CN212561116U - 一种减缓桥梁气流激振的护栏及其桥梁 - Google Patents

Abstract

本实用新型适用于桥梁工程技术领域，提供一种减缓桥梁气流激振的护栏及其桥梁，该护栏包括护栏基底以及设置于护栏基体上的气流激振减缓单元，所述的气流激振减缓单元为间隔设置的多个突出单元，该突出单元可以是三角形、方形、圆拱形、梯形结构。当气流从桥梁一侧流入，该侧护栏上的气流激振减缓单元将气流破碎，大大减小气流湍急度，而后经另一侧桥梁的气流激振减缓单元的梳理作用，避免产生分离涡，气流几乎平行留出，从而避免了桥梁的气流激振，提升了桥梁的安全性能。

Description

一种减缓桥梁气流激振的护栏及其桥梁

技术领域

本实用新型涉及桥梁工程技术领域，尤其是涉及一种减缓桥梁气流激振的护栏及其桥梁。

背景技术

桥梁1主要有桥面2、护栏3以及桥墩4构成，其中以整体式四车道连续箱梁桥最为常见，如图1所示。桥面主要为平板构型件，气流5流过桥梁时，属于典型的平板流动，如图2所示。气流5通常沿河流方向流动，受桥面固壁的影响，气流被桥面分为上下两个部分，由于桥面上下结构不同，使得气流流过桥面的速度不一致，进而导致上下存在一定的压力差异，同时由于气流存在一定的压力波动，压力差异导致桥梁结构受到非定常气动载荷；当气流碰撞护栏时，产生碰撞涡6，当气流完全流过桥面之后，由于气流剪切层作用，导致气流在与桥梁分离后产生较强的压力波动，平板尾缘会产生分离涡7，引发压力脉动，进而产生自激振动。自激振动破坏作用大，存在很大的安全隐患。

实用新型内容

为了解决上述桥梁的气流激振问题，本实用新型的目的是提供一种减缓桥梁气流激振的护栏，包括护栏基底以及设置于护栏基体上的气流激振减缓单元，所述的气流激振减缓单元为间隔设置的多个突出单元。

进一步地，所述的突出单元为三角形结构、方形结构、梯形结构、或圆拱形结构。

进一步地，所述突出单元为镜像对称结构。

进一步地，所述的气流激振减缓单元为锯齿结构。

同时，本实用新型还提供一种桥梁结构，具有以上减缓桥梁气流激振的护栏。

采用本实用新型的护栏结构，其上的气流激振减缓单元对气流具有破碎作用，将大尺度的气流微团“撕碎”，形成小尺寸微团，从而降低压力脉动。当气流从桥梁一侧流入，该侧护栏上的气流激振减缓单元将气流破碎，大大减小气流湍急度，而后经另一侧桥梁的气流激振减缓单元的梳理作用，避免产生分离涡，气流几乎平行留出，从而避免了桥梁的气流激振，提升了桥梁的安全性能。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对本实用新型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，下面所描述的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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是现有技术的桥梁结构示意图；

图2是现有技术的桥梁结构的气流作用力示意图；

图3是本实用新型一种实施例的桥梁结构示意图；

图4是本实用新型一种实施例的桥梁结构的气流作用力示意图；

图5是本实用新型实施例的气流激振减缓单元结构示意图。

其中，1-桥梁，2-桥面、3-护栏，4-桥墩，5-气流，6-碰撞涡，7-分离涡，31-气流激振减缓单元，32-护栏基体，311-三角形结构单元，312- 方形结构单元，313-圆弧形结构单元，314-梯形结构单元。

具体实施方式

以下的说明提供了许多不同的实施例、或是例子，用来实施本实用新型的不同特征。以下特定例子所描述的元件和排列方式，仅用来精简的表达本实用新型，其仅作为例子，而并非用以限制本实用新型。

本实用新型提供一种减缓桥梁气流激振的护栏3，包括护栏基体 32和气流激振减缓单元31，该气流激振减缓单元31为锯齿形结构，气流5从桥梁一侧流入桥面时，护栏3上的锯齿形气流激振减缓单元 31将气流破碎成小尺度的涡结构，由于气流微团尺度减小，其压力脉动降低；同时，气流微团经另一面锯齿形气流激振减缓单元31梳理后可平行流出，进一步减小气流的湍流度，从而使得气流对桥梁的破坏作用较小，进一步提升桥梁的安全性能。

而气流激振减缓单元31不限于设置成如上所述的锯齿形，如图 5所述的结构也可以实现减缓气流激振的作用，如间隔设置的三角形结构311、方形结构312、圆拱形结构313、梯形结构314。

作为优选，以上间隔设置的气流激振减缓单元为镜面对称结构，镜面对称结构对气流激振减缓的效果要优于非对称结构。

作为优选，气流激振减缓单元31的尺寸为底边长2m，高1m。

以上气流激振减缓单元31可以单独制造，之后焊接或采用其他方式固定连接在护栏上，亦可以与护栏一体加工成型。

以上气流激振减缓单元31优选为金属材料，并设置一定的厚度，以保证材料足够的抗风能力。

同时，本实用新型还提供一种桥梁，包含桥面、墩柱、以及减缓桥梁气流激振的护栏3，包括护栏基体31和气流激振减缓单元31，该气流激振减缓单元31为锯齿形结构，气流5从桥梁一侧流入桥面时，护栏3上的锯齿形气流激振减缓单元31将气流破碎成小尺度的涡结构，由于气流微团尺度减小，其压力脉动降低；同时，气流微团经另一面锯齿形气流激振减缓单元31梳理后可平行流出，进一步减小气流的湍流度，从而使得气流对桥梁的破坏作用较小，进一步提升桥梁的安全性能。

而气流激振减缓单元31不限于设置成如上所述的锯齿形，如图 5所述的结构也可以实现减缓气流激振的作用，如间隔设置的三角形结构311、方形结构312、圆拱形结构313、梯形结构314。

作为优选，以上间隔设置的气流激振减缓单元31为镜面对称结构，镜面对称结构对气流激振减缓的效果要优于非对称结构。

作为优选，气流激振减缓单元31的尺寸为底边长2m，高1m。

以上气流激振减缓单元31可以单独制造，之后焊接或采用其他方式固定连接在护栏上，亦可以与护栏一体加工成型。

以上气流激振减缓单元31优选为金属材料，并设置一定的厚度，以保证材料足够的抗风能力。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种减缓桥梁气流激振的护栏，其特征在于，包括护栏基体以及设置于护栏基体上的气流激振减缓单元，所述的气流激振减缓单元为间隔设置的多个突出单元，所述的突出单元为三角形结构、梯形结构、或圆拱形结构。

2.根据权利要求1所述的护栏，其特征在于，所述突出单元为镜像对称结构。

3.根据权利要求1所述的护栏，其特征在于，所述的气流激振减缓单元为锯齿结构。

4.根据权利要求1-3任一所述的护栏，其特征在于，所述的气流激振单元为金属材料制成。

5.一种桥梁，包含桥面和桥墩，其特征在于，还包含如权利要求1-4任一所述的一种减缓桥梁气流激振的护栏。

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