一種抗風型拱橋拱肋的制作方法
【專利摘要】一種抗風型拱橋拱肋，包括拱肋，在所述拱肋上方設置頂部波紋板，在所述拱肋下方設置底部波紋板，所述的頂部波紋板、底部波紋板壓縮拱肋周圍的氣流使氣流流速加快，擾亂原拱肋下游漩渦脫落情況，減輕拱肋背風側的升力作用，從而達到控制拱肋渦激共振的效果。所述頂部波紋板、底部波紋板沿著拱肋方向延展，其波紋的方向與拱肋方向一致。在所述拱肋上方而頂部波紋板的下方設置檢修軌道；在拱肋的兩支之間設置有橫向連接結構。設置上、下固定連接裝置分別將頂部波紋板、底部波紋板連接在拱肋上。本實用新型可廣泛用在中承式、下承式拱橋拱肋中，減輕渦激共振對拱橋正常使用帶來的影響。
【專利說明】
一種抗風型拱橋拱肋
技術領域
[0001]本實用新型屬于拱橋風工程控制技術領域，涉及中承式、下承式拱橋拱肋渦激共振的控制技術。
【背景技術】
[0002]拱橋向著大跨度方向發展，目前主跨排名前七名的拱橋都超過500m。大跨度拱橋拱肋在成橋狀態特定風場條件下會發生渦激共振，會使主梁的豎向和側向振幅超過規范允許值，從而影響橋梁的正常使用和壽命。拱肋是拱橋主要的受力構件，控制拱肋的風振是至關重要的。然而現階段能有效控制渦激共振的大跨度拱橋拱肋研究相對欠缺，造成渦激共振期間行車的不適。針對該技術問題，客觀上需要研發新的技術來加以解決。
【實用新型內容】
[0003]本實用新型的目的在于根據現有技術中存在的上述問題，提供一種具有良好抗渦振性能、造價便宜、制作安裝方便的拱橋拱肋，減輕中承式、下承式拱橋在特定風場條件下的渦激共振。
[0004]為達到上述目的，本實用新型的技術方案是:
[0005]—種抗風型拱橋拱肋，包括拱肋，在所述拱肋上方設置頂部波紋板，在所述拱肋下方設置底部波紋板，所述的頂部波紋板、底部波紋板壓縮拱肋周圍的氣流使氣流流速加快，擾亂原拱肋下游漩渦脫落情況，減輕拱肋背風側的升力作用，從而達到控制拱肋渦激共振的效果。
[0006]進一步，所述頂部波紋板、底部波紋板沿著拱肋方向延展，其波紋的方向與拱肋方向一致。
[0007]在所述拱肋上方而頂部波紋板的下方設置檢修軌道為拱肋的安全檢查、維修提供方便以及進一步擾亂流場;優選的，所述檢修軌道設置于所述拱肋外側。
[0008]在拱肋的兩支之間設置有橫向連接結構以增加拱肋的剛度及提高結構的穩定性。
[0009]設置上、下固定連接裝置分別將頂部波紋板、底部波紋板牢固、安全地連接在拱肋上。
[0010]所述頂部波紋板與底部波紋板的寬度根據所處位置拱肋的寬度確定，長度根據橋梁的跨度確定，懸空高度不超過波紋板的寬度。
[0011 ]所述頂部波紋板設置于拱肋的上方，與拱肋的間距為0.1-0.25倍拱肋頂部寬度為宜;優選的，所述頂部波紋板與拱肋之間通過若干上固定連接裝置連接，相鄰兩個上固定連接裝置的間隔不超過三倍的拱肋寬度;優選的，所述頂部波紋板的兩端以及中間三個位置均布置有至少一個上固定連接裝置；
[0012]所述底部波紋板設置于拱肋的下方，與拱肋的間距為0.1-0.25倍拱肋底部寬度；優選的，所述底部波紋板與拱肋兩者之間通過若干下固定連接裝置連接，相鄰兩個下固定連接裝置的間隔不超過三倍的拱肋寬度;優選的，所述底部波紋板的兩端以及中間三個位置均布置有至少一個下固定連接裝置；
[0013]所述頂部波紋板、底部波紋板的波紋方向與拱肋方向一致;優選的，長度為拱肋總長度的三分之一到五分之一之間;優選的，所述頂部波紋板、底部波紋板寬度分別與拱肋的頂部、底部寬度相同；優選的，所述頂部波紋板、底部波紋板為鋼材;優選的，波紋板的厚度3mm-7mm之間；優選的，所述鋼材的頂部波紋板、底部波紋板為自然成弧，最小曲率半徑為12m0
