本發(fā)明屬于橋梁，具體涉及一種橋梁渦激振動控制裝置及橋梁。

背景技術(shù)：

1、渦激振動是大跨度橋梁在低風速下出現(xiàn)的一種風致振動現(xiàn)象，一般在常遇風速下發(fā)生，發(fā)生頻率較高。隨著我國大跨度橋梁的建設(shè)總量逐年攀升，且大跨度橋梁呈現(xiàn)出的跨度超大化、結(jié)構(gòu)輕柔化的發(fā)展趨勢，橋梁對風荷載的敏感性也隨之增加，這就使得渦激振動現(xiàn)象在大跨度橋梁中變得更加頻繁和明顯。雖然渦激振動是一種限幅振動，但過大的振幅同樣會影響橋梁的正常使用和車輛的行駛安全。因此，研究如何有效抑制渦激振動現(xiàn)象，保障橋梁的長期運營安全和穩(wěn)定性，已經(jīng)成為橋梁設(shè)計領(lǐng)域的重要課題。

2、目前，針對于橋梁渦激振動的控制措施有很多，主要集中于對橋梁斷面優(yōu)化設(shè)計、在橋梁周圍安裝導(dǎo)流板或穩(wěn)定板、在橋梁邊緣加設(shè)風嘴等方面。上述措施具有結(jié)構(gòu)簡單、維護方便的優(yōu)點，廣泛應(yīng)用于橋梁設(shè)計和改造中。

3、橋梁的渦激振動控制效果受到橋梁幾何形狀、尺寸、風向和風速等多方面因素的影響，而上述控制措施都屬于固定的結(jié)構(gòu)設(shè)計，在施工后無法靈活適應(yīng)不同的風速、風向或氣候條件。這就導(dǎo)致了，現(xiàn)有技術(shù)中橋梁單一的結(jié)構(gòu)設(shè)計無法針對各種環(huán)境工況作出最佳反應(yīng)，最終導(dǎo)致無法達到預(yù)期的渦激振動控制效果。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供一種橋梁渦激振動控制裝置及橋梁，旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中的橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計無法針對各種環(huán)境工況作出調(diào)節(jié)的問題。

2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

3、在第一方面，本發(fā)明提供一種橋梁渦激振動控制裝置，包括導(dǎo)軌、移動平臺、腹板、第一驅(qū)動機構(gòu)、底板，以及第二驅(qū)動機構(gòu)；

4、所述導(dǎo)軌沿橋梁本體的寬度方向延伸設(shè)置，所述移動平臺可移動地設(shè)于所述導(dǎo)軌；

5、所述腹板豎立設(shè)置，并沿所述橋梁本體的長度方向延伸，所述腹板的上部與所述移動平臺鉸接，所述第一驅(qū)動機構(gòu)用于驅(qū)動所述腹板繞平行于所述橋梁本體長度方向的軸線旋轉(zhuǎn)；

6、所述底板水平設(shè)置，并沿所述橋梁本體的長度方向延伸，所述底板與所述腹板的下部鉸接，所述第二驅(qū)動機構(gòu)用于驅(qū)動所述底板繞平行于所述橋梁本體長度方向的軸旋轉(zhuǎn)。

7、在一種可能的實現(xiàn)方式中，所述導(dǎo)軌沿所述橋梁本體的長度方向間隔設(shè)有多個，所述移動平臺與所述導(dǎo)軌對應(yīng)設(shè)有多個，所述移動平臺可移動地設(shè)于對應(yīng)的所述導(dǎo)軌。

8、在一種可能的實現(xiàn)方式中，所述橋梁渦激振動控制裝置還包括采集設(shè)備，所述采集設(shè)備用于采集所述橋梁周圍的風速和風攻角。

9、在一種可能的實現(xiàn)方式中，所述導(dǎo)軌相對的兩側(cè)分別具有移動槽，所述移動槽沿所述導(dǎo)軌的長度方向延伸；

10、所述移動平臺包括：

11、安裝座，具有容納槽，所述容納槽上方開口，用于容置所述導(dǎo)軌，所述腹板的上部與所述安裝座鉸接；以及

12、多個移動輪，分別設(shè)于所述容納槽相對的兩側(cè)壁，所述移動輪的外周與對應(yīng)的所述移動槽的底壁抵接，所述移動輪可轉(zhuǎn)動地設(shè)于所述安裝座；其中，至少一個所述移動輪為主動輪。

