CN112012094A - 适用于桥面的可调角度的抑流板装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种适用于桥面的可调角度的抑流板装置。该抑流板装置包括用于将抑流板装置固定于桥主梁的预设位置处的固定部，用于提供抑制涡振现象的板状物的抑流板，与固定部连接且用于支撑抑流板的支架部，支架部包括支架臂，支撑杆柱，滑块，呈凹槽状的支架臂放置单元。其中，支撑杆柱的一端连接支撑臂、另一端连接滑块，滑块位于支架臂放置单元的凹槽部且滑块可在所述凹槽部水平滑动。本发明实施例提供的抑流板装置的滑块在凹槽部水平滑动带动支撑杆柱运动，进而使得支撑臂在水平方向和竖直方向间的任意角度可调。

Description

适用于桥面的可调角度的抑流板装置

技术领域

本发明涉及道路桥梁工程的技术领域，特别是涉及一种适用于桥面的可调角度的抑流板装置。

背景技术

随着桥梁跨径的增长，风致动力作用问题愈加突出，涡激振动已成为抗风问题中非常关键的一环。引起涡激振动的原因是气流绕经结构表面时产生的周期性脱落漩涡，这些漩涡脱落的频率会与桥梁固有频率形成共振。在较低的风速下就可能导致桥梁发生涡激振动，虽然其自限幅特性意味着不会有像颤振或弛振那样发散，但是所引发的大幅振动现象也不容忽视。大幅振动不仅会影响桥面行车的舒适度和安全性，也会对桥梁结构构件的耐久性及疲劳寿命带来危害。对于大跨径桥梁，有必要采取一种快速应对涡振的施工措施，减小其对交通运输产生的不利影响，并且提高桥梁在不同风况条件下的抗风性能，同时进一步改善桥面行车风环境。

目前，常用的抑制涡振措施包括机械控制措施和气动控制措施两种。机械控制措施现实中大多是采用调谐质量阻尼器的方式来抑制涡振，主要原理使调整质量块振动频率至主结构频率附近，进而改变结构的共振特性。气动控制措施是对桥梁原始断面外形和附属设施进行调整优化，即采用合理的主梁截面形状和增设位置固定的附加气动措施，比如风嘴、分流版、导流板、稳定板和抑流板等，根据不同的主梁断面外形合理选用，优化气流流经主梁断面的发展演变形态，从而达到避免桥梁出现失稳性而大幅振动的风险。

当前经常提及的附加气动控制措施，如风嘴、分流版、导流板、稳定板和抑流板等等，可以分为主动式和被动式的。其中，主动式附加气动控制措施在概念设计中经常被提及，同样在试验研究中有着广阔的前景，但是其在现实中鲜少应用，原因在于其形式复杂、控制机理尚不明确，况且造价高昂，可靠性有待进一步检验，无法真正在实际中得到应用。实际应用中最为常见的是被动式的附加气动控制措施，这些措施固定在桥梁特定位置，适用范围虽然有限，但可靠性要比主动式高得多。其中，抑流板可设置于桥面最外侧栏杆处，通过将栏杆上部挡风板外翻实现，相比于其他措施布置在桥梁主梁外沿和主梁下部，有着明显的位置优势和可操作性。但是，实际投入使用的抑流板基本是固定在某一倾斜角度，结构单一，而且前期制造安装时间长，无法在桥面发生风致振动时快速投入使用。

因此，针对现有技术中抑流板装置的倾斜角度单一且前期制作安装时间过长的技术问题，有必要提供一种易于安装且角度可调的适用于桥面的抑流板装置。

发明内容

针对现有技术中抑流板装置的倾斜角度单一且前期制作安装时间长的技术问题，本发明实施例提供一种易于安装且角度可调的适用于桥面的抑流板装置。该抑流板装置通过支撑杆柱、滑块的配合，可以调节支撑臂的角度，进而调节整个抑流板的倾斜角度。该抑流板装置通过拉伸弹簧及固定部紧固件使其易于安装和拆卸，可实现快装。

