CN107873066B - 用于阻尼桥梁的振动的装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于阻尼具有桥面板的桥梁的振动的装置，所述装置包括沿着桥面板的至少一侧布置的至少一个阻尼翼，所述至少一个阻尼翼衰减桥梁的振动，其中，所述至少一个阻尼翼的纵向方向布置成平行于桥面板的纵向方向，其特征在于，所述至少一个阻尼翼布置在至少一个支撑结构上，其中，所述至少一个支撑结构侧向地附接到桥面板，使得所述至少一个阻尼翼布置成与桥面板的面向所述至少一个阻尼翼的外边缘具有侧向偏移，其中，所述至少一个阻尼翼的中心与桥面板的中心之间的距离为桥面板的半宽度的至少1.2倍，并且所述至少一个阻尼翼是永久固定的或者当风沿着给定方向作用在桥梁上时是固定的。

Description

用于阻尼桥梁的振动的装置

技术领域

本发明涉及一种用于阻尼具有桥面板的桥梁的振动的装置，所述装置包括沿着桥面板的至少一侧布置的至少一个阻尼翼，所述至少一个阻尼翼衰减桥梁的振动，其中，所述至少一个阻尼翼的纵向方向布置成平行于桥面板的纵向方向。

背景技术

希望建造具有大跨距长度的悬索桥。例如，20世纪90年代后期在日本建造的明石海峡大桥具有将近2000米的跨距长度。如此大的桥梁长度在振动方面会导致相当大的问题。这尤其包括风引起的振动和颤动。在桥梁的颤振期间发生扭转振动和弯曲振动。它们通常是自感振动，其中，动态风力由桥面板的振动引起。尤其是通过在时间上恒定的风速造成颤振，而不是阵风等。如果作用在桥梁上的风速超过临界值，桥面板的结构阻尼就被负空气动力学阻尼克服。在风速进一步增加的情况下，可能出现具有负总阻尼的系统，其中，小的初始变形会导致实际上具有无限的幅度的增加的振动，从而导致桥梁的失效。桥梁的颤振稳定性的特征结构值是临界风速Ucr。已知的是，Ucr随着振动的固有频率和桥梁的阻尼的降低而下降。特别地，具有大跨距长度的桥梁具有低的固有频率，使得它们特别容易颤动。

从WO 2006/050802已知一种用于阻尼特别是在桥梁中的振动的装置，所述装置包括以旋转和/或可移位的方式安装的至少一个空气动力学控制表面和包括弹簧元件的至少一个机械阻尼器。在机械阻尼器和空气动力学控制表面之间布置至少一个受约束的运动学联接。当风作用于桥梁上时，空气动力学控制表面振动，使得桥梁的不希望的振动被衰减。

已知的装置具有的优点在于是被动系统，并且因此高度地可靠。但是，它具有可动部件，这使得实施到土木工程结构中是不寻常的任务，并且可能是昂贵的。还有争论在于，即使比主动阻尼器更可靠，由于移动部件可能失效，它在某些方面也不太可靠。

此外，从EP 0 233 528 A2已知一种结构，所述结构具有相对于桥面板竖向偏移地定位的固定翼。这些翼安装在悬索桥的悬架上，因此安置在桥面板的边缘的正上方。虽然这种已知的装置具有无可动部件的优点，并且因此特别坚固和可靠，但是它在实践中不能令人满意地衰减桥梁的振动。

发明内容

从上述现有技术出发，本发明的目的是提供一种用于阻尼桥梁的振动的装置，所述装置具有坚固和可靠的构造，并且同时就桥梁振动的阻尼而言具有高效率。

本发明通过根据权利要求1的装置解决该目的。有利的实施例可以在从属权利要求、说明书和附图中找到。

本发明这样的解决该目的，即，所述至少一个阻尼翼布置在至少一个支撑结构上，其中，所述至少一个支撑结构侧向地附接到桥面板，使得所述至少一个阻尼翼布置成与桥面板的面向所述至少一个阻尼翼的外边缘具有侧向偏移，其中，所述至少一个阻尼翼的中心与桥面板的中心之间的距离为桥面板的半宽度的至少1.2倍，优选为桥面板的半宽度的至少1.5倍，并且所述至少一个阻尼翼是永久固定的或者当风沿着给定方向作用在桥梁上时是固定的。

设置有本发明的装置的桥梁可以是悬索桥，特别是具有例如大于1000米或大于2000米的大跨距长度的悬索桥。本发明的装置用于阻尼桥梁的风引起的振动，特别是桥梁的颤动。本发明的装置衰减或抑制了这种振动并且因此稳定了桥梁结构。