13、在一種可能的實現(xiàn)方式中，所述導(dǎo)軌的側(cè)壁還開設(shè)有多個限位孔，多個所述限位孔沿所述導(dǎo)軌的長度方向間隔設(shè)置；

14、所述移動平臺還包括設(shè)于所述安裝座的限位桿，所述限位桿沿所述限位孔的開孔方向可伸縮地設(shè)置，所述限位桿具有與所述限位孔插接配合的限位狀態(tài)，以及脫離所述限位孔的解除狀態(tài)。

15、在一種可能的實現(xiàn)方式中，所述腹板包括：

16、第一板體，豎立設(shè)置，并沿所述橋梁本體的長度方向延伸，所述第一板體的上部與所述移動平臺鉸接，所述第一板體的下部開設(shè)有第一滑槽，所述第一滑槽開口朝下，所述第一驅(qū)動機構(gòu)用于驅(qū)動所述第一板體旋轉(zhuǎn)；以及

17、第二板體，豎立設(shè)置，并沿所述橋梁本體的長度方向延伸，所述第二板體的上部滑動設(shè)于所述第一滑槽內(nèi)，所述第二板體的下部與所述底板鉸接。

18、在一種可能的實現(xiàn)方式中，所述第二驅(qū)動機構(gòu)包括多個伸縮單元，多個所述伸縮單元分別設(shè)于所述第一板體的兩側(cè)，所述伸縮單元的上端與所述第一板體鉸接，所述伸縮單元的下端與所述底板鉸接。

19、在一種可能的實現(xiàn)方式中，所述底板包括：

20、第三板體，水平設(shè)置，所述第三板體與所述腹板的下部鉸接，所述第三板體開設(shè)有第二滑槽，所述第二滑槽沿所述導(dǎo)軌的長度方向開口；

21、第四板體，水平設(shè)置，所述第四板體滑動設(shè)于所述第二滑槽內(nèi)；以及

22、第三驅(qū)動機構(gòu)，設(shè)于所述第三板體，用于驅(qū)動所述第四板體在所述第二滑槽內(nèi)滑動。

23、在一種可能的實現(xiàn)方式中，所述第三板體的中部與所述腹板的下部鉸接，在所述橋梁本體寬度方向上，所述第三板體的兩端分別開設(shè)有所述第二滑槽，所述第四板體與所述第二滑槽對應(yīng)設(shè)有兩個。

24、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的橋梁渦激振動控制裝置的有益效果是：

25、本發(fā)明提供的橋梁渦激振動控制裝置包括導(dǎo)軌、移動平臺、腹板、第一驅(qū)動機構(gòu)、底板，以及第二驅(qū)動機構(gòu)，其中，導(dǎo)軌用于安裝在橋梁本體的下部，移動平臺能夠沿導(dǎo)軌的長度方向移動，第一驅(qū)動機構(gòu)能夠?qū)Ω拱宓膬A斜角度進行調(diào)節(jié)，第二驅(qū)動機構(gòu)能夠?qū)Φ装宓膬A斜角度進行調(diào)節(jié)。如此設(shè)置，使得本發(fā)明提供的橋梁渦激振動控制裝置能夠根據(jù)風環(huán)境的變化情況調(diào)節(jié)移動平臺的位置，以及腹板和底板的傾斜角度，從而有效優(yōu)化風的流動路徑，降低風荷載對橋梁的直接沖擊。本發(fā)明克服了傳統(tǒng)的被動控制措施依賴于固定結(jié)構(gòu)設(shè)計所造成的局限性，提高了自身的控制效果的靈活性和適應(yīng)性，確保橋梁渦激振動控制裝置在不同風速和風向條件下都能發(fā)揮最佳效果。

26、在第二方面，本發(fā)明提供一種橋梁，包括：

27、橋梁本體；以及

28、如上述任一實現(xiàn)方式所述的橋梁渦激振動控制裝置，所述橋梁渦激振動控制裝置設(shè)有至少一個，所述導(dǎo)軌設(shè)于所述橋梁本體的下方。

