CN112853940B - 外接耗能式桥梁抗风吊杆辅助装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及桥梁工程领域，具体公开了外接耗能式桥梁抗风吊杆辅助装置，包括第一套杆和第二套杆；第一套杆包括若干段叶筒，叶筒包括筒状部和叶片，叶片弯曲成型，相邻两个筒状部之间同心转动连接；第二套杆包括底座、滑动杆和支撑布，底座设置在吊杆两侧，底座上设置有若干轨道，轨道包括起始端和末尾端，若干轨道的起始端连线形成虚拟圆形，若干轨道的末尾端连线形成虚拟正方形，若干滑动杆滑动设置在轨道内，滑动杆上设置有撑杆，撑杆用于撑起支撑布；筒状部的内壁上通过扭簧转动设置有推杆，推杆与滑动杆相抵，第一套杆位于支撑布的两侧，第一套杆和支撑布均包围吊杆。本发明的目的在于解决旧桥吊杆抗风改造的技术问题。

Description

外接耗能式桥梁抗风吊杆辅助装置

技术领域

本发明涉及桥梁工程领域，具体公开了外接耗能式桥梁抗风吊杆辅助装置。

背景技术

吊杆是中、下承式拱桥的主要传力构件，其安全性能直接关系到桥梁结构的安全性和耐久性，随着现代桥梁逐渐向着超大跨度的方向发展，吊杆的长细比进一步变大，而其质量轻、阻尼比小、气动稳定性差，因此容易发生多种有害振动，如涡激振动，影响桥梁使用寿命甚至危及整体桥梁的结构安全。

目前，吊杆的防风措施一般采用阻尼器，但是阻尼器造价高、寿命短，并不是最优方案，而且建造时间较长的桥梁再安装阻尼器，工期长、甚至无法安装，导致这部分桥梁的吊杆抗风问题无法解决。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供外接耗能式桥梁抗风吊杆辅助装置，以解决吊杆抗风的技术问题。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种外接耗能式桥梁抗风吊杆辅助装置，包括第一套杆和第二套杆，第一套杆与吊杆两端连接；所述第一套杆包括若干段叶筒，所述叶筒包括筒状部和叶片，所述叶片弯曲成型且均匀分布在筒状部的外壁上，相邻两个筒状部之间同心转动连接；所述第二套杆包括底座、滑动杆和支撑布，所述底座设置在吊杆两侧，底座上设置有若干轨道，所述轨道包括起始端和末尾端，若干轨道的起始端连线形成虚拟圆形，若干轨道的末尾端连线形成虚拟正方形，所述若干滑动杆滑动设置在轨道内，滑动杆上设置有撑杆，撑杆用于撑起支撑布；所述筒状部的内壁上通过扭簧转动设置有推杆，所述推杆与滑动杆相抵，第一套杆位于支撑布的两侧，第一套杆和支撑布均包围吊杆。本方案中，第一套杆上包括有叶片，风吹向叶片时，能够带动叶片以及筒状部转动，此时叶片能够改变吊杆附近的风场，同时将风能转换为筒状部转动的机械能，避免吊杆振动。筒状部转动时能够带动推杆移动，推杆推动滑动杆移动，滑动杆沿着轨道移动时，滑动杆围成的形状会从圆形变为方形，以此来改变风场的流向，避免吊杆发生涡激振动。

可选地，所述筒状部的一端中设置有环形槽，所述筒状的另一端上设置有若干滑动块，所述滑动块滑动设置在环形槽内。

可选地，所述环形槽的内壁两侧水平设置有U形弹片和限位块，所述U形弹片围住限位块，限位块的底部与环形槽的底壁之间留有间隙；所述滑动块的底部水平设置有挡块。本方案中，当相邻两个筒状部相对转动时，挡块会被弹片阻挡，进而降低整个筒状部的转动速度，增加筒状部的扭矩，使得推杆能够更加有效地推动滑动杆。