根据本发明，至少一个阻尼翼布置在至少一个支撑结构上，所述支撑结构侧向地附接到桥面板。阻尼翼和支撑结构都是重量轻的部件。取决于支撑结构，所述至少一个阻尼翼可以具有翼型的形状、厚度、强度和刚度，或者可以是薄板。其轮廓可以关于水平面对称，并且其可以特别地成形为使得在倾斜的风下，空气动力学升力大并且空气动力学阻力小。所述至少一个翼的纵向方向布置成平行于桥面板的纵向方向。横向于所述至少一个阻尼翼的该纵向方向的是空气动力学地起作用的翼轮廓。机械支撑结构在桥面板和所述至少一个阻尼翼之间提供了固定的空间关系，并且构造成使得所述至少一个阻尼翼至少在给定的风向上固定，即，不移动。特别地，翼本身不相对于桥面板移动，并且至少只要风向不变，翼就不具有移动部件。除了支撑结构之外，所述至少一个阻尼翼与桥面板之间不需要连接。特别地，在所述至少一个阻尼翼与机械阻尼器等之间没有设置运动学联接。这使得本发明的装置结构简单、坚固和可靠。

同时，支撑结构布置成使得所述至少一个翼与桥面板的最靠近翼的外边缘具有侧向距离。所述至少一个阻尼翼的中心与桥面板的中心之间的距离为桥面板的半宽度的至少1.2倍，优选为桥面板的半宽度的至少1.5倍。翼的中心是翼的轮廓深度的中间，即，翼的垂直于其纵向方向的延伸部的中间。如果翼被支撑为可动的而使得其可以在不同的风向下处于不同的位置(参见下文)，则这方面所涉及的距离是在方向垂直于桥面板的纵向方向的风作用在桥面板上的情况下并且当相应的阻尼翼位于桥面板的背风侧时测量的。

本发明的发明人已经发现，以与桥面板具有大的侧向偏移的这种方式设置所述至少一个固定翼大大提高了振动阻尼性能的效率。发明人已经用有限元颤振分析程序研究了本发明的作为颤振稳定器的固定翼对临界风速Ucr的影响。该程序能够建模和分析包括桥面板和所述至少一个阻尼翼的多自由度空间桥梁系统。已经针对大跨距的悬索桥执行参数化计算。不具有任何阻尼翼的桥梁的临界颤振风速Ucr被计算为46.3m/s。对于本发明的阻尼翼的一个特定和可行的几何形状，已经用分析程序示出了，通过根据本发明的装置可以将临界颤振风速Ucr提高64％。发明人还已经发现，固定翼颤振稳定器的颤振抑制效率随着所述至少一个阻尼翼的侧向偏移而非线性地增加，并且主要源于所述侧向偏移。

由于本发明的阻尼翼不会相对于桥面板移动(只要风向不变)，本发明的固定翼颤振稳定器是静态而非动态的装置。因此，它对于提高扭转发散(一种静态空气动力学弹性稳定性方面的现象)的临界风速Ucr也是有效率的。

为了获得最佳的成本效益，优选的是不将一个或多个阻尼翼安置在桥梁的整个长度上，而是仅仅安置在发生大的振动幅度的区域处。如果颤振由振动的第一对称模态主导，则这些区域位于主跨距的中心附近。如果颤振由振动的第一反对称模态主导，则这些区域位于主跨距的四分之一点附近。

根据优选实施例，所述至少一个阻尼翼在横向于其纵向方向的方向上的宽度为桥面板宽度的至少0.02倍，优选为桥面板宽度的至少0.05倍，更优选为桥面板宽度的至少0.1倍。阻尼翼的宽度也称为翼的轮廓深度，即，翼的垂直于其纵向方向的延伸长度。如上所述，所述至少一个翼的侧向偏移是大的。特别地，所述至少一个阻尼翼的中心与桥面板的中心之间的距离为桥面板的半宽度的至少1.5倍。由于阻尼翼的效率随着侧向偏移而增加，可以有利的是将上述值增加到相当地高于1.5。这方面的最大值将主要受建造限制的制约。仅仅作为示例，上述值可以高达3.0。本发明的发明人已经发现，关于本发明的阻尼翼的阻尼效率的另一个重要参数是翼的宽度。如所解释的那样，其可以为桥面板宽度的至少0.02倍，优选为桥面板宽度的至少0.05倍，更优选为为桥面板宽度的至少0.1倍。再次，上限将受建造条件的制约。其可以例如是桥面板宽度的0.25倍。

