一种具有镂空桥面板的平拉索桥 |
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| 申请号 | CN202211651948.4 | 申请日 | 2022-12-21 | 公开(公告)号 | CN115961537A | 公开(公告)日 | 2023-04-14 |
| 申请人 | 中南大学; | 发明人 | 何旭辉; 汪震; 敬海泉; 吴雅歌; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开了一种具有镂空 桥面 板的平拉索桥，包括若干道同向排布且张紧的 钢 缆，钢缆上平铺有桥面板，桥面板上成型有能够使 风 流竖向穿过的镂空孔洞。通过在钢缆上铺设具有镂空孔洞的桥面板，使得桥面上下的气流能够互通，从而有效地改变了 桥梁 周围的绕流形态、降低了桥梁上下表面压差，进而能够达到提高桥梁 气动 稳定性 的目的。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种具有镂空桥面板的平拉索桥，其特征在于：包括若干道同向排布且张紧的钢缆(1)，所述钢缆(1)上平铺有桥面板(2)，所述桥面板(2)上成型有能够使风流竖向穿过的镂空孔洞(3)。 |
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| 说明书全文 | 一种具有镂空桥面板的平拉索桥技术领域[0001] 本发明主要涉及平拉索桥技术领域，尤其涉及一种具有镂空桥面板的平拉索桥。 背景技术[0002] 平拉索桥不同于钢桥、混凝土桥等刚性结构桥梁，其属于柔性结构桥梁体系的范畴。相对于其他桥型而言，平拉索桥具有架设速度快、工程投资少和施工难度小等优点。在云贵川等山区，平拉索桥特别适合用来解决山区居民交通出行问题。但由于其结构形式简单，桥面轻柔、刚度小，抗风性能也较差，从而导致平拉索桥的风致振动现象时有发生。现有的平拉索桥仅通过设置稳定梁来提高平拉索桥的抗风性能，但其作用十分有限、仍难以达到预期效果。因此，亟需一种能够进一步提高抗风稳定性的具有镂空桥面板的平拉索桥。 发明内容[0003] 本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种具有镂空桥面板的平拉索桥。 [0004] 为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案： [0005] 一种具有镂空桥面板的平拉索桥，包括若干道同向排布且张紧的钢缆，所述钢缆上平铺有桥面板，所述桥面板上成型有能够使风流竖向穿过的镂空孔洞。 [0006] 作为上述技术方案的进一步改进： [0007] 所述桥面板包括成型有镂空孔洞的桥面板A和未成型有镂空孔洞的桥面板B，所述桥面板A与所述桥面板B沿纵桥向交替/连续铺装。 [0008] 成型于桥面板A上的所述镂空孔洞呈阵列排布。 [0009] 所述桥面板经连接机构与钢缆固定，所述连接机构包括用于抱箍钢缆的连接扣，和同时贯穿连接扣和桥面板的紧固螺栓；通过旋拧所述紧固螺栓能够使得连接扣与桥面板相互固定。 [0010] 所述连接扣设置成腰型，其能够同时抱箍两根钢缆，且两根所述钢缆对称分布在紧固螺栓两侧。 [0011] 所述桥面板包括用于承载车辆的车行道板和用于承载行人的人行道板，所述车行道板沿纵桥向排布于平拉索桥中部、两列所述人行道板沿纵桥向排布于车行道板两侧。 [0012] 所述车行道板设置成平板，所述人行道板设置成弯折板；所述车行道板的标高低于所述人行道板的踏面标高。 [0013] 所述车行道板和所述人行道板分别经连接机构与钢缆固定。 [0014] 所述桥面板边缘沿纵桥向设有用于将相邻桥面板连成整体的角钢，所述角钢经紧固螺栓与桥面板相连。 [0015] 所述车行道板和所述人行道板的接合处设有角钢，所述角钢分别与车行道板和人行道板相连、使之连成整体。 [0016] 与现有技术相比，本发明的优点在于： [0018] 图1是平拉索桥的结构示意图； [0019] 图2是连接机构的装配示意图； [0020] 图3是车行道板的结构示意图； [0021] 图4是人行道板的结构示意图； [0022] 图5是桥梁颤振临界风速随镂空孔洞的面积占比的变化。 [0023] 图中各标号表示：1、钢缆；2、桥面板；21、桥面板A；22、桥面板B；23、车行道板；24、人行道板；241、踏面；3、镂空孔洞；4、连接机构；41、连接扣；42、紧固螺栓；5、角钢；6、平衡梁；7、平衡钢索。 具体实施方式[0025] 如图1至图4所示，本实施例的具有镂空桥面板的平拉索桥，包括若干道同向排布且张紧的钢缆1，钢缆1上平铺有桥面板2，桥面板2上成型有能够使风流竖向穿过的镂空孔洞3。通过在钢缆1上铺设具有镂空孔洞3的桥面板2，使得桥面上下的气流能够互通，从而有效地改变了桥梁周围的绕流形态、降低了桥梁上下表面压差，进而能够达到提高桥梁气动稳定性的目的。一般来说，桥面板2可以选用木质桥面板或钢质桥面板。 [0026] 本实施例中，桥面板2包括成型有镂空孔洞3的桥面板A21和未成型有镂空孔洞3的桥面板B22，桥面板A21与桥面板B22沿纵桥向交替/连续铺装。成型于桥面板A21上的镂空孔洞3呈阵列排布。通过在桥面板2上开设镂空孔洞3，能够减小桥梁上下表面压差，从而提高平拉索桥的气动稳定性。但开孔将导致桥面板2的承载能力下降，通过设置未开孔的桥面板B22，并将其与开孔的桥面板A21以交替形式铺装，使得平拉索桥既能减小桥梁上下表面压差，又能具有符合预期的承载能力。同时，镂空孔洞3的数量、形状和排布方式均可根据桥址处的风场特征与平拉索桥的结构特性进行调整。具体而言，镂空孔洞3的面积占比可按照透风率来确定，即镂空孔洞面积/总体面积一般为0％‑40％。而桥面板A21的间距设置考虑到施工的便利性，一般以板长为单位，可根据板长成倍数间隔设置或连续设置(间距为0)；镂空孔洞3的尺寸考虑到行车与行人的安全性特征尺寸，一般设置为0‑5cm。图5为桥梁颤振临界风速随镂空孔洞3的面积占比的变化，在设计过程中可依此设置镂空率。 [0027] 本实施例中，桥面板2经连接机构4与钢缆1固定，连接机构4包括用于抱箍钢缆1的连接扣41，和同时贯穿连接扣41和桥面板2的紧固螺栓42；通过旋拧紧固螺栓42能够使得连接扣41与桥面板2相互固定。连接扣41设置成腰型，其能够同时抱箍两根钢缆1，且两根钢缆1对称分布在紧固螺栓42两侧。通过设置同时贯穿连接扣41和桥面板2的紧固螺栓42，通过旋拧紧固螺栓42能够使得连接扣41与桥面板2相互靠近、挤压，并形成固定连接。又通过将连接扣41设置成腰型，使得两根钢缆1能够同时穿设于其中并分列在紧固螺栓42的两侧，以确保桥面板2的受力更加均匀。 [0028] 本实施例中，桥面板2包括用于承载车辆的车行道板23和用于承载行人的人行道板24，车行道板23沿纵桥向排布于平拉索桥中部、两列人行道板24沿纵桥向排布于车行道板23两侧。车行道板23设置成平板，人行道板24设置成弯折板；车行道板23的标高低于人行道板24的踏面241标高。车行道板23和人行道板24分别经连接机构4与钢缆1固定。桥面板2边缘沿纵桥向设有用于将相邻桥面板2连成整体的角钢5，角钢5经紧固螺栓42与桥面板2相连。车行道板23和人行道板24的接合处设有角钢5，角钢5分别与车行道板23和人行道板24相连、使之连成整体。车行道板23用于承载车辆、人行道板24用于承载行人，二者所需的承载能力具有较大差异，通过将桥面板2分成相互独立的车行道板23和人行道板24，可以根据二者的所需承载能力大小分别调整结构。同时，通过将人行道板24设置成弯折板，并利用角钢5使之与车行道板23相连，使得人行道板24的踏面高于车行道板23，从而能够利用该台阶划分车行道和人行道，并避免车辆驶上人行道板24。不仅如此，通过在桥面板2的边缘设置角钢5，利用其与相邻的桥面板2同时连接，使得平拉索桥的整体性能增强。 [0029] 优选地，平拉索桥还包括沿纵桥向间隔分布的若干平衡梁6，平衡梁6沿横桥向设置、且其端部均伸出桥面板2，平衡梁6的端部经沿纵桥向延伸的平衡钢索7串连。 [0030] 虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本发明技术方案保护的范围内。 |
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