CN1103912A - 桥面系 - Google Patents

Abstract

一种桥面系1，它包括桥面板2，该桥面板由缆索 3支承，桥面板的横截面基本呈倒机翼截面形。

Description

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

桥面板2的横截面基本呈倒机翼横截面形，沿桥面板2的两个侧缘设有一排翼板6。该翼板铰接于轴7从而它可如图2右手侧所示的收回。每个翼板的顶面（当处于未收回位置时）带有副翼8（即可移动的控制表面）。桥面板2包括内部结构部件9，该内部结构部件9由外壳10包住，该外壳10使桥面板呈翼形。结构框架可按与外壳板成整体或各自独立来设计，或者可设计成板梁状或上述形状的组合形式。靠近桥面板的每个侧缘设有一对纵向延伸的梁11，该梁11向上伸出外壳10。另外设有路中分隔栏12和二个路边缘路栏12从而形成六个车行道，其中每一车行方向设有三个车行道。路边缘路栏之间宽度约为24米，两侧翼板处于收回状态的桥面板2的宽度约为36米。

图2表示适合抵抗沿A方向的风的结构。桥面板的迎风侧缘处的翼板6收回在横梁之间，而桥面板的背风侧缘处的翼板6处于伸出位置。这样整个桥面板横截面就类似于倒置的机翼的截面形状，从而对桥面板产生向下的作用力，该作用力可促使缆索3处于张紧状态。可对副翼8快迅调整以适应出现阵风或风向的突然变化的场合。这样在整个刚度较小以及为满足上述刚度而使用的材料较少的情况下，可使桥梁形状的扭曲度达到最小。缆索应变调节装置5可根据作用于桥面板上的荷载加以调整，从而可将荷载均匀地分布开。上述调节装置5是通过改变每根缆索的有效长度来进行的，上述缆索的顶端固定于桥塔4上，其底端固定于桥面板2上。

Claims (6)

1、一种桥面系，它包括缆索支承的桥面板，该桥面板的横截面基本呈倒机翼截面形。

2、根据权利要求1所述的桥面系，其特征在于在桥面板的侧缘设有翼板。

3、根据权利要求2所述桥面系，其特征在于翼板可收回，从而当风刮过桥面板时位于迎风侧缘的翼板收回而位于背风侧缘的翼板处于使用位置。

4、根据权利要求3所述的桥面系，其特征在于翼板通过铰接可收回。

5、根据上述任何一顶权利要求所述的桥面系，其特征在于在桥面板的侧缘设有副翼。

6、根据上述任何一顶权利要求所述的桥面系，其特征在于它还包括缆索应变调节装置。

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