大比例尺節(jié)段模型試驗(yàn)裝置制造方法
【專利摘要】大比例尺節(jié)段模型試驗(yàn)裝置，以使試驗(yàn)雷諾數(shù)更接近實(shí)橋，同時(shí)也能更精確地模擬主梁細(xì)節(jié)，以準(zhǔn)確把握主梁渦激振動(dòng)性能，確保橋梁的正常運(yùn)營及結(jié)構(gòu)安全。它包括：支架（10），具有進(jìn)風(fēng)端和出風(fēng)端；鋼片（50），節(jié)段模型（20）兩側(cè)通過螺栓分別與一塊鋼片（50）連接，兩側(cè)鋼片（50）各由上拉伸彈簧組、下拉伸彈簧組懸掛在支架（10）上，形成二自由度振動(dòng)系統(tǒng)；節(jié)段模型（20）采用1:15～1:20的幾何縮尺比。
【專利說明】大比例尺節(jié)段模型試驗(yàn)裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及風(fēng)洞試驗(yàn)設(shè)備，尤其涉及一種大比例尺節(jié)段模型試驗(yàn)裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]橋梁主梁在自然風(fēng)作用下會(huì)發(fā)生渦激震動(dòng)，雖然不像顫振那樣具有發(fā)散的性質(zhì)和很大的破壞作用，但也會(huì)影響橋梁運(yùn)營期間的舒適性和橋梁架設(shè)期間的作業(yè)條件，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)疲勞。抗風(fēng)設(shè)計(jì)需要準(zhǔn)確預(yù)估主梁渦激振動(dòng)的振幅及發(fā)生風(fēng)速，并將渦激振動(dòng)振幅限制在容許范圍內(nèi)。
[0003]目前對(duì)主梁渦激振動(dòng)進(jìn)行預(yù)估，常規(guī)手段是進(jìn)行常規(guī)尺度(1:60左右)節(jié)段模型風(fēng)洞試驗(yàn)。由于這類試驗(yàn)采用的模型較小，雷諾數(shù)效應(yīng)及主梁細(xì)節(jié)模擬得不精細(xì)，往往導(dǎo)致試驗(yàn)結(jié)果(振幅及發(fā)生風(fēng)速)與實(shí)橋情況出入較大，從而導(dǎo)致對(duì)實(shí)橋抗風(fēng)性能的誤判，造成減振措施無效或經(jīng)濟(jì)上浪費(fèi)。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種大比例尺節(jié)段模型試驗(yàn)裝置，以使試驗(yàn)雷諾數(shù)更接近實(shí)橋，同時(shí)也能更精確地模擬主梁細(xì)節(jié)，以準(zhǔn)確把握主梁渦激振動(dòng)性能，確保橋梁的正常運(yùn)營及結(jié)構(gòu)安全。
[0005]本實(shí)用新型大比例尺節(jié)段模型試驗(yàn)裝置，包括:支架，具有進(jìn)風(fēng)端和出風(fēng)端；鋼片，節(jié)段模型兩側(cè)通過螺栓分別與一塊鋼片連接，兩側(cè)鋼片各由上拉伸彈簧組、下拉伸彈簧組懸掛在支架上，形成二自由度振動(dòng)系統(tǒng)；節(jié)段模型采用1:15?1:20的幾何縮尺比。
[0006]本實(shí)用新型的有益效果是，試驗(yàn)?zāi)Ｐ洼^大，能夠考察較高雷諾數(shù)條件下成橋狀態(tài)主梁的渦激振動(dòng)性能，以及不同結(jié)構(gòu)阻尼比下的渦振情況，以求獲得更為接近實(shí)橋的渦振鎖定風(fēