桥梁结构制造技术

本发明专利技术公开了一种桥梁结构，其包括：桥梁本体、栏杆、驱动栏杆相对桥梁本体摇摆的转轴、驱动器以及用于控制驱动器驱动转轴转动的控制器。上述桥梁结构，在不影响结构断面整体布置的情况下，可摇摆栏杆可具有多种不同姿态以及多种不同的摇摆动作，可以根据来流风特性、结构的表面气动力变化、结构振动情况实时调整姿态以及摇摆动作，可高效地提高桥梁结构的抗风性能。可摇摆栏杆不同的姿态以及摇摆动作的调整，可实现结构气动性能的主动控制，可应对涡激振动、抖振、颤振等多种风致振动问题。上述桥梁结构，桥梁断面无需添加其他附属气动措施，对桥梁结构整体改动很小。另外，上述桥梁结构可广泛适用于各类桥梁断面中，具有很强的适应性。

Bridge structure

The invention discloses a bridge structure, which comprises a bridge body, a railing, a rotating shaft for driving the railing to swing relative to the bridge body, a driver and a controller for controlling the rotation of the driving rotating shaft of the driver. The above-mentioned bridge structure, without affecting the overall layout of the structure section, can have a variety of different postures and swing actions. It can adjust the postures and swing actions in real time according to the incoming wind characteristics, the surface aerodynamic changes of the structure and the structural vibration, which can effectively improve the wind resistance performance of the bridge structure. It can adjust the different posture and swing action of the swing rail, realize the active control of the aerodynamic performance of the structure, and deal with the vortex induced vibration, buffeting, flutter and other wind-induced vibration problems. For the above bridge structure, there is no need to add other auxiliary aerodynamic measures to the bridge section, and the overall change of the bridge structure is very small. In addition, the above bridge structure can be widely used in all kinds of bridge sections, with strong adaptability.

