一种透风率可调节的涡振抑振装置

本发明属于桥梁涡振抑制装置，具体涉及一种透风率可调节的涡振抑振装置。

背景技术：

1、桥梁涡振是一种常见的现象，当气流经过桥梁结构时，会沿桥面产生上下分离，形成周期性的旋涡脱落，并产生作用于桥梁上的周期性气动力，当旋涡脱落频率与桥梁结构某阶振动频率一致时，就会激发桥梁的涡激共振。当风速稳定且脱落频率与桥梁自振频率一致时，桥梁梁体不断从气流的漩涡脱落中吸取能量，从而使振动幅度逐渐增大，导致桥梁风致损毁。

2、鉴于涡振对结构气动外形具有极高的敏感度，目前常见的方法是在主梁上安装风嘴、导流板等附加的气动措施，通过被动方式改变气流漩涡脱落频率、削弱涡流尺度从而减少能量等方式，以改善其空气动力性能，防止或延迟旋涡脱落的发生，从而达到抑制涡振的效果。然而，对于双边箱主梁、分离式双箱梁等容易出现涡激共振的主梁断面，随着桥梁跨径的增加，被动式气动措施无法兼顾不同外界条件，只能针对某种具体风环境对涡激振动进行抑制。因此，亟需提出一种具有普适性、多变性的主动涡振抑振装置

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明的目的在于提供一种透风率可调节的涡振抑振装置，用以解决双边箱主梁、分离式双箱梁等容易出现涡激共振的主梁断面，而现有技术中的被动式气动措施无法兼顾不同外界条件，只能针对某种具体风环境对涡激振动进行抑制的问题。

2、为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、本发明一种透风率可调节的涡振抑振装置，由若干个横向排列设置的护栏单元组成，单个所述护栏单元包括堆成设置的工字型立柱，所述工字型立柱长度方向上设有若干组竖向排列的横向透风单元，单个所述横向透风单元包括设置于工字型立柱上的通槽，所述通槽的上端和下端均设有固定绳，所述固定绳的两端分别连接于对称设置的工字型立柱上，所述固定绳上均设有若干滑环，所述固定绳之间设有与其长度匹配的柔性布，所述柔性布宽度方向上的两侧面固定于滑环上，相邻滑环之间均设有复位弹簧，所述固定绳端部之间的通槽下部均设有安装板，所述安装板上均设有旋转电机，所述旋转电机的输出端上均设有绕线筒，所述绕线筒上均设有拉绳，所述拉绳的一点缠绕固定于绕线筒上，所述拉绳的另一端与柔性布远离旋转电机的一端连接。

4、进一步，所述通槽上端和下端设置的固定绳上位置对应处的滑环之间均设有对称设置的夹板，所述夹板的两端均固定于与之位置对应处的滑环上，所述柔性布位于夹板之间，所述拉绳的另一端与柔性布端部的夹板固定连接，与其余位置处的夹板滑动连接。

5、进一步，所述绕线筒的上端均设有连接轴，所述连接轴上均设有齿轮，所述柔性布两端部的夹板上均设有与齿轮啮合设置的齿条，所述齿条的两端部为残齿设置。

6、进一步，所述柔性布的长度方向上设有若干均布的透风孔。

7、进一步，所述绕线筒与柔性布端部之间的拉绳为弹性绳。

8、进一步，所述工字型立柱的一侧面上设有端板，所述固定绳的两端均固定于端板上。

9、进一步，所述拉绳于夹板的连接一端上设有限位柱，所述限位柱固定于拉绳的端部上，且位于夹板的外侧。

10、进一步，所述透风孔为竖向设置的矩形孔。

11、进一步，所述固定绳为钢丝绳。

12、本发明的有益效果在于：

13、(1)本装置具备多种透风率的调节模式，其透风率的调节范围广，即能针对多种风环境进行适应性调节，即抑制双边箱主梁、分离式双箱梁等梁体上产生涡振的效果好；

14、(2)本装置可作为桥梁的护栏使用，可根据控制旋转电机的工作，进而主动的对透风率进行调节，进而使桥梁具备主动抑制涡振的效果，同时改变透风率的方式是，横向透风单元的横向移动，其移动时并未突出护栏本身，护栏本身的防护结构未被破坏，且在固定绳的作用下，仍能满足作为桥梁护栏的安全和使用要求；