为了实现上述目的，本发明一实施例提供的技术方案如下：一种适用于桥面的可调角度的抑流板装置，包括固定部，用于将抑流板装置固定于桥主梁的预设位置处；抑流板，用于提供抑制涡振现象的板状物；支架部，与所述固定部连接且用于支撑所述抑流板；所述支架部包括支架臂，支撑杆柱，滑块，呈凹槽状的支架臂放置单元，所述支撑杆柱的一端连接支撑臂、另一端连接滑块，所述滑块位于所述支架臂放置单元的凹槽部。

作为本发明的进一步改进，所述支架臂放置单元的凹槽部的上表面设有齿条，所述滑块可在所述齿条上水平移动。

作为本发明的进一步改进，所述支架臂包括第一支架臂、第二支架臂和第三支架臂，所述第一支架臂、第二支架臂和第三支架臂可相对滑动收缩。

作为本发明的进一步改进，所述第一支架臂设有多个位置不同的螺孔，所述第二支架臂设有多个位置不同的螺孔，所述第三支架臂设有多个位置不同的螺孔。

作为本发明的进一步改进，所述第一支架臂与所述第二支架臂之间通过螺孔螺母固定，所述第二支架臂与所述第三支架臂之间通过螺孔螺母固定。

作为本发明的进一步改进，所述支架臂放置单元的一端设有限位块和限位弹簧，所述支架臂的末端设有限位凹槽，所述限位凹槽与所述限位块及限位弹簧相互配合使所述支架臂容置于所述支架臂放置单元的凹槽部内。

作为本发明的进一步改进，所述固定部包括底座、拉伸弹簧和固定部紧固件，所述底座于所述支架臂放置单元可拆卸地连接，所述固定部紧固件通过所述拉伸弹簧与所述底座连接。

作为本发明的进一步改进，所述支架臂放置单元具有M个位置不同的安装孔，所述底座具有N个相对位置固定的安装螺柱，所述M和N为大于1的自然数且M大于N。

作为本发明的进一步改进，所述固定部紧固件包括连接件和立柱杆件，所述连接件和所述立柱杆件可相对交错放置而使所述固定部紧固件处于收起状态。

作为本发明的进一步改进，所述固定部还包括围绕所述立柱杆件的固定部卡箍。

本发明具有以下优点：

本发明实施例所提供的一种适用于桥面的可调角度的抑流板装置的支撑臂连接支撑杆柱、支撑杆柱的另一端与滑块连接，滑块可在支撑臂放置单元的凹槽部水平滑动，从而调节支撑臂在水平与竖直方向上的角度，进而调节整个抑流板的倾斜角度。进一步地，本发明实施例所提供的抑流板装置的支撑臂放置单元设有的安装螺孔数量大于底座上的安装螺栓数量，使得底座可以安装在所述支撑臂放置单元的不同位置处，从而在横桥向抑流板水平位置可以小幅调整，以满足不同桥梁断面的抗风设计要求。进一步地，本发明实施例所提供的抑流板装置通过拉伸弹簧及固定部紧固件使其易于安装和拆卸，可实现快装。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明第一实施例中抑流板装置在桥主梁上的安装布置示意图；

图2为图1所示实施例中抑流板装置处于展开状态的侧视示意图；

图3为图2所示实施例中抑流板装置支撑臂都处于伸出状态的侧视示意图；

图4为图3所示实施例中抑流板装置支撑臂都处于伸出状态的主视示意图；

图5位图1所示实施例中抑流板装置处于收起状态的侧视示意图。

附图标记说明：

100、抑流板装置 1、主梁 2、内侧防撞栏杆

3、外侧防撞栏杆 5、人行道栏杆 120、支架部

110、固定部 130、抑流板 121、支架臂

1212、第一支架臂 1214、第二支架臂 1216、第三支架臂

123、支撑杆柱 124、滑块 122、支架臂放置单元

1224、齿条 1223、限位块 1225、限位弹簧

1213、限位凹槽 125、支架臂转轴 1217、螺孔

1215、螺母 112、底座 114、拉伸弹簧

117、固定部紧固件 115、固定部卡箍 113、防滑垫

1227、安装螺孔 1127、安装螺栓 1171、立柱杆件

1173、连接件

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

如图1所示，本发明第一实施例中抑流板装置在桥主梁上的安装布置示意图。主梁1上设有内侧防撞栏杆2和外侧防撞栏杆3，在外侧防撞栏杆3的外侧部设有人行道栏杆5。在该实施例中，抑流板装置100设置在人行道栏杆5(也可称预设位置)处。在其他实施例中，抑流板装置100也可设置在主梁1的最外侧栏杆(也可称预设位置)处。由于桥梁断面绕流形态决定了断面涡振响应特性，抑流板设置后改变了在桥梁上表面对涡振起贡献作用的气动力分布模式，一定程度抑制或者消除了涡振现象的发生。根据桥梁结构特征和风况条件，选定好合适的抑流板角度，有助于取得较好的在相应风场条件下的抗风效果，固定角度后亦可以作为桥梁的抗风安全储备。

