[實用新型]一種用于桁架橋風速監測的風速儀支架

有效

• 申請號: 201920061489.1
• 申請日: 2019-01-15
• 公開（公告）號: CN209028090U
• 公開（公告）日: 2019-06-25
• 發明（設計）人: 王騎;羅凌峰;馬存明;單德山;裴城;何淼
• 申請（專利權）人: 西南交通大學
• 主分類號: G01P1/00
• 分類號: G01P1/00;G01P5/00
• 代理公司: 重慶市信立達專利代理事務所(普通合伙) 50230
• 代理人: 包曉靜

本實用新型公開了一種用于桁架橋風速監測的風速儀支架，設置有抱箍裝置；抱箍空心筒熔接固定有耳板，抱箍空心筒通過節點板與固定豎桿連接，固定豎桿預留有通孔連接鋼絲拉繩，鋼絲拉繩另一端與預留有通孔的懸臂桿卡環連接；抱箍空心筒熔接固定有耳板，空心筒耳板通過銷軸和銅墊板連接懸臂桿固定端耳板。本實用新型旨在提升風速儀支架的懸臂長度，使其盡量遠離主梁，從而減弱車輛荷載沖擊帶來的信號噪聲和主梁對風速測量的干擾；同時，在構造本身的設計上節約成本、減輕支架自重，從而盡可能地減小了橋梁健康監測系統(SHM)附屬設施對全橋自身結構特性的影響，也消除了風速儀支架本身對風速測量的干擾。

技術領域

本發明涉及大跨徑橋梁運營階段健康監測技術(SHM)領域，具體涉及到一種用于桁架橋風速監測的風速儀支架。

背景技術

目前，業內常用的現有技術是這樣的：

現今，我國正在大規模修建大跨徑橋梁，這類橋梁結構形式以懸索橋、斜拉橋構型為主，普遍具有柔性大、易受到自然的作用而發生不利振動等特點。同時，這些大跨度橋梁往往建造在山區等特殊地形地貌區域，自然風特性復雜，因此需要在橋梁健康監測系統中加入對橋梁來流自然風的測量。風特性的相關資料主要來自于氣象站，雖然這些氣象資料為橋梁風工程研究提供了寶貴的參考，然而風速的大小、風向的變化受到山區地形地貌等不同復雜因素的影響，隨機性非常強；同時，氣象站不會恰好和橋梁所在的地址一致，這就使得我們所采用的來自遠離橋址處氣象站的實測風特性資料與橋梁實際所在地的風速特性有很大差別。因此，為了確保各座大跨徑橋梁的運營安全和耐久性，需對各座大橋的風場特征進行實時監測，為大橋的交通運營安全預警提供風力與風速數據的指示參考，確保橋梁運營安全。橋梁健康監測系統(SHM)為實現上述目的，通常在主梁外側安置風速儀。然而，建在山區的橋梁多數為桁架主梁，其在設計時以橋梁自身受力考慮，而無法兼顧在其上安裝風速儀，因此無法設計固定風速儀的裝置和構件，從而無法在桁架主梁上安裝風速儀。為了解決這個風速測量問題，當前的橋梁健康監測系統(SHM)目前常用的風速儀安置方式主要有兩種：1、直接將風速儀安裝在主梁邊緣的豎直桿件上(如護欄或架設的豎直長桿)，這種方式有重要缺陷：車輛荷載對橋面系正交異形板的沖擊作用以及車輛過橋對其周圍流場的擾動在很大程度地干擾了設置在主梁邊緣的風速儀對風場數據的實時監測；2、采用焊接、穿孔等方式將風速儀固定在鋼桁架構件上，這種安裝方式破壞了桁架主梁本身的力學特性，影響橋梁結構的耐久性，給運營使用階段帶來安全隱患，在設計中一般不予采用；3、采用在鋼桁架腹桿和弦桿上的定制托架，將風速儀盡可能地伸向外側，并遠離主梁，該方式雖然減弱了車輛荷載沖擊作用對風場監測的噪聲，但定制托架的自重較大，將會嚴重影響主梁的受力狀態，并對風速儀周圍的流場也會產生干擾，因而無法實現對風速的有效監測。

綜上所述，現有技術存在的問題是：

1、直接將風速儀安裝在主梁邊緣的豎直桿件上(如護欄或架設的豎直長桿)，這種方式有重要缺陷：車輛荷載對橋面系正交異形板的沖擊作用以及車輛過橋對其周圍流場的擾動在很大程度地干擾了設置在主梁邊緣的風速儀對風場數據的實時監測。

2、采用焊接、穿孔等方式將風速儀固定在鋼桁架構件上，這種安裝方式破壞了桁架主梁本身的力學特性，影響橋梁結構的耐久性，給運營使用階段帶來安全隱患，在設計中一般不予采用。

3、采用在鋼桁架腹桿和弦桿上的定制托架，將風速儀盡可能地伸向外側，并遠離主梁，該方式雖然減弱了車輛荷載沖擊作用對風場監測的噪聲，但定制托架的自重較大，將會嚴重影響主梁的受力狀態，并對風速儀周圍的流場也會產生干擾，因而無法實現對風速的有效監測。

實用新型內容

本發明提供了一種適用于桁架橋風速監測的風速儀支架，可用于橋梁健康監測(SHM)中，這種風速儀支架在不破壞鋼桁架自身力學特性和結構耐久性的前提下，能高效安裝，簡便易行，能確保風速儀正常、精密地實時監測風場信號，還消除了過往車輛和主梁本身對風速測量噪聲。

本實用新型是這樣實現的，一種適用于桁架橋風速監測的風速儀支架設置有：