根据再一实施例，所述至少一个阻尼翼可以布置在所述至少一个支撑结构上，使得所述至少一个阻尼翼定位成与桥面板的面向所述至少一个阻尼翼的外边缘具有侧向偏移并且位于桥面板的上方或下方。将所述至少一个翼定位成具有侧向偏移但是在桥面板的上方或下方具有足够的竖向偏移避免了所述至少一个翼与桥面板(包括交通)之间的空气动力学干扰，这可以提高所述至少一个翼的效率。替代地，也可以将所述至少一个翼与桥面板水平地对准。

根据再一实施例，在所述至少一个支撑结构上可以布置多个阻尼翼，所述多个阻尼翼基本上位于沿着桥面板的纵向方向的相同位置处，并且每个阻尼翼与桥面板的面向阻尼翼的外边缘具有侧向偏移，其中，所述多个阻尼翼定位在彼此上方。根据这方面的再一实施例，所述多个阻尼翼可以精确地定位在彼此上方或者可以均相对于彼此侧向偏移。根据再一实施例，定位在彼此上方的所述多个阻尼翼的宽度的总和可以为桥面板宽度的至少0.02倍，优选为桥面板宽度的至少0.05倍，更优选为桥面板宽度的至少0.1倍。

根据上述实施例，单个阻尼翼被精确地或大致地定位在彼此上方的一定数量的阻尼翼代替。这样的一组翼的颤振抑制效率与单个翼大致相同，只要所述多个翼的宽度的总和与原始的单个翼的宽度相同并且各个翼之间的竖向距离不是太小。具有定位在彼此上方的多个翼的该实施例通过利用由最上面或最下面的翼提供的挡风效果而对于湍动的风的竖向速度分量提供较少的攻入面积。另外的优点可以是更简单的组装和更低的成本，因为单个翼可以更小。

根据再一实施例，可以沿着桥面板的每侧布置至少一个阻尼翼，其中，每个阻尼翼的纵向方向布置成平行于桥面板的纵向方向，并且每个阻尼翼布置在至少一个支撑结构上，其中，所述至少一个支撑结构侧向地附接到桥面板，使得每个阻尼翼布置成与桥面板的面向相应的阻尼翼的外边缘具有侧向偏移，其中，每个阻尼翼的中心和桥面板的中心之间的距离为桥面板的半宽度的至少1.5倍，并且当风沿着给定方向作用在桥梁上时，每个阻尼翼是固定的，其中，所述阻尼翼中的至少一个衰减桥梁的振动。沿着桥面板的两侧布置的阻尼翼可以就其在桥面板上的形式和布置方式而言相同。然而，沿着桥面板的两侧布置的阻尼翼还可以就其在桥面板上的形式和/或布置方式而言彼此不同。

例如，阻尼翼可以对等地定位，即，对称地定位在桥面板的两侧上。在下面进一步讨论的某些情况下，可以有利的是仅在桥面板的一侧上设置阻尼翼。进一步的可能性是在桥面板的两侧上设置阻尼翼，但是阻尼翼被不同地设计，即，特别地，具有不同的宽度和侧向偏移。当对于关于桥面板的纵向方向的两个横向方向而言的预期最大风速显著不同时，可以是有利的是仅在桥面板的一侧上设置阻尼翼或者在桥面板的两侧上设置阻尼翼但是阻尼翼被不同地设计。如果仅在桥面板的一侧上设置翼，则将这些翼安置在较强风的背风侧。如果在桥面板的两侧上设置阻尼翼但是阻尼翼被不同地实现，则在较强风的背风侧安置具有较大的宽度和侧向偏移的翼。

因此，本发明基于进一步的认识，特别是布置在桥梁的背风侧上的阻尼翼有效地衰减了振动。更具体地，如果预期最大风速对于关于桥面板的纵向方向的两个横向方向而言大致相同，则应该在桥面板的两侧上安置优选地相同的阻尼翼。但是，特别地，设置在桥面板的迎风侧上的阻尼翼降低了装置的整体颤振抑制效率。然而，即使在这种情况下，根据上述计算参数，临界风速Ucr将仍然比不具有阻尼翼的值提高28％。根据基于初步设计的成本估算，对于这种构造而言，支撑结构和阻尼翼的成本将占桥梁的成本的3％至4％。通过传统手段(例如，通过增加桥梁结构的刚度)实现临界风速Ucr增加28％的成本可以被估计为与临界风速的增加同阶，即，28％。因此，本发明也非常具有成本效益。

