用于車行橋梁的自適應(yīng)風(fēng)屏障的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及車行橋梁防護(hù)設(shè)施技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種通過自適應(yīng)風(fēng)速變化發(fā)生變形的智能便捷化來擋流、導(dǎo)流的風(fēng)屏障。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著我國橋梁建設(shè)的不斷發(fā)展，強(qiáng)風(fēng)地區(qū)所建橋梁數(shù)目和跨度不斷增加，鐵路列車運(yùn)行速度也在不斷增加，強(qiáng)風(fēng)作用下行車安全成為不可避免的問題。行駛中的汽車，列車受到強(qiáng)風(fēng)作用很容易發(fā)生側(cè)滑、翻車等交通事故，影響正常的行車效果。因此，對(duì)強(qiáng)風(fēng)下行駛的汽車和列車進(jìn)行保護(hù)成為需要解決的問題。
[0003]風(fēng)屏障是解決橋面行車安全與舒適的主要手段，然而現(xiàn)有風(fēng)屏障多以屏障實(shí)體開孔為主，截面透風(fēng)率早已固定，無法應(yīng)對(duì)不同風(fēng)速情況，并且風(fēng)屏障的設(shè)置增加了橋梁本身所受的風(fēng)壓力，對(duì)于大跨度的柔性橋梁來說無疑增加了不安全的因素。當(dāng)風(fēng)速較大時(shí)，部分風(fēng)屏障不能進(jìn)行控制來調(diào)整透風(fēng)率，部分風(fēng)屏障只能通過主動(dòng)控制，放平風(fēng)屏障來減少對(duì)橋梁的影響。這種方式具有一定的延遲性、不便捷性和不科學(xué)性，并且當(dāng)主動(dòng)控制設(shè)施損壞時(shí)，無法及時(shí)放下風(fēng)屏障，可能造成嚴(yán)重后果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種用于車行橋梁的自適應(yīng)風(fēng)屏障，以解決現(xiàn)有風(fēng)屏障增加了橋梁本身所受的風(fēng)壓力，對(duì)于大跨度的柔性橋梁來說無疑增加了不安全的因素，具有一定的延遲性、不便捷性和不科學(xué)性，并且當(dāng)主動(dòng)控制設(shè)施損壞時(shí)，無法及時(shí)放下風(fēng)屏障，可能造成嚴(yán)重后果的技術(shù)問題。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，本發(fā)明專利的技術(shù)方案是:一種用于車行橋梁的自適應(yīng)風(fēng)屏障，包括沿橋梁縱向間隔布設(shè)于橋梁兩側(cè)并固接于橋梁上的支撐立柱，相鄰兩支撐立柱之間裝有至少一塊用于抵擋風(fēng)壓并通過自身彈性變形改變透風(fēng)率和氣流流向的自適應(yīng)變形板，自適應(yīng)變形板的四周留有用于自適應(yīng)變形板彈性變形的變形空間，自適應(yīng)變形板通過支撐橫桿裝配于支撐立柱上。
[0006]進(jìn)一步地，自適應(yīng)變形板的第一組相對(duì)板側(cè)壁通過支撐橫桿固接于立柱上；自適應(yīng)變形板的第二組相對(duì)板側(cè)壁為懸挑的自由部。
[0007]進(jìn)一步地，支撐橫桿兩端分別固接于相對(duì)應(yīng)的立柱上，支撐橫桿的桿身與自適應(yīng)變形板的板面固接，自適應(yīng)變形板的非安裝板面為懸挑的自由部。
[0008]進(jìn)一步地，支撐橫桿垂直固接于立柱的側(cè)壁上，和/或支撐橫桿斜交于立柱的側(cè)壁上。
[0009]進(jìn)一步地，自適應(yīng)變形板與支撐橫桿之間采用點(diǎn)連接、線連接、面連接中的至少一種。
[0010]進(jìn)一步地，自適應(yīng)變形板與支撐橫桿之間采用螺栓連接、焊接、嵌固連接、卡接中的至少一種；自適應(yīng)變形板的一側(cè)板面與支撐橫桿固接，或者自適應(yīng)變形板夾持于兩根支撐橫桿之間。
