脱落的旋涡，从而极大地减小箱型单箱型主梁表面的脉动压力，大幅度降低箱型单箱型主梁表面的升力与升力矩。由于尾流旋涡无法形成也在一定程度上减小了尾流中能量的耗散，使得箱型单箱型主梁表面的阻力也得到了一定程度的降低。
本实施例的减振工作流程如下：
(1)通过套环出气孔喷出的气流，打破尾流中交替产生的旋涡,阻止尾流漩涡形成；
(2)套环安装在单箱梁表面改变了单箱梁表面流场,可减小箱型单箱型主梁所受气动力。
实施例2
结合图2，本发明是一种桥梁结构箱型双箱梁主梁自吸气自吹气减振防护装置，包括4组减振套，每个减振套包括两个减振套半环2.3，每组2个减振套半环内部是空心且能够连通，第一减振套半环2上设有多个进气孔4，第二减振套半环3上设有多个出气孔5，第一减振套半环2和第二减振套半环3通过预留的卡扣和螺栓紧固连接后固定在左侧双箱梁主梁上，第三减振套半环6上设有多个进气孔4，第四减振套半环7上设有多个出气孔5，第三减振套半环6和第四减振套半环7通过预留的卡扣和螺栓紧固连接后固定在右侧双箱梁主梁上。
所述的多个进气孔4布置在迎风面，多个出气孔5布置在背风面，进气孔4和出气孔5等距相互对称。
来流通过进气孔进入中空的套环内部并穿过套环从出气孔喷出。通过背风面出气孔喷出的气流打破尾流中的旋涡，阻止尾流形成交替脱落的旋涡，从而极大地减小箱型双箱梁主梁表面的脉动压力，大幅度降低箱型双箱梁主梁表面的升力与升力矩。由于尾流旋涡无法形成也在一定程度上减小了尾流中能量的耗散，使得箱型双箱梁主梁表面的阻力也得到了一定程度的降低。

Claims (2)

1.一种桥梁结构箱型主梁自吸气自吹气减振装置，包括一组或多组减振套，每个减振套包括两个减振套半环(2.3)，其特征在于：所述的两个减振套半环(2.3)互相紧固连接，并且固定连接在桥梁箱型主梁(1)的外侧，两个减振套半环内部是空心且连通，第一减振套半环(2)上设有多个进气孔(4)，第二减振套半环(3)上设有多个出气孔(5)。
2.一种根据权利要求1所述的一种桥梁结构箱型主梁自吸气自吹气减振装置，其特征在于:所述的多个进气孔(4)布置在迎风面，多个出气孔(5)布置在背风面，进气孔(4)和出气孔(5)等距相互对称。
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