根据再一实施例，沿着桥面板的两侧布置的阻尼翼可以可动地支撑在相应的支撑结构上和/或设置有一个或多个可动元件，其中，在作用于桥梁上的风的方向改变时，阻尼翼移动和/或所述一个或多个可动元件移动，由此阻尼翼的空气动力学改变，使得背风的所述至少一个阻尼翼衰减桥梁的振动，并且迎风的所述至少一个阻尼翼基本上在空气动力学上无效，使得它对装置的阻尼效率基本上没有负面影响。在风向改变时，阻尼翼和/或所述一个或多个可动元件的移动可以仅通过风来实现。替代地，阻尼翼可以设置有用于在风向改变时实现阻尼翼和/或所述一个或多个可动元件的移动的驱动器。

如前所述，迎风的阻尼翼降低了装置的整体阻尼效率。这个可能的缺点可以通过本发明的上述进一步的实施例来解决。特别地，阻尼翼可以可动地支撑在支撑结构上和/或设置有可动元件。由于这种可动性，阻尼翼或可动元件可以处于两个位置中的一个。当风向关于桥面板的纵向方向从一个横向方向改变为另一个横向方向时，发生从一个位置到另一个位置的转变。这种转变可以通过驱动器来实现，例如，机械驱动器，需要电源和控制系统。然而，这种转变也可以在风向改变时仅通过风的作用驱动，因此不需要电源和控制系统。在每种情况下，采取这样的位置，所述位置使得背风的翼在空气动力学上有效以衰减桥梁的振动，并且使得迎风的翼在颤振抑制的负面影响方面在空气动力学上无效。如果设置多个独立的阻尼翼或可动元件，则系统具有高冗余度，并且因此具有高可靠性。虽然本发明的装置的上述实施例具有可动部件，但是只要风向没有改变，就不会发生相应的移动，并且阻尼翼是固定的。

用于在本发明的装置中实现可动部件的构思具有多种可能性。给出如下示例：

阻尼翼可以围绕横向于桥面板的纵向方向的(水平)旋转轴线可旋转地支撑在支撑结构上。

可以设置许多相对短的阻尼翼，其被支撑在安装到支撑结构的旋转轴承上，使得每个阻尼翼可以围绕横向于桥梁的纵向轴线的水平轴线旋转。取决于作用在桥面板和阻尼翼上的横向风向，每个翼采取两个位置(即，水平排列或竖直排列)中的一个。背风的阻尼翼水平排列，并且在空气动力学上有效以衰减振动。迎风的阻尼翼竖直排列，并且在空气动力学上基本上无效。再次，转变可以通过(机械)驱动器或仅通过风的作用实现。如果转变通过风的作用实现，则每个阻尼翼的外边缘(平行于桥面板的纵向轴线的两个边缘)可以被成形为S线，使得风力产生围绕支承轴线的空气动力学弯矩，使得背风的所述至少一个阻尼翼水平取向，并且迎风的所述至少一个阻尼翼竖直取向。无论风向如何，每个阻尼翼的外边缘均背向桥面板。然而，每个阻尼翼可以围绕横向于桥面板的纵向轴线的水平轴线旋转，其中，旋转位置取决于风向。这种旋转的范围被适当的止挡限制到90°的值。

根据再一实施例，可动元件可以是布置在阻尼翼上的翼片，所述翼片能够在第一位置和第二位置之间枢转，其中，在第一位置，翼片形成相应的阻尼翼的闭合表面的一部分，使得相应的阻尼翼衰减桥梁的振动，并且在第二位置，翼片打开相应的阻尼翼的表面，使得相应的阻尼翼基本上在空气动力学上无效。

可动元件也可以是布置在阻尼翼上的板条，所述板条能够在第一位置和第二位置之间滑动，其中，在第一位置，板条形成相应的阻尼翼的闭合表面的一部分，使得相应的阻尼翼衰减桥梁的振动，并且在第二位置，板条打开相应的阻尼翼的表面，使得相应的阻尼翼基本上在空气动力学上无效。

根据上述第一实施例，可动元件可以实施为例如沿着阻尼翼的表面安装的可枢转的覆盖翼片。这些可枢转的覆盖翼片的旋转范围被限制到大约180°的值。取决于风向，翼片从第一位置枢转到第二位置，在第一位置，它们形成阻尼翼的闭合表面的一部分，在第二位置，阻尼翼的先前位于翼片下方的开口被揭开，由此使得阻尼翼在空气动力学上无效。

根据上述第二实施例，可以设置侧向引导的板条来代替可枢转的覆盖翼片，所述板条可以在形成阻尼翼的闭合表面的一部分的第一位置和揭开阻尼翼的表面中的开口而使得阻尼翼在空气动力学上无效的第二位置之间移动。