[0011]進(jìn)一步地，支撐橫桿與自適應(yīng)變形板連接的轉(zhuǎn)角部位設(shè)置為弧形過渡。
[0012]進(jìn)一步地，變形空間包括自適應(yīng)變形板與立柱之間的間隙；變形空間包括相鄰兩自適應(yīng)變形板之間的間隙;變形空間包括開設(shè)于自適應(yīng)變形板板邊的缺口，缺口為半圓形、半橢圓形、多邊形、梯形中的至少一種。
[0013]進(jìn)一步地，相鄰兩自適應(yīng)變形板的缺口相同，且相對(duì)對(duì)稱布置。
[0014]進(jìn)一步地，自適應(yīng)變形板的板面上或板內(nèi)設(shè)有用于增加板面強(qiáng)度的加強(qiáng)筋；自適應(yīng)變形板的板面上用于增加表面視覺效果的色彩、圖案或文字。
[0015]本發(fā)明的有益技術(shù)效果是:
[0016]本發(fā)明用于車行橋梁的自適應(yīng)風(fēng)屏障，利用自適應(yīng)變形板固有剛度進(jìn)行擋流，利用自適應(yīng)變形板的彈性變形特性、剛度較小特性、固定不同邊界類型變形不同特性自適應(yīng)風(fēng)速大小進(jìn)行智能化擋流和導(dǎo)流。智能化擋流、導(dǎo)流原理在于利用自適應(yīng)變形板的特定剛度和彈性變形的特性，使其在不同風(fēng)速下產(chǎn)生不同的確定的變形量，抵擋部分風(fēng)壓的同時(shí)，使氣流沿變形板表面發(fā)散導(dǎo)流。同時(shí)可以采用根據(jù)橫風(fēng)風(fēng)向和風(fēng)壓設(shè)定剛度和尺寸的自適應(yīng)變形板產(chǎn)生在任意風(fēng)速下均為最優(yōu)透風(fēng)率的風(fēng)屏障。自適應(yīng)變形板的變形量大小隨風(fēng)速的增加而增加。不同風(fēng)速下，變形板的擋風(fēng)效果不同，以此風(fēng)屏障可以很好的適應(yīng)風(fēng)速的變化?？梢跃C合優(yōu)化控制風(fēng)荷載對(duì)橋梁和車輛產(chǎn)生的影響，確保橋梁和車輛運(yùn)行安全及行車舒適性;較現(xiàn)有的機(jī)械控制透風(fēng)率的風(fēng)屏障更加智能簡單、安全便捷、節(jié)約環(huán)保。
[0017]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
【附圖說明】
[0018]圖1是本發(fā)明實(shí)施例的雙懸臂式自適應(yīng)風(fēng)屏障的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖2是本發(fā)明實(shí)施例的風(fēng)屏障在鐵路橋橋面安裝布置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖3是本發(fā)明實(shí)施例的單懸臂式自適應(yīng)風(fēng)屏障的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖4本發(fā)明實(shí)施例的簡支式自適應(yīng)風(fēng)屏障的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖5本發(fā)明實(shí)施例的斜撐式自適應(yīng)風(fēng)屏障的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖6本發(fā)明實(shí)施例的不同形狀、顏色、圖案、透明度自適應(yīng)變形板的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖例說明:
[0025]1、支撐立柱;2、自適應(yīng)變形板;3、變形空間;4、支撐橫桿;5、橋梁。
【具體實(shí)施方式】
[0026]下面對(duì)本發(fā)明技術(shù)內(nèi)容的進(jìn)一步說明，但并非對(duì)本發(fā)明實(shí)質(zhì)內(nèi)容的限制。
