[發(fā)明專(zhuān)利]一種提高超大跨度橋梁顫振臨界風(fēng)速的方法及加固裝置

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110401204.6
• 申請(qǐng)日: 2021-04-14
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113106878A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-07-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 許福友;應(yīng)旭永;董博文;徐劍;張宇峰;周倩
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 蘇交科集團(tuán)股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): E01D22/00
• 分類(lèi)號(hào): E01D22/00;E01D19/14;E01D19/16
• 代理公司: 蘇州市中南偉業(yè)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 32257
• 代理人: 王敏

本發(fā)明涉及橋梁抗風(fēng)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種提高超大跨度橋梁顫振臨界風(fēng)速的方法及加固裝置，包括如下步驟：步驟一：降低橋梁顫振檢驗(yàn)風(fēng)速標(biāo)準(zhǔn)；步驟二：對(duì)橋梁處天氣進(jìn)行監(jiān)測(cè)，當(dāng)即將出現(xiàn)超過(guò)步驟一中風(fēng)速標(biāo)準(zhǔn)的強(qiáng)風(fēng)時(shí)，在強(qiáng)風(fēng)來(lái)臨前通過(guò)加固裝置對(duì)橋梁臨時(shí)加固；步驟三：在強(qiáng)風(fēng)過(guò)去后，對(duì)步驟二中的加固裝置進(jìn)行拆除。本發(fā)明中，降低橋梁顫振檢驗(yàn)風(fēng)速標(biāo)準(zhǔn)，從而大幅降低工程造價(jià)；只在強(qiáng)風(fēng)來(lái)臨前進(jìn)行臨時(shí)加固，強(qiáng)風(fēng)之后再拆除，不影響日常通航；遇到了超過(guò)其設(shè)計(jì)抗風(fēng)能力的強(qiáng)風(fēng)，采用臨時(shí)加固的方法其費(fèi)用也遠(yuǎn)小于對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)等方法去永久增強(qiáng)抗風(fēng)能力所采用的費(fèi)用，大大節(jié)省工程造價(jià)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及橋梁抗風(fēng)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種提高超大跨度橋梁顫振臨界風(fēng)速的方法及加固裝置。

背景技術(shù)

超大跨度橋梁可能面臨嚴(yán)峻的抗風(fēng)問(wèn)題，其顫振臨界風(fēng)速較低，在強(qiáng)風(fēng)地區(qū)可能難以滿(mǎn)足顫振需求，或者為了滿(mǎn)足抗風(fēng)需求而需要投入的工程費(fèi)用太高。目前提高大跨度橋梁顫振臨界風(fēng)速的措施主要包括：提高橋面寬度、結(jié)構(gòu)系統(tǒng)質(zhì)量和剛度的結(jié)構(gòu)措施；優(yōu)化主梁外形的氣動(dòng)措施和阻尼器機(jī)械措施。阻尼器機(jī)械措施雖然可以提高橋梁系統(tǒng)的阻尼，但是由于其提高的阻尼有限，一般只用于控制橋梁渦振和抖振，對(duì)控制顫振效率較低，因此一般不會(huì)采用機(jī)械措施來(lái)控制橋梁顫振。某些氣動(dòng)措施如中央開(kāi)槽等盡管也能在相當(dāng)大范圍內(nèi)提高顫振臨界風(fēng)速，但是投資增加很大。提高橋面寬度和結(jié)構(gòu)系統(tǒng)質(zhì)量和剛度的結(jié)構(gòu)措施，投資增加巨大，為了將主跨千米級(jí)超大跨度橋梁顫振臨界風(fēng)速提高10m/s，工程投資可能會(huì)增長(zhǎng)上億元甚至數(shù)億元，因此這些結(jié)構(gòu)措施實(shí)用性較差，一般不會(huì)被優(yōu)先采用。

另外，自然界中極值風(fēng)速具有很強(qiáng)的不確定性，風(fēng)速越高，發(fā)生的概率越小。對(duì)于絕大多數(shù)大跨橋梁，遇到十分鐘平均風(fēng)速達(dá)到50m/s的強(qiáng)風(fēng)概率都很低，遑論60m/s甚至更高的強(qiáng)風(fēng)。而將顫振檢驗(yàn)風(fēng)速設(shè)置為70m/s甚至更高的大跨橋梁比比皆是。人們出于規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)的心理，對(duì)不確定的參數(shù)往往通過(guò)增加安全系數(shù)來(lái)提高設(shè)防等級(jí)。因此，采用目前方法確定的顫振檢驗(yàn)風(fēng)速可能遠(yuǎn)高于實(shí)際可能遇到的極端風(fēng)速，而且還無(wú)法較為科學(xué)準(zhǔn)確地確定風(fēng)速風(fēng)向的聯(lián)合概率分布，因此導(dǎo)致大跨度橋梁顫振設(shè)防安全裕度過(guò)高，按現(xiàn)有抗風(fēng)設(shè)計(jì)方法勢(shì)必會(huì)造成巨大的工程造價(jià)。

鑒于上述問(wèn)題的存在，本設(shè)計(jì)人基于從事此類(lèi)產(chǎn)品工程應(yīng)用多年豐富的實(shí)務(wù)經(jīng)驗(yàn)及專(zhuān)業(yè)知識(shí)，并配合學(xué)理的運(yùn)用，積極加以研究創(chuàng)新，以期創(chuàng)設(shè)一種提高超大跨度橋梁顫振臨界風(fēng)速的方法及加固裝置，使其更具有實(shí)用性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種提高超大跨度橋梁顫振臨界風(fēng)速的方法及加固裝置，從而有效解決背景技術(shù)中的問(wèn)題。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：一種提高超大跨度橋梁顫振臨界風(fēng)速的方法，包括如下步驟：

步驟一：降低橋梁顫振檢驗(yàn)風(fēng)速標(biāo)準(zhǔn)；

步驟二：對(duì)橋梁處天氣進(jìn)行監(jiān)測(cè)，當(dāng)即將出現(xiàn)超過(guò)所述步驟一中風(fēng)速標(biāo)準(zhǔn)的強(qiáng)風(fēng)時(shí)，在強(qiáng)風(fēng)來(lái)臨前通過(guò)加固裝置對(duì)橋梁臨時(shí)加固；

步驟三：在強(qiáng)風(fēng)過(guò)去后，對(duì)所述步驟二中的加固裝置進(jìn)行拆除。

進(jìn)一步地，所述加固裝置對(duì)橋梁豎彎、側(cè)彎及扭轉(zhuǎn)剛度進(jìn)行提升。

進(jìn)一步地，所述加固裝置對(duì)橋梁豎彎、側(cè)彎及扭轉(zhuǎn)頻率進(jìn)行提升。

進(jìn)一步地，所述加固裝置對(duì)橋梁豎彎、側(cè)彎及扭轉(zhuǎn)的剛度和頻率進(jìn)行提升。

本發(fā)明還包括一種提高超大跨度橋梁顫振臨界風(fēng)速的加固裝置，包括：

第一錨固環(huán)，所述第一錨固環(huán)固定設(shè)置在橋梁主梁上；

錨碇，所述錨碇設(shè)置在橋梁底部的地基上；

第二錨固環(huán)，所述第二錨固環(huán)固定設(shè)置在所述錨碇上端；

錨索，所述錨索連接所述第一錨固環(huán)和所述第二錨固環(huán)。

進(jìn)一步地，所述加固裝置設(shè)置有多組，且多組所述加固裝置關(guān)于橋梁橫橋向和縱橋向?qū)ΨQ(chēng)設(shè)置。