[0014]所述上、下固定連接裝置采用鋼桁架的形式連接以提供足夠的剛度并減少此裝置對波紋板的干擾作用。
[0015]由于采用上述方案，本實用新型的有益效果是:通過頂部波紋板、底部波紋板擾亂原拱肋漩渦脫落頻率而達到控制風振的效果。本實用新型構造簡單、加工方便，可在大跨度拱橋中廣泛應用，具有良好的市場前景。
【附圖說明】
[0016]圖1是本實用新型實施例剖面圖。
[0017]圖2是本實用新型實施例主視圖。
[0018]圖中:丨拱肋；2頂部波紋板;3底部波紋板;4檢修軌道;5橫向連接結構;6上固定連接裝置;7下固定連接裝置。
【具體實施方式】
[0019]以下結合附圖所示實施例對本實用新型作進一步的說明。
[0020]如圖1、圖2所示，本實用新型一種抗風型拱橋拱肋，包括拱肋1、頂部波紋板2、底部波紋板3、檢修軌道4、橫向連接結構5、固定連接裝置6。
[0021]頂部波紋板2設置于拱肋I的上方與拱肋I的間距以0.1-0.25倍拱肋頂部寬度為宜，距離太近波紋板擾亂原斷面漩渦脫落情況不明顯，距離太遠壓縮氣流的效果不理想，兩者之間通過若干上固定連接裝置6連接，布置的間隔不宜超過三倍的拱肋寬度并且頂部波紋板2的兩端以及中間三個位置都要布置上固定連接裝置6;檢修軌道4設置于拱肋I之上而在頂部波紋板2的下方；
[0022]底部波紋板3設置于拱肋I的下方與拱肋I的間距以0.1-0.25倍拱肋底部寬度為宜，距離太近波紋板擾亂原斷面漩渦脫落情況不明顯，距離太遠壓縮氣流的效果不理想，兩者之間通過若干下固定連接裝置7連接，布置的間隔不宜超過三倍的拱肋寬度并且底部波紋板3的兩端以及中間三個位置都要布置下固定連接裝置7;
[0023]通過橫向連接結構5將拱肋的兩支連接在一起，增加拱肋的剛度，提高結構的穩定性。
[0024]頂部波紋板2、底部波紋板3壓縮拱肋周圍的氣流使氣流流速加快，擾亂原拱肋下游漩渦脫落情況，減輕拱肋I背風側的升力作用，從而達到控制拱肋I渦激共振的效果。
[0025]頂部波紋板2、底部波紋板3設計為波紋方向與拱肋方向一致，頂部波紋板2、底部波紋板3沿著拱肋方向延展;長度一般為拱肋總長度的三分之一到五分之一之間，具體長度根據實際橋梁的情況確定。波紋板的作用是使氣流經過時，達到壓縮氣流的作用，這樣漩渦脫落可以被擾亂。頂部波紋板2、底部波紋板3寬度分別與拱肋的頂部、底部寬度相同，材質方面要保證足夠的強度，以鋼材為宜;波紋板的厚度在3mm-7mm之間；波紋板選用鋼材時應滿足自然成弧，最小曲率半徑為12m。
[0026]檢修軌道4可以為拱肋的安全檢查以及維修提供方便，同時也可以進一步擾亂流場。檢修軌道4按照現有檢修軌道設計方法設計，在設計時選擇檢修軌道盡可能位于拱肋外側。
[0027]上、下固定連接裝置6、7將頂部波紋板2、底部波紋板3牢固、安全地連接在拱肋上。上、下固定連接裝置6、7采用鋼桁架的形式連接，可以提供足夠的剛度，并可能減少此裝置對波紋板的干擾作用。
[0028]本實用新型為抗風性良好的拱橋拱肋，在原有拱肋斷面上進行的改進。頂部波紋板和底部波紋板為帶有波紋且剛度較大的薄板，通過固定連接裝置安全、穩定地固定在拱肋上。