再次，翼片或板条可以被机械地驱动或仅通过风的作用驱动。如果通过风的作用驱动，则翼片或板条被压载并且被空气动力学地成形，使得发生期望的转变。此外，可枢转的翼片的旋转轴线平行于桥面板的纵向轴线，并且板条的移动或滑动方向大致横向于桥面板的纵向轴线。如果翼片或板条被机械地驱动，则不存在关于旋转轴线或滑动方向的限制。

阻尼翼也可以围绕平行于桥面板的纵向方向的(水平)旋转轴线可旋转地支撑在支撑结构上，其中，阻尼翼在风向改变时围绕该旋转轴线旋转大约180°。然后，在作用于桥梁上的风的方向改变时，阻尼翼的可动元件的移动可以通过阻尼翼的旋转来实现。

根据该实施例，可动的(即，可旋转的)阻尼翼与可动元件组合。阻尼翼被压载、支撑并且空气动力学地成形，使得通过风力驱动，它们总是采取相对于风的相同取向。这种期望的行为通过在迎风的大致1/4点处支撑阻尼翼来促进，该处也应该是翼的重心所在的位置。然后，迎风的翼采取第一位置，背风的翼采取第二个位置。当风向从横向于桥面板的纵向方向的一个方向改变到横向于桥面板的纵向方向的另一个方向时，通过风力驱动的两侧的翼自动改变位置。此外，在这个实施例中，阻尼翼的表面可以具有被可动板条或可枢转翼片覆盖或未覆盖的开口。然后，阻尼翼在从一个位置到另一个位置时的旋转可以借助于机械连杆或齿轮关联到可动元件，使得它们也从一个位置移位到另一个位置。从第一翼位置到第二翼位置的转变可以导致由板条或翼片覆盖阻尼翼的表面中的开口，而从第二位置到第一位置的转变可以导致由板条或翼片揭开表面中的开口。以这种方式，背风的翼变得在空气动力学上有效，并且迎风的翼变得在动力学上无效。

在桥面板的纵向方向上观察，多个阻尼翼可以沿着桥面板的一侧或者沿着桥面板的两侧彼此相继地布置。在该情况下，每个阻尼翼可以根据上述的任何实施例来实施。特别地，设置在桥面板的一侧或桥面板的两侧上的所有翼就其在桥面板上的形式和布置方式而言可以是相同的。

本发明还涉及一种桥，特别是悬索桥，其包括本发明的装置。

附图说明

下面将参考示意图来解释本发明的另外的示例性实施例。

图1以剖视图示出了装配有本发明装置的桥梁的第一实施例，

图2以俯视图示出了图1的实施例，

图3示出了根据再一实施例的类似于图2的俯视图，

图4示出了根据再一实施例的类似于图2的俯视图，

图5示出了穿过图4的实施例的剖视图，

图6以局部剖视图示出了装配有本发明装置的桥梁的再一实施例，

图7以透视图示出了根据再一实施例的本发明装置的阻尼翼，

图8以剖视图示出了根据再一实施例的本发明装置的一部分，

图9示出了图8的装置的放大细节，

图10以剖视图示出了根据再一实施例的本发明装置的阻尼翼，其处于第一状态，

图11以剖视图示出了图10的阻尼翼，其处于第二状态，

图12示出了装配有具有如图13和14所示的阻尼翼的本发明装置的桥梁，

图13以剖视图示出了根据再一实施例的本发明装置的如图12所示的阻尼翼，其处于第一状态，和

图14以剖视图示出了如图12所示的阻尼翼，其处于第二状态。

具体实施方式

除非另外指定，否则附图中相同的附图标记表示相同的部件。在图1中，附图标记10表示具有大跨距长度的悬索桥的桥面板。桥面板10的纵向方向垂直于图1中的投影平面。在示出了图1所示的桥梁的俯视图的图2中，在附图标记12、14处可以看到两个桥塔。在图2中，桥面板10的纵向方向从左到右延伸。

在图1和2所示的实施例中，在桥面板10的每侧上设置一个阻尼翼16。尤其在图2中可以看出，阻尼翼16布置成其纵向轴线平行于桥面板10的纵向方向。阻尼翼16在该示例中具有翼型的形式并且在该实施例中是相同的。每个阻尼翼16通过支撑结构22保持在桥面板10上。支撑结构22各自侧向地附接到桥面板，使得每个阻尼翼16布置成与桥面板10的面向相应的阻尼翼16的外边缘具有侧向偏移。在图1和2所示的实施例中，每个阻尼翼16的中心与桥面板10的中心之间的距离a_c是桥面板10的半宽度b的大约2倍。此外，在该示例中，阻尼翼16在横向于其各自的纵向方向的方向上的宽度(在图1中用2*b_c表示)是桥面板10的宽度(在图1中用2*b表示)的至少0.1倍。此外，通过支撑结构22，每个阻尼翼16定位在桥面板10的上方，即，还与桥面板10具有竖向偏移。如图1所示，在该示例中，阻尼翼16的轮廓相对于水平面对称。阻尼翼16是固定的，即，在风沿着如图1和2中由箭头24所示的给定方向作用在桥梁上时不会移动。