15、(3)本装置通过透风率的主动可调节，可改变桥梁的气动外形，即可实现透风率无级可变从而应对不同风速下的涡振区间，提升桥梁的涡振抑制效果。

16、本发明的其他优点、目标和特征将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上对本领域技术人员而言是显而易见的，或者本领域技术人员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。

技术特征：

1.一种透风率可调节的涡振抑振装置，其特征在于：由若干个横向排列设置的护栏单元组成，单个所述护栏单元包括堆成设置的工字型立柱，所述工字型立柱长度方向上设有若干组竖向排列的横向透风单元，单个所述横向透风单元包括设置于工字型立柱上的通槽，所述通槽的上端和下端均设有固定绳，所述固定绳的两端分别连接于对称设置的工字型立柱上，所述固定绳上均设有若干滑环，所述固定绳之间设有与其长度匹配的柔性布，所述柔性布宽度方向上的两侧面固定于滑环上，相邻滑环之间均设有复位弹簧，所述固定绳端部之间的通槽下部均设有安装板，所述安装板上均设有旋转电机，所述旋转电机的输出端上均设有绕线筒，所述绕线筒上均设有拉绳，所述拉绳的一点缠绕固定于绕线筒上，所述拉绳的另一端与柔性布远离旋转电机的一端连接。

2.根据权利要求1所述的一种透风率可调节的涡振抑振装置，其特征在于：所述通槽上端和下端设置的固定绳上位置对应处的滑环之间均设有对称设置的夹板，所述夹板的两端均固定于与之位置对应处的滑环上，所述柔性布位于夹板之间，所述拉绳的另一端与柔性布端部的夹板固定连接，与其余位置处的夹板滑动连接。

3.根据权利要求2所述的一种透风率可调节的涡振抑振装置，其特征在于：所述绕线筒的上端均设有连接轴，所述连接轴上均设有齿轮，所述柔性布两端部的夹板上均设有与齿轮啮合设置的齿条，所述齿条的两端部为残齿设置。

4.根据权利要求3所述的一种透风率可调节的涡振抑振装置，其特征在于：所述柔性布的长度方向上设有若干均布的透风孔。

5.根据权利要求3所述的一种透风率可调节的涡振抑振装置，其特征在于：所述绕线筒与柔性布端部之间的拉绳为弹性绳。

6.根据权利要求1所述的一种透风率可调节的涡振抑振装置，其特征在于：所述工字型立柱的一侧面上设有端板，所述固定绳的两端均固定于端板上。

7.根据权利要求2所述的一种透风率可调节的涡振抑振装置，其特征在于：所述拉绳于夹板的连接一端上设有限位柱，所述限位柱固定于拉绳的端部上，且位于夹板的外侧。

8.根据权利要求4所述的一种透风率可调节的涡振抑振装置，其特征在于：所述透风孔为竖向设置的矩形孔。

9.根据权利要求1所述的一种透风率可调节的涡振抑振装置，其特征在于：所述固定绳为钢丝绳。

技术总结本发明公开了一种透风率可调节的涡振抑振装置，属于桥梁涡振抑制装置技术领域。由若干个横向排列设置的护栏单元组成，单个所述护栏单元包括堆成设置的工字型立柱，所述工字型立柱长度方向上设有若干组竖向排列的横向透风单元，单个所述横向透风单元包括设置于工字型立柱上的通槽，所述通槽的上端和下端均设有固定绳，所述固定绳的两端分别连接于对称设置的工字型立柱上，所述固定绳上均设有若干滑环，所述固定绳之间设有与其长度匹配的柔性布，所述柔性布宽度方向上的两侧面固定于滑环上，相邻滑环之间均设有复位弹簧，所述固定绳端部之间的通槽下部均设有安装板。本技术方案用以主动抑制多种风环境下涡振效应的发生。技术研发人员：白桦,张嘉庆,李加武,乔云强,王峰,郝键铭,高广中受保护的技术使用者：长安大学技术研发日：技术公布日：2024/5/29