[0027]圖1是本發(fā)明實(shí)施例的雙懸臂式自適應(yīng)風(fēng)屏障的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明實(shí)施例的風(fēng)屏障在鐵路橋橋面安裝布置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本發(fā)明實(shí)施例的單懸臂式自適應(yīng)風(fēng)屏障的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4本發(fā)明實(shí)施例的簡支式自適應(yīng)風(fēng)屏障的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5本發(fā)明實(shí)施例的斜撐式自適應(yīng)風(fēng)屏障的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6本發(fā)明實(shí)施例的不同形狀、顏色、圖案、透明度自適應(yīng)變形板的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028]如圖1和圖2所示，本實(shí)施例的用于車行橋梁的自適應(yīng)風(fēng)屏障，包括沿橋梁5縱向間隔布設(shè)于橋梁5兩側(cè)并固接于橋梁5上的支撐立柱I，相鄰兩支撐立柱I之間裝有至少一塊用于抵擋風(fēng)壓并通過自身彈性變形改變透風(fēng)率和氣流流向的自適應(yīng)變形板2，自適應(yīng)變形板2的四周留有用于自適應(yīng)變形板2彈性變形的變形空間3，自適應(yīng)變形板2通過支撐橫桿4裝配于支撐立柱I上?？蛇x地，自適應(yīng)變形板2上開設(shè)有用于自適應(yīng)變形板2彈性變形的預(yù)留孔隙(變形空間3)。本發(fā)明用于車行橋梁的自適應(yīng)風(fēng)屏障，利用自適應(yīng)變形板2固有剛度進(jìn)行擋流，利用自適應(yīng)變形板2的彈性變形特性、剛度較小特性、固定不同邊界類型變形不同特性自適應(yīng)風(fēng)速大小進(jìn)行智能化擋流和導(dǎo)流。智能化擋流、導(dǎo)流原理在于利用自適應(yīng)變形板2的特定剛度和彈性變形的特性，使其在不同風(fēng)速下產(chǎn)生不同的確定的變形量，抵擋部分風(fēng)壓的同時(shí)，使氣流沿變形板表面發(fā)散導(dǎo)流。同時(shí)可以采用根據(jù)橫風(fēng)風(fēng)向和風(fēng)壓設(shè)定剛度和尺寸的自適應(yīng)變形板2產(chǎn)生在任意風(fēng)速下均為最優(yōu)透風(fēng)率的風(fēng)屏障。自適應(yīng)變形板2的變形量大小隨風(fēng)速的增加而增加。不同風(fēng)速下，變形板的擋風(fēng)效果不同，以此風(fēng)屏障可以很好的適應(yīng)風(fēng)速的變化?？梢跃C合優(yōu)化控制風(fēng)荷載對(duì)橋梁5和車輛產(chǎn)生的影響，確保橋梁和車輛運(yùn)行安全及行車舒適性;較現(xiàn)有的機(jī)械控制透風(fēng)率的風(fēng)屏障更加智能簡單、安全便捷、節(jié)約環(huán)保?？蛇x地，自適應(yīng)變形板2采用自適應(yīng)GFRP變形板。自適應(yīng)變形板2采用輕型彈性塑料薄板。
[0029]如圖1、圖3、圖4、圖5和圖6所示，本實(shí)施例中，自適應(yīng)變形板2的第一組相對(duì)板側(cè)壁通過支撐橫桿4固接于立柱上。自適應(yīng)變形板2的第二組相對(duì)板側(cè)壁為懸挑的自由部。
[0030]如圖1、圖3、圖4、圖5和圖6所示，本實(shí)施例中，支撐橫桿4兩端分別固接于相對(duì)應(yīng)的立柱上。支撐橫桿4的桿身與自適應(yīng)變形板2的板面固接。自適應(yīng)變形板2的非安裝板面為懸挑的自由部。