图3示出了类似于图1和2所示的实施例的替代实施例。在该实施例中，唯一的区别在于，在桥面板10的纵向方向上观察，在桥面板10的每侧上，两个较短的阻尼翼16彼此相继地设置。在图2中，阻尼翼16以长度Lc布置在悬索桥的主跨距的中心处，其中，L是两个塔12、14之间的总跨距长度，而在图3中，阻尼翼16布置在桥面板10的主跨距的四分之一点附近的区域中，每个阻尼翼具有Lc/2的长度。在两种情况下，Lc都小于L。图2的实施例特别适用于桥的颤振由振动的第一对称模态主导的情况。图3的实施例特别适用于桥的颤振由振动的第一反对称模态主导的情况。

在图1至3所示的实施例中，阻尼翼16设置在桥面板10的两侧上，因此能够处理改变的横向风向。如果风基本上仅来自一个横向方向，则可能优选的是仅在桥面板10的一侧上设置阻尼翼16，如图4和5所示。在这种情况下，阻尼翼16设置在背风侧，并且可以与图1至3所示的阻尼翼16相同地布置和形成。

图6示出再一实施例，其中，代替一个阻尼翼，多个阻尼翼16'布置在支撑结构22上、位于彼此上方，并且可能相对于彼此略微侧向偏移。图6所示的三个阻尼翼16'的宽度的总和可以与图1至5所示的阻尼翼16中的一个的宽度相同。然后，图6中的所述多个阻尼翼16'在振动阻尼方面可以相同的效率，同时通过利用由最上面或最下面的阻尼翼16'提供的挡风效果而较不易受到湍动的风的竖向速度分量的影响。

图7以透视图示出了阻尼翼16″的再一实施例。如可以看到的，图7中的阻尼翼16″围绕轴线26可旋转地支撑，如还通过箭头28所可视化的那样。阻尼翼16″的外边缘30具有S形形状。在该实施例中，设置在桥面板的两侧上的阻尼翼的S形外边缘总是背向桥面板，不管风向如何，即，不管阻尼翼是迎风的还是背风的。当风沿着图7所示的箭头24作用时，图7中的阻尼翼16″围绕旋转轴线26旋转90°，如箭头28所示。相应的止挡可以将旋转限制到90°的值。如图7中由箭头24所示的作用在阻尼翼16″的前边缘32上的风导致阻尼翼16″处于如图7所示的水平位置，这使得阻尼翼16″在空气动力学有效，从而它衰减振动。另一方面，如果风向与图7所示的方向相反，那么阻尼翼16″将在与如图7中由箭头28所示的方向相反的方向上旋转，并且旋转到竖直位置，这使得阻尼翼在空气动力学上无效，从而它不会不利地影响本发明装置的阻尼效率。

在图8和9中示出了再一实施例。在该实施例中，阻尼翼18设置有多个翼片34，每个翼片能够围绕轴线36枢转。在图8所示的位置中，翼片34形成阻尼翼18的闭合表面的一部分，使得阻尼翼18在空气动力学上有效以用于阻尼振动。在如图8中由箭头24所示的风向下，采取该位置。然后，阻尼翼18是背风的阻尼翼。如果风向相反，如图9中由箭头38所示，则翼片34围绕轴线36枢转大约180°，如图9中由箭头40所示，使得阻尼翼18的先前闭合的表面中的开口现在打开，这因而使得阻尼翼18在空气动力学上无效。当阻尼翼是迎风的翼时，处于这个位置。

在图10和11中示出了再一实施例。在该阻尼翼18'中设置有板条42，所述板条能够在图10所示的位置和图11所示的位置之间滑动，在图10所示的位置中，板条42形成阻尼翼18'的闭合表面的一部分，在图11所示的位置中，板条42揭开阻尼翼18'的表面中的开口。在如附图标记24所示的风向下，当阻尼翼18'是背风的翼并且因此在空气动力学上有效以用于阻尼振动时，处于图10所示的位置。在相反的风向38下，当阻尼翼18'是迎风的翼并且因此在空气动力学上无效时，处于图11所示的位置。