【技术实现步骤摘要】
桥梁结构
本专利技术属于桥梁
，涉及一种桥梁结构。
技术介绍
风致振动是大跨度柔性桥梁的关键动力问题，主要包括涡激振动、颤振、抖振等振动形式。涡激振动和抖振理论上在不同的风速都有可能发生，长期的振动会造成结构在服役期内产生裂纹甚至疲劳破坏，同时直接影响行车安全性和舒适性；颤振是桥梁结构在高风速下产生的一种剧烈振动形式，一旦发生会造成桥梁结构的灾难性破坏；因此，控制桥梁结构的涡激振动和抖振振幅、提高颤振临界风速，是大跨度桥梁抗风的主要目标。目前，控制桥梁风致振动幅度、提高颤振稳定性的措施主要包括气动措施、结构措施和机械措施。其中，气动措施主要通过改变桥梁断面的外形改善结构抗风性能；结构措施通过改变结构的整体布置、协调质量刚度分布，优化结构动力特性；机械措施则通过设置附加阻尼器以消耗振动能量，控制振动幅度。其中，结构措施对于提高结构抗风性能贡献有限；机械措施稳定性较高，但往往代价也比较高，而气动措施由于对结构主体方案影响很小，代价很低，应用最为广泛。通常采用的气动措施有设置风嘴、导流板、抑流板、分流板、中央稳定板、中央开槽等，这些措施的主要目的是通过优化桥梁断面的气动外形，改变断面的所受的气动荷载，从而改善桥梁结构的抗风性能。传统的气动措施，适应性和通用性较差，对于桥梁结构的抗风性能的提高幅度有限，而且多数措施无法实现同时提高桥梁结构的涡激振动、抖振、颤振等多种风振性能，如中央开槽控制措施可大幅度提高桥梁的颤振稳定性，但会造成较大幅度的涡激振动，不利于结构的长期服役。与此同时，多数气动措施需要在断面表面添加附属结构以实现气动控制，如中央稳定板、抑流板等，会对行车视野等造成一定影响。
技术实现思路
针对传统气动措施的不足，有必要提供一种新的气动措施的桥梁结构。一种桥梁结构，包括：桥梁本体；栏杆，位于所述桥梁本体两侧边缘；转轴，设置于所述栏杆的底部，且用于驱动所述栏杆相对所述桥梁本体摇摆；驱动器，用于驱动所述转轴转动；以及控制器，用于控制所述驱动器驱动所述转轴转动；所述控制器与所述驱动器电连接。上述桥梁结构，在不影响结构断面整体布置的情况下，可摇摆栏杆可具有多种不同姿态以及多种不同的摇摆动作，可以根据来流风特性、结构的表面气动力变化、结构振动情况实时调整姿态以及摇摆动作，可高效地提高桥梁结构的抗风性能。可摇摆栏杆不同的姿态以及摇摆动作的调整，可实现结构气动性能的主动控制，可应对涡激振动、抖振、颤振等多种风致振动问题。上述桥梁结构，桥梁断面无需添加其他附属气动措施，对桥梁结构整体改动很小。另外，上述桥梁结构可广泛适用于各类桥梁断面中，具有很强的适应性。可选地，所述桥梁结构具有直立模式、翻倒模式、以及摇摆模式；在所述直立模式下，所述栏杆相对于所述桥梁主体直立；在所述翻到模式下，所述栏杆贴在所述桥梁主体的上表面；在所述摇摆模式下，所述栏杆相对于所述梁桥主体作摇摆动作。可选地，所述栏杆包括若干间隔设置的分段栏；且每个分段栏对应设置一个所述转轴。可选地，所述桥梁结构还具有错摆模式；在所述错摆模式下，有两个所述分段栏作不同的摇摆动作。可选地，在所述错摆模式下，有两个所述分段栏的摇摆的频率不同；或，有两个分段栏的摇摆的振幅不同；或，有两个分段栏的摇摆的相位不同。可选地，所述分段栏包括栏杆支柱、以及固定在所述相邻两个栏杆支柱之间的护栏体。可选地，所述桥梁本体为闭口箱梁结构。可选地，所述桥梁本体为半开口箱梁结构。可选地，所述栏杆为检修道栏杆。可选地，所述驱动器为电机。附图说明图1为本专利技术一实施例的桥梁结构的截面示意图。图2为图1中A处的局部放大图。图3为本专利技术一实施例的栏杆结构示意图。图4为本专利技术一实施例的桥梁结构的直立模式下的局部示意图。图5为本专利技术一实施例的桥梁结构的翻倒模式下的局部示意图。图6为本专利技术一实施例的桥梁结构的摇摆模式下的局部示意图。图7为本专利技术一实施例的桥梁结构的错摆模式下的局部示意图。图8为本专利技术一实施例的桥梁结构的桥梁断面的结构示意图。图9为本专利技术一实施例的桥梁结构的风洞实验结果图。图10为本专利技术另一实施例的桥梁结构的截面示意图。图11为本专利技术另一实施例的桥梁结构的桥梁断面的结构示意图。图12为本专利技术另一实施例的桥梁结构的风洞实验结果图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合具体实施方式，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本专利技术。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。参见图1-2，本专利技术一实施例的桥梁结构100，其包括桥梁本体10、栏杆20、转轴30、驱动器(未示出)以及控制器(未示出)。其中，桥梁本体10是桥梁100的主体结构。在本实施例中，桥梁本体10为闭口箱梁结构。闭口箱梁结构为本领域所公知的结构，具体结构在此不再赘述。其中，栏杆20位于桥梁本体10两侧边缘。与传统的栏杆固定在桥梁本体上不同，在本专利技术中，栏杆20可相对桥梁主体10摆动，即栏杆与桥梁主体表面的二面角的角度并不局限于90度，还可以是0度到180度的任意值。在本专利技术中，栏杆20除了起到防护的作用之外，还可以在有风时，起到抑制风致振动的目的。其中，转轴30设置于栏杆20的底部，这样可以用于驱动栏杆20相对所述桥梁本体10摇摆。也就是说，转轴30是栏杆20摇摆的轴心，栏杆20以转轴30为轴进行摇摆动作。其中，驱动器的主要作用是，驱动转轴30转动，继而带动栏杆20绕转轴作摇摆动作。在本实施例中，驱动器为电机。在其它实施例中，驱动器亦可以是其它结构，在此不再赘述。其中，控制器的主要作用是，用于控制驱动器驱动转轴转动。控制器与驱动器电连接。也就是说，驱动器依据控制器的指令，控制转轴作不同的动作，进而控制栏杆做不同的摇摆动作或姿态。参见图3，优选地，栏杆包括若干间隔设置的分段栏；且每个分段栏对应设置一个转轴。也就是说，栏杆是由若干独立的分段栏组成，每个分段栏由其对应的转轴带动。这样可以实现分段栏做不同的姿态或不同摇摆动作。可选地，分段栏包括栏杆支柱21、以及固定在相邻两个栏杆支柱21之间的护栏体22。护栏体22距离桥梁主体的上表面一定距离，栏杆支柱21固定在转轴上。这样转轴带动栏杆支柱21转动的同时，护栏体22跟随栏杆支柱21一起运动，从而实现栏杆做摇摆动作。在本实施例中，桥梁结构具有直立模式、翻倒模式、摇摆模式、以及错摆模式。在直立模式下，栏杆20相对于本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种桥梁结构，其特征在于，包括：/n桥梁本体；/n栏杆，位于所述桥梁本体两侧边缘；/n转轴，设置于所述栏杆的底部，且用于驱动所述栏杆相对所述桥梁本体摇摆；/n驱动器，用于驱动所述转轴转动；/n以及控制器，用于控制所述驱动器驱动所述转轴转动；所述控制器与所述驱动器电连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种桥梁结构，其特征在于，包括：
桥梁本体；
栏杆，位于所述桥梁本体两侧边缘；
转轴，设置于所述栏杆的底部，且用于驱动所述栏杆相对所述桥梁本体摇摆；
驱动器，用于驱动所述转轴转动；
以及控制器，用于控制所述驱动器驱动所述转轴转动；所述控制器与所述驱动器电连接。


2.根据权利要求1所述的桥梁结构，其特征在于，所述桥梁结构具有直立模式、翻倒模式、以及摇摆模式；
在所述直立模式下，所述栏杆相对于所述桥梁主体直立；
在所述翻到模式下，所述栏杆贴在所述桥梁主体的上表面；
在所述摇摆模式下，所述栏杆相对于所述梁桥主体作摇摆动作。


3.根据权利要求1所述的桥梁结构，其特征在于，所述栏杆包括若干间隔设置的分段栏；且每个分段栏对应设置一个所述转轴。


4.根据权利要求3所述的桥梁结构，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：方根深，赵林，葛耀君，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：发明
国别省市：上海;31