[0031]如圖1、圖3、圖4、圖5和圖6所示，本實(shí)施例中，支撐橫桿4垂直固接于立柱的側(cè)壁上，和/或支撐橫桿4斜交于立柱的側(cè)壁上。
[0032]如圖1、圖2、圖3、圖4、圖5和圖6所示，本實(shí)施例中，自適應(yīng)變形板2與支撐橫桿4之間采用點(diǎn)連接、線連接、面連接中的至少一種?？梢愿鶕?jù)風(fēng)壓和風(fēng)向的特點(diǎn)選擇不同的連接方式，以達(dá)到自適應(yīng)調(diào)節(jié)自適應(yīng)變形板2的變形量的目的，同時(shí)也能提高自適應(yīng)變形板2的穩(wěn)定性。
[0033]如圖1、圖2、圖3、圖4、圖5和圖6所示，本實(shí)施例中，自適應(yīng)變形板2與支撐橫桿4之間采用螺栓連接、焊接、嵌固連接、卡接中的至少一種。自適應(yīng)變形板2的一側(cè)板面與支撐橫桿4固接，或者自適應(yīng)變形板2夾持于兩根支撐橫桿4之間?？梢愿鶕?jù)風(fēng)壓和風(fēng)向的特點(diǎn)選擇不同的連接方式，以達(dá)到自適應(yīng)調(diào)節(jié)自適應(yīng)變形板2的變形量的目的，同時(shí)也能提高自適應(yīng)變形板2的穩(wěn)定性。
[0034]本實(shí)施例中，支撐橫桿4與自適應(yīng)變形板2連接的轉(zhuǎn)角部位設(shè)置為弧形過渡。當(dāng)自適應(yīng)變形板2根據(jù)風(fēng)壓和風(fēng)向進(jìn)行變形調(diào)節(jié)時(shí)，降低支撐橫桿4與自適應(yīng)變形板2之間的相互作用力，而造成損害。
[0035]如圖1、圖2、圖3、圖4、圖5和圖6所示，本實(shí)施例中，變形空間3包括自適應(yīng)變形板2與立柱之間的間隙。變形空間3包括相鄰兩自適應(yīng)變形板2之間的間隙。變形空間3包括開設(shè)于自適應(yīng)變形板2板邊的缺口，缺口為半圓形、半橢圓形、多邊形、梯形中的至少一種。
[0036]如圖1和圖6所示，本實(shí)施例中，相鄰兩自適應(yīng)變形板2的缺口相同，且相對(duì)對(duì)稱布置。
[0037]如圖6所示，本實(shí)施例中，自適應(yīng)變形板2的板面上或板內(nèi)設(shè)有用于增加板面強(qiáng)度的加強(qiáng)筋。自適應(yīng)變形板2的板面上用于增加表面視覺效果的色彩、圖案或文字。
[0038]實(shí)施時(shí)，提供一種將自適應(yīng)思想引入的風(fēng)屏障，借以優(yōu)化現(xiàn)有風(fēng)屏障僅僅依靠屏障實(shí)體進(jìn)行擋風(fēng)、利用確定數(shù)量的通風(fēng)孔透風(fēng)率不可更改透風(fēng)的技術(shù)。該形式風(fēng)屏障主要安裝在高速鐵路橋梁、跨海大橋、強(qiáng)風(fēng)地區(qū)橋梁等橋面行車受風(fēng)速影響較大的橋梁上，用以保證車輛的安全行駛和橋梁的氣動(dòng)穩(wěn)定性。本發(fā)明主要利用自適應(yīng)GFRP變形板進(jìn)行擋風(fēng)，創(chuàng)造性地利用自適應(yīng)變形板2的自身彈性變形對(duì)風(fēng)進(jìn)行有效的擋流和導(dǎo)流。通過不同風(fēng)速下自適應(yīng)變形板2變形程度不同的性質(zhì)來適應(yīng)自然環(huán)境下復(fù)雜的風(fēng)速變化情況。由于可以控制自適應(yīng)變形板2在特定風(fēng)速下產(chǎn)生確定的變形量，即不同風(fēng)速下產(chǎn)生不同的透風(fēng)率，進(jìn)而可以保證在任意風(fēng)速下都能夠產(chǎn)生車-橋系統(tǒng)需要的最優(yōu)透風(fēng)率，因此自適應(yīng)風(fēng)屏障可以更好地解決復(fù)雜自然風(fēng)對(duì)大跨橋梁和高速運(yùn)行車輛的橫向穩(wěn)定性問題，以及優(yōu)化自然風(fēng)和列車風(fēng)對(duì)風(fēng)屏障的作