29、本發(fā)明提供的橋梁包括橋梁本體以及如上述任一實現(xiàn)方式所述的橋梁渦激振動控制裝置，具有與其相同的技術(shù)效果，在此不再贅述。

技術(shù)特征：

1.一種橋梁渦激振動控制裝置，其特征在于，包括導(dǎo)軌（20）、移動平臺（30）、腹板（40）、第一驅(qū)動機構(gòu)（50）、底板（60），以及第二驅(qū)動機構(gòu)（70）；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的橋梁渦激振動控制裝置，其特征在于，所述導(dǎo)軌（20）沿所述橋梁本體（10）的長度方向間隔設(shè)有多個，所述移動平臺（30）與所述導(dǎo)軌（20）對應(yīng)設(shè)有多個，所述移動平臺（30）可移動地設(shè)于對應(yīng)的所述導(dǎo)軌（20）。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的橋梁渦激振動控制裝置，其特征在于，所述橋梁渦激振動控制裝置還包括采集設(shè)備（80），所述采集設(shè)備（80）用于采集所述橋梁周圍的風速和風攻角。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的橋梁渦激振動控制裝置，其特征在于，所述導(dǎo)軌（20）相對的兩側(cè)分別具有移動槽（21），所述移動槽（21）沿所述導(dǎo)軌（20）的長度方向延伸；

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的橋梁渦激振動控制裝置，其特征在于，所述導(dǎo)軌（20）的側(cè)壁還開設(shè)有多個限位孔（22），多個所述限位孔（22）沿所述導(dǎo)軌（20）的長度方向間隔設(shè)置；

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的橋梁渦激振動控制裝置，其特征在于，所述腹板（40）包括：

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的橋梁渦激振動控制裝置，其特征在于，所述第二驅(qū)動機構(gòu)（70）包括多個伸縮單元（71），多個所述伸縮單元（71）分別設(shè)于所述第一板體（41）的兩側(cè)，所述伸縮單元（71）的上端與所述第一板體（41）鉸接，所述伸縮單元（71）的下端與所述底板（60）鉸接。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的橋梁渦激振動控制裝置，其特征在于，所述底板（60）包括：

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的橋梁渦激振動控制裝置，其特征在于，所述第三板體（61）的中部與所述腹板（40）的下部鉸接，在所述橋梁本體（10）寬度方向上，所述第三板體（61）的兩端分別開設(shè)有所述第二滑槽，所述第四板體（62）與所述第二滑槽對應(yīng)設(shè)有兩個。

10.一種橋梁，其特征在于，包括：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明屬于橋梁技術(shù)領(lǐng)域，具體提供了一種橋梁渦激振動控制裝置及橋梁。橋梁渦激振動控制裝置包括導(dǎo)軌、移動平臺、腹板、第一驅(qū)動機構(gòu)、底板和第二驅(qū)動機構(gòu)，移動平臺能夠沿導(dǎo)軌的長度方向移動，第一驅(qū)動機構(gòu)能夠?qū)Ω拱宓膬A斜角度進行調(diào)節(jié)，第二驅(qū)動機構(gòu)能夠?qū)Φ装宓膬A斜角度進行調(diào)節(jié)。本發(fā)明能夠根據(jù)風環(huán)境的變化情況調(diào)節(jié)移動平臺的位置，以及腹板和底板的傾斜角度，從而有效優(yōu)化風的流動路徑，降低風荷載對橋梁的直接沖擊。本發(fā)明克服了傳統(tǒng)的被動控制措施依賴于固定結(jié)構(gòu)設(shè)計所造成的局限性，提高了自身的控制效果的靈活性和適應(yīng)性，確保橋梁渦激振動控制裝置在不同風速和風向條件下都能發(fā)揮最佳效果。

技術(shù)研發(fā)人員：李凱文,劉慶寬,孫一飛,路川,曹恒,王慶才,劉一諾,谷浩田,馬佳楠
受保護的技術(shù)使用者：石家莊鐵道大學
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19