图12至14示出了阻尼翼18″、18′″的再一实施例，其中，这些阻尼翼18″、18′″各自围绕旋转轴线44可旋转地支撑在支撑结构22上。再次，设置多个可滑动板条46，在阻尼翼18″的图13所示的第一位置中，所述板条形成阻尼翼18″、18′″的闭合表面的一部分，在阻尼翼18′″的图14所示的第二位置中，所述板条揭开阻尼翼18″、18′″的表面中的开口。在图12至14所示的实施例中，阻尼翼18″、18′″可以围绕平行于桥面板10的纵向方向的旋转轴线44旋转。它们被压载、支撑并且空气动力学地成形，使得沿着箭头24的方向的风力导致阻尼翼18″、18′″处于朝向风的相同取向，特别地如图12所示。箭头48使阻尼翼18″、18′″的旋转运动可视化。在图12至14所示的实施例中，存在关联件(例如，机械连杆或齿轮)，其在阻尼翼18″、18′″旋转时使板条46在图13和14所示的位置之间移动。

如图12所示，尽管阻尼翼18″、18′″相对于风处于相同的位置，但是从图13和14的比较可以看出，它们的板条46处于不同的位置。更具体地，在图12所示的情况下，迎风的阻尼翼18′″的板条46揭开了阻尼翼18′″的表面中的开口，而背风的阻尼翼18″中的板条46闭合了这些开口，从而形成了阻尼翼18″的闭合表面的一部分。结果，阻尼翼18″在空气动力学上有效以衰减桥梁的振动，而阻尼翼18′″在空气动力学上无效。

所有上述实施例可以相互组合。

Claims (21)

1.一种用于阻尼具有桥面板(10)的桥梁的振动的装置，所述装置包括沿着桥面板(10)的至少一侧布置的至少一个阻尼翼(16，16'，16″，18，18'，18″，18″′)，所述至少一个阻尼翼(16，16'，16″，18，18'，18″，18″′)衰减桥梁的振动，其中，所述至少一个阻尼翼(16，16'，16″，18，18'，18″，18″′)的纵向方向布置成平行于桥面板(10)的纵向方向，其特征在于，所述至少一个阻尼翼(16，16'，16″，18，18'，18″，18″′)布置在至少一个支撑结构(22)上，其中，所述至少一个支撑结构(22)侧向地附接到桥面板(10)，使得所述至少一个阻尼翼(16，16'，16″，18，18'，18″，18″′)布置成与桥面板(10)的面向所述至少一个阻尼翼(16，16'，16″，18，18'，18″，18″′)的外边缘具有侧向偏移，其中，所述至少一个阻尼翼(16，16'，16″，18，18'，18″，18″′)的中心和桥面板(10)的中心之间的距离为桥面板(10)的半宽度的至少1.2倍，并且所述至少一个阻尼翼(16，16'，16″，18，18'，18″，18″′)是永久固定的或者当风沿着给定方向作用在桥梁上时是固定的。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述至少一个阻尼翼(16，16'，16″，18，18'，18″，18″′)在横向于其纵向方向的方向上的宽度为桥面板(10)宽度的至少0.02倍。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述至少一个阻尼翼(16，16'，16″，18，18'，18″，18″′)布置在所述至少一个支撑结构(22)上，使得所述至少一个阻尼翼(16，16'，16″，18，18'，18″，18″′)定位成与桥面板(10)的面向所述至少一个阻尼翼(16，16'，16″，18，18'，18″，18″′)的外边缘具有侧向偏移并且位于桥面板(10)的上方或下方。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述至少一个阻尼翼(16，16'，16″，18，18'，18″，18″′)具有在横向于其纵向方向的方向上相对于水平面对称的轮廓。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，在所述至少一个支撑结构(22)上布置多个阻尼翼(16')，每个阻尼翼与桥面板(10)的面向阻尼翼(16')的外边缘具有侧向偏移，其中，所述多个阻尼翼(16')定位在彼此上方。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，定位在彼此上方的所述多个阻尼翼(16')均相对于彼此侧向偏移。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，定位在彼此上方的所述多个阻尼翼(16')的宽度的总和为桥面板(10)宽度的至少0.02倍。