[0029]上述的對實施例的描述是為便于該技術領域的普通技術人員能理解和應用本實用新型。熟悉本領域技術的人員顯然可以容易地對這些實施例做出各種修改，并把在此說明的一般原理應用到其它實施例中而不必經過創造性的勞動。因此，本實用新型不限于上述的實施例，本領域技術人員根據本實用新型的揭示，不脫離本實用新型范疇所做出的改進和修改都應該在本實用新型的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種抗風型拱橋拱肋，包括拱肋，其特征在于:在所述拱肋上方設置頂部波紋板，在所述拱肋下方設置底部波紋板，所述的頂部波紋板、底部波紋板壓縮拱肋周圍的氣流使氣流流速加快，擾亂原拱肋下游漩渦脫落情況，減輕拱肋背風側的升力作用，從而達到控制拱肋渦激共振的效果。2.根據權利要求1所述的抗風型拱橋拱肋，其特征在于:所述頂部波紋板、底部波紋板沿著拱肋方向延展，其波紋的方向與拱肋方向一致。3.根據權利要求1所述的抗風型拱橋拱肋，其特征在于:在所述拱肋上方而頂部波紋板的下方設置檢修軌道為拱肋的安全檢查、維修提供方便以及進一步擾亂流場。4.根據權利要求3所述的抗風型拱橋拱肋，其特征在于:所述檢修軌道設置于所述拱肋外側。5.根據權利要求1所述的抗風型拱橋拱肋，其特征在于:在拱肋的兩支之間設置有橫向連接結構以增加拱肋的剛度及提高結構的穩定性。6.根據權利要求1所述的抗風型拱橋拱肋，其特征在于:設置上、下固定連接裝置分別將頂部波紋板、底部波紋板牢固、安全地連接在拱肋上。7.根據權利要求1所述的抗風型拱橋拱肋，其特征在于:所述頂部波紋板與底部波紋板的寬度根據所處位置拱肋的寬度確定，長度根據橋梁的跨度確定，懸空高度不超過波紋板的寬度。8.根據權利要求1所述的抗風型拱橋拱肋，其特征在于:所述頂部波紋板設置于拱肋的上方，與拱肋的間距為0.1-0.25倍拱肋頂部寬度。9.根據權利要求1所述的抗風型拱橋拱肋，其特征在于:所述頂部波紋板與拱肋之間通過若干上固定連接裝置連接，相鄰兩個上固定連接裝置的間隔不超過三倍的拱肋寬度。10.根據權利要求1所述的抗風型拱橋拱肋，其特征在于:所述頂部波紋板的兩端以及中間三個位置均布置有至少一個上固定連接裝置。11.根據權利要求1所述的抗風型拱橋拱肋，其特征在于:所述底部波紋板設置于拱肋的下方，與拱肋的間距為0.1-0.25倍拱肋底部寬度。12.根據權利要求1所述的抗風型拱橋拱肋，其特征在于:所述底部波紋板與拱肋兩者之間通過若干下固定連接裝置連接，相鄰兩個下固定連接裝置的間隔不超過三倍的拱肋寬度。13.根據權利要求1所述的抗風型拱橋拱肋，其特征在于:所述底部波紋板的兩端以及中間三個位置均布置有至少一個下固定連接裝置。14.根據權利要求2所述的抗風型拱橋拱肋，其特征在于:所述頂部波紋板、底部波紋板的波紋方向與拱肋方向一致。15.根據權利要求2所述的抗風型拱橋拱肋，其特征在于:所述頂部波紋板、底部波紋板的長度為拱肋總長度的三分之一到五分之一之間。16.根據權利要求2所述的抗風型拱橋拱肋，其特征在于:所述頂部波紋板、底部波紋板寬度分別與拱肋的頂部、底部寬度相同。17.根據權利要求2所述的抗風型拱橋拱肋，其特征在于:所述頂部波紋板、底部波紋板為鋼材。18.根據權利要求2所述的抗風型拱橋拱肋，其特征在于:波紋板的厚度之間。19.根據權利要求17所述的抗風型拱橋拱肋，其特征在于:所述鋼材的頂部波紋板、底部波紋板為自然成弧，最小曲率半徑為12m。20.根據權利要求6所述的抗風型拱橋拱肋，其特征在于:所述上、下固定連接裝置采用鋼桁架的形式連接以提供足夠的剛度并減少此裝置對波紋板的干擾作用。
【文檔編號】E01D19/00GK205474789SQ201520780098
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2015年10月9日
【發明人】葛耀君, 趙林, 王守強
【申請人】同濟大學