如图2至图5所示，本发明实施例提供的一种抑流板装置的结构示意图。在该实施例中，抑流板装置100具有展开状态和收起状态，抑流板装置100的支架臂121具有伸出状态和收缩状态。

继续参考图2至图5，一种适用于桥面的可调角度的抑流板装置100包括用于将抑流板装置固定于桥主梁1的预设位置处的固定部110，用于提供抑制涡振现象的板状物的抑流板130，与固定部110连接且用于支撑抑流板130的支架部120。

支架部120包括支架臂121，支撑杆柱123，滑块124，呈凹槽状的支架臂放置单元122。其中，支撑杆柱123的一端连接支撑臂121、支撑杆柱123的另一端连接滑块124。滑块124位于支架臂放置单元122的凹槽部。滑块124在所述凹槽部水平滑动，带动支撑杆柱123运动，进而使得支撑臂121在水平方向和竖直方向间任意角度可调。进一步地，支架臂放置单元122的凹槽部的上表面设有齿条1224，滑块124可在齿条1224上水平移动。

如图4所示，支架臂121包括第一支架臂1212、第二支架臂1214和第三支架臂1216。其中，第一支架臂1212、第二支架臂1214和第三支架臂1216可相对滑动收缩，使得支架臂121具有伸出状态和收缩状态。在该实施例中，第一支架臂1212、第二支架臂1214和第三支架臂1216之间的相对固定方式采用螺孔螺栓进行固定。继续参考图4，第一支架臂1212设有3个位置不同的螺孔1217，第二支架臂1214也设有3个位置不同的螺孔1217，第三支架臂1216也设有3个位置不同的螺孔1217。在支架臂121处于伸出状态时，第一支架臂1212、第二支架臂1214和第三支架臂1216可以通过多个螺孔1217的对应关系不同而形成不同总长度的支架臂。相邻支架臂(第一支架臂1212与第二支架臂1214、第二支架臂1214与第三支架臂1216)之间可通过螺栓1215穿过螺孔进行相对固定。

在该实施例中，支架臂121的一端连接支架臂转轴125，使得支架臂121可相对支架臂放置单元122绕轴旋转(如图2中A箭头所示)。支架臂121的另一端(也可称为末端)设有限位凹槽1213。支架臂放置单元122在远离支架臂转轴125的一端设有限位块1223和限位弹簧1225。限位凹槽1213与限位块1223及限位弹簧1225相互配合使支架臂121容置于支架臂放置单元122的凹槽部内。

固定部110包括底座112、拉伸弹簧114和固定部紧固件117。底座112与支架臂放置单元122可拆卸地连接，固定部紧固件117通过拉伸弹簧114与底座112连接。固定部紧固件117包括连接件1173和立柱杆件1171，连接件1173分别连接底座112和立柱杆件1171。连接件1173和立柱杆件1171可相对交错放置而使固定部紧固件117形成收起状态。固定部紧固件117的收起状态和展开状态的运动方向，如图2中B箭头或C箭头方向所示。

当固定部紧固件117处于收起状态且支架臂121容纳于支架臂放置单元122的凹槽部时，抑流板装置100处于收起状态。抑流板装置100具有收起状态起到节约空间且方便运输的作用；在需要安装时，再展开抑流板装置100。

优选地，支架臂放置单元122的底面具有M个位置不同的安装孔1227，底座112的上面具有N个相对位置固定的安装螺柱1127(为了附图显示简明，未对图2中所有的安装孔及安装螺柱进行标注)。其中，M和N为大于1的自然数且M大于N。支架部120与固定部110通过安装螺柱1127和安装孔1227实现可拆卸式的安装。支架臂放置单元122的安装孔1227多于底座112的安装螺栓1127，使得底座112可以安装在支撑臂放置单元122的不同位置处，从而在横桥向抑流板水平位置可以小幅调整，以满足不同桥梁断面的抗风设计要求。