可选地，第一套杆上靠近支撑布的一端设置有环形座，环形座与上方的筒状部转动连接，环形座的底部与支撑布固定连接。本方案中，环形座的作用是为支撑布提供物理连接，使得支撑布能够固定在环形座上并能够包围吊杆，支撑布包围吊杆后还能够起到保护吊杆，减少吊杆受到的侵蚀。

可选地，所述支撑布为多层结构，所述支撑布内设置有若干具有弹性的金属片，所述金属片的上下两端与环形座固定连接。本方案中，金属片能够增加支撑布的强度和弹性。

可选地，所述吊杆两端设置有安装座，安装座的内部中空，所述第一套杆设置在安装座的端部，所述底座设置在安装座内。本方案中，第一套杆的位置更加靠近支撑布，底座的位置靠近吊杆的端部，便于对底座和滑动杆进行维修、复位等操作。

可选地，所述安装座上设置有检修门。

可选地，相邻两个叶筒的叶片弯曲方向相反，且所有叶筒中，沿轨道方向转动的叶筒内壁上才设有推杆。本方案中，相邻第一套杆在叶片的作用下转动方向相反，使得弹片与挡块之间的接触频率变高、耗能作用更好。

本方案的工作原理及有益效果在于：

1、本方案中的第一套杆和第二套杆套接在吊杆的外部，所以能够运用在现有已修建的吊杆上，不需要更换新的吊杆即可。且第一套杆能够消耗风能，避免吊杆涡激振动，第二套杆能够变换形状来改变风场，也能够有效地减少或避免涡激振动。

2、本方案中的挡块和弹片能够有效地消耗能量，减少振动；滑动杆包围在吊杆的周向，主要作用是用以改变支撑布形状，以改变支撑布附近的风场流向，避免涡激振动。

本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。

附图说明

图1为实施例的结构示意图；

图2为第一套杆中两个相邻叶筒的结构示意图；

图3为叶筒的剖视图；

图4为图3中A处放大图；

图5为底座、安装座、滑动杆、支撑布和两个叶筒的结构示意图；

图6为底座和安装座的俯视图；

图7为环形座的结构示意图；

图8为图7中B处放大图。

附图中标记如下：安装座1、第一套杆2、支撑布3、环形座4、底座5、筒状部6、叶片7、环形槽8、滑动块9、弹片10、叶筒11、挡块12、限位块13、撑杆14、轨道15、金属片16。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

实施例

一种外接耗能式桥梁抗风吊杆辅助装置，包括第一套杆2、第二套杆以及安装座1。

安装座1呈筒状，内部中空，安装座1固定设置在吊杆的两侧，安装座1上设置有第一套杆2。安装座1上设置有检修门。

第一套杆2包括若干段叶筒11，叶筒11包括筒状部6和叶片7，叶片7弯曲成型且均匀分布在筒状部6的外壁上，相邻两个筒状部6之间同心转动连接。第一套杆2中，与安装座1最靠近的叶筒11与安装座1固定连接。筒状部6的上端中设置有环形槽8，筒状的下端上固定设置有若干滑动块9，滑动块9滑动设置在环形槽8内。环形槽8的内壁两侧水平固定设置有U形弹片10和限位块13，U形弹片10围住限位块13，限位块13的底部与环形槽8的底壁之间留有间隙；滑动块9的底部水平设置有挡块12，挡块12能够与限位块13的底部上下相抵，且挡块12能够同时与两块限位块13相抵。相邻两个叶筒11的叶片7弯曲方向相反，且所有叶筒11中，沿轨道15方向转动的叶筒11内壁上才设有推杆，推杆通过扭簧转动设置在筒状部6内壁上。