8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，沿着桥面板(10)的每侧布置至少一个阻尼翼(16，16'，16″，18，18'，18″，18″′)，其中，每个阻尼翼(16，16'，16″，18，18'，18″，18″′)的纵向方向布置成平行于桥面板(10)的纵向方向，并且每个阻尼翼(16，16'，16″，18，18'，18″，18″′)布置在至少一个支撑结构(22)上，其中，所述至少一个支撑结构(22)侧向地附接到桥面板(10)，使得每个阻尼翼(16，16'，16″，18，18'，18″，18″′)布置成与桥面板(10)的面向相应的阻尼翼(16，16'，16″，18，18'，18″，18″′)的外边缘具有侧向偏移，其中，每个阻尼翼(16，16'，16″，18，18'，18″，18″′)的中心和桥面板(10)的中心之间的距离为桥面板(10)的半宽度的至少1.5倍，并且当风沿着给定方向作用在桥梁上时，每个阻尼翼(16，16'，16″，18，18'，18″，18″′)是固定的，其中，所述阻尼翼(16，16'，16″，18，18'，18″，18″′)中的至少一个衰减桥梁的振动。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，沿着桥面板(10)的两侧布置的阻尼翼(16，16'，16″，18，18'，18″，18″′)就其在桥面板(10)上的形式和布置方式而言相同。

10.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，沿着桥面板(10)的两侧布置的阻尼翼(16，16'，16″，18，18'，18″，18″′)就其在桥面板(10)上的形式和/或布置方式而言彼此不同。

11.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，沿着桥面板(10)的两侧布置的阻尼翼(16″，18，18'，18″，18″′)可动地支撑在相应的支撑结构(22)上和/或设置有一个或多个可动元件，其中，当作用在桥梁上的风的方向改变时，阻尼翼(16″，18，18'，18″，18″′)移动和/或所述一个或多个可动元件移动，由此阻尼翼(16″，18，18'，18″，18″′)的空气动力学改变，使得背风的所述至少一个阻尼翼(16″，18，18'，18″)衰减桥梁的振动，并且迎风的所述至少一个阻尼翼(16″，18，18'，18″′)基本上在空气动力学上无效。

12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，在风向改变时，阻尼翼(16″，18，18'，18″，18″′)和/或所述一个或多个可动元件的移动仅通过风来实现。

13.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，阻尼翼(16″，18，18'，18″，18″′)设置有用于实现阻尼翼(16″，18，18'，18″，18″′)和/或所述一个或多个可动元件的移动的驱动器。

14.根据权利要求11至13中的一项所述的装置，其特征在于，阻尼翼(16″)围绕横向于桥面板(10)的纵向方向的第一旋转轴线(26)可旋转地支撑在支撑结构(22)上。

15.根据权利要求14所述的装置，其特征在于，阻尼翼(16″)的外边缘(30)具有S形形状，使得在风向改变时，阻尼翼(16″)围绕横向于桥面板(10)的纵向方向的第一旋转轴线(26)旋转大约90°。

16.根据权利要求11至13中的一项所述的装置，其特征在于，可动元件是布置在阻尼翼(18)上的翼片(34)，所述翼片能够在第一位置和第二位置之间枢转，其中，在第一位置，翼片(34)形成相应的阻尼翼(18)的闭合表面的一部分，使得相应的阻尼翼(18)衰减桥梁的振动，并且在第二位置，翼片(34)打开相应的阻尼翼(18)的表面，使得相应的阻尼翼(18)基本上在空气动力学上无效。

17.根据权利要求11至13中的一项所述的装置，其特征在于，可动元件是布置在阻尼翼(18'，18″，18″′)上的板条(42，46)，所述板条能够在第一位置和第二位置之间滑动，其中，在第一位置，板条(42，46)形成相应的阻尼翼(18'，18″，18″′)的闭合表面的一部分，使得相应的阻尼翼(18'，18″，18″′)衰减桥梁的振动，并且在第二位置，板条(42，46)打开相应的阻尼翼(18'，18″，18″′)的表面，使得相应的阻尼翼(18'，18″，18″′)基本上在空气动力学上无效。

18.根据权利要求11至13中的一项所述的装置，其特征在于，阻尼翼(18″，18″′)围绕平行于桥面板(10)的纵向方向的第二旋转轴线(44)可旋转地支撑在支撑结构(22)上，其中，在风向改变时，阻尼翼(18″，18″′)围绕平行于桥面板(10)的纵向方向的第二旋转轴线(44)旋转大约180°。

19.根据权利要求11至13中的一项所述的装置，其特征在于，在作用于桥梁上的风的方向改变时，通过阻尼翼(18，18'，18″，18″′)的移动实现阻尼翼(18，18'，18″，18″′)的可动元件的移动。

20.根据权利要求1-4和8-10中的一项所述的装置，其特征在于，沿着桥面板(10)的一侧或沿着桥面板(10)的两侧，多个阻尼翼(16，16'，16″，18，18'，18″，18″′)在桥面板(10)的纵向方向上彼此相继地布置。

21.一种桥梁，所述桥梁包括桥面板(10)和根据权利要求1-20中的一项所述的装置。

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