优选地，固定部110还包括围绕立柱杆件1171的固定部卡箍115。优选地，固定部110的底座112的四周设有防滑垫113，以避免抑流板装置100与栏杆立柱的相对滑动。优选的，在固定部卡箍115及固定部紧固件117分别与栏杆立柱接触的部位都设有防滑垫113。在该实施例中，固定部110包括四个固定部紧固件117和两个固定部卡箍115。

本发明实施例所提供的一种适用于桥面的可调角度的抑流板装置的支撑臂连接支撑杆柱、支撑杆柱的另一端与滑块连接，滑块可在支撑臂放置单元的凹槽部水平滑动，从而调节支撑臂在水平与竖直方向上的角度，进而调节整个抑流板的倾斜角度，使得抑流板能够根据风场条件不同而选择最佳的抑制振动效果的角度。

进一步地，本发明实施例所提供的抑流板装置采用的可滑动伸缩式的支架臂可调节支架臂的总长度，从而可根据不同的桥梁断面尺寸选择合适的抑流板长度，有效改善一定高度内的桥面行车风环境。

进一步地，本发明实施例所提供的抑流板装置通过拉伸弹簧及固定部紧固件使其易于安装和拆卸，可实现快装。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (10)

1.一种适用于桥面的可调角度的抑流板装置，其特征在于，所述抑流板装置包括：

固定部，用于将抑流板装置固定于桥主梁的预设位置处；

抑流板，用于提供抑制涡振现象的板状物；

支架部，与所述固定部连接且用于支撑所述抑流板；所述支架部包括支架臂，支撑杆柱，滑块，呈凹槽状的支架臂放置单元，所述支撑杆柱的一端连接支撑臂、另一端连接滑块，所述滑块位于所述支架臂放置单元的凹槽部。

2.根据权利要求1所述的一种适用于桥面的可调角度的抑流板装置，其特征在于，所述支架臂放置单元的凹槽部的上表面设有齿条，所述滑块可在所述齿条上水平移动。

3.根据权利要求1所述的一种适用于桥面的可调角度的抑流板装置，其特征在于，所述支架臂包括第一支架臂、第二支架臂和第三支架臂，所述第一支架臂、第二支架臂和第三支架臂可相对滑动收缩。

4.根据权利要求3所述的一种适用于桥面的可调角度的抑流板装置，其特征在于，所述第一支架臂设有多个位置不同的螺孔，所述第二支架臂设有多个位置不同的螺孔，所述第三支架臂设有多个位置不同的螺孔。

5.根据权利要求4所述的一种适用于桥面的可调角度的抑流板装置，其特征在于，所述第一支架臂与所述第二支架臂之间通过螺孔螺母固定，所述第二支架臂与所述第三支架臂之间通过螺孔螺母固定。

6.根据权利要求1所述的一种适用于桥面的可调角度的抑流板装置，其特征在于，所述支架臂放置单元的一端设有限位块和限位弹簧，所述支架臂的末端设有限位凹槽，所述限位凹槽与所述限位块及限位弹簧相互配合使所述支架臂容置于所述支架臂放置单元的凹槽部内。

7.根据权利要求1所述的一种适用于桥面的可调角度的抑流板装置，其特征在于，所述固定部包括底座、拉伸弹簧和固定部紧固件，所述底座于所述支架臂放置单元可拆卸地连接，所述固定部紧固件通过所述拉伸弹簧与所述底座连接。

8.根据权利要求7所述的一种适用于桥面的可调角度的抑流板装置，其特征在于，所述支架臂放置单元具有M个位置不同的安装孔，所述底座具有N个相对位置固定的安装螺柱，所述M和N为大于1的自然数且M大于N。

9.根据权利要求7所述的一种适用于桥面的可调角度的抑流板装置，其特征在于，所述固定部紧固件包括连接件和立柱杆件，所述连接件和所述立柱杆件可相对交错放置而使所述固定部紧固件处于收起状态。

10.根据权利要求9所述的一种适用于桥面的可调角度的抑流板装置，其特征在于，所述固定部还包括围绕所述立柱杆件的固定部卡箍。

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