第二套杆包括底座5、滑动杆和支撑布3。底座5设置在吊杆两侧，且底座5位于安装座1内。底座5上设置有若干轨道15，轨道15包括起始端和末尾端，若干轨道15的起始端连线形成虚拟圆形，若干轨道15的末尾端连线形成虚拟正方形。若干滑动杆滑动设置在轨道15内，滑动杆上设置有撑杆14，撑杆14用于撑起支撑布3。撑杆14包括伸缩板和支撑板，伸缩板包括第一板部和第二板部，第一板部中空，第二板部滑动设置在第一板部中，且第一板部中设置有弹簧，弹簧的两端与第一板部内壁和第二板部固定连接；第一板部与撑杆14固定连接，第二板部与支撑板固定连接。

推杆与滑动杆相抵，第一套杆2位于支撑布3的两侧，第一套杆2和支撑布3均包围吊杆。

支撑布3为多层结构，支撑布3内设置有若干具有弹性的金属片16，金属片16的上下两端与环形座4固定连接。

具体实施时：

当吊杆受到风力影响时，风能够带动第一套杆2中的所有叶筒11转动，叶筒11转动时，滑动块9与弹片10发生作用就能够消耗部分风力，且在挡块12的作用下，相邻两个叶筒11之间无法发生轴向移动，起到固定作用。同时，部分带有推杆的叶筒11中，由于推杆插入到相邻滑动杆的间隙中，所以叶筒11转动时能够带动推杆推动滑动杆移动，一个推杆推动一根滑动杆，滑动杆沿着轨道15运动时，若干滑动杆围成的形状就由圆形变为正方形；支撑布3由滑动杆上的撑杆14进行支撑，所以滑动杆围成的形状改变后，支撑布3的形状也会发生改变，支撑布3会由圆形变为方形，以改变周围风的流向，避免形成涡激振动。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和本发明的实用性。

Claims (5)

1.一种外接耗能式桥梁抗风吊杆辅助装置，其特征在于：包括第一套杆和第二套杆，吊杆的两端连接有第一套杆；所述第一套杆包括若干段叶筒，所述叶筒包括筒状部和叶片，所述叶片弯曲成型且均匀分布在筒状部的外壁上，相邻两个筒状部之间同心转动连接；所述第二套杆包括底座、滑动杆和支撑布，所述底座设置在吊杆两侧，底座上设置有若干轨道，所述轨道包括起始端和末尾端，若干轨道的起始端连线形成虚拟圆形，若干轨道的末尾端连线形成虚拟正方形，若干所述滑动杆滑动设置在轨道内，滑动杆上设置有撑杆，撑杆用于撑起支撑布；沿轨道方向转动的叶筒中设有推杆，推杆通过扭簧转动设置在筒状部内壁上，所述推杆与滑动杆相抵，第一套杆位于支撑布的两侧，第一套杆和支撑布均包围吊杆，所述筒状部的一端中设置有环形槽，所述筒状部的另一端上设置有若干滑动块，所述滑动块滑动设置在环形槽内，所述环形槽的内壁两侧水平设置有U形弹片和限位块，所述U形弹片围住限位块，限位块的底部与环形槽的底壁之间留有间隙；所述滑动块的底部水平设置有挡块，相邻两个叶筒的叶片弯曲方向相反。

2.根据权利要求1所述的外接耗能式桥梁抗风吊杆辅助装置，其特征在于：第一套杆上靠近支撑布的一端设置有环形座，环形座与上方的筒状部转动连接，环形座的底部与支撑布固定连接。

3.根据权利要求2所述的外接耗能式桥梁抗风吊杆辅助装置，其特征在于：所述支撑布为多层结构，所述支撑布内设置有若干具有弹性的金属片，所述金属片的上下两端与环形座固定连接。

4.根据权利要求3所述的外接耗能式桥梁抗风吊杆辅助装置，其特征在于：所述吊杆两端设置有安装座，安装座的内部中空，所述第一套杆设置在安装座的端部，所述底座设置在安装座内。

5.根据权利要求4所述的外接耗能式桥梁抗风吊杆辅助装置，其特征在于：所述安装座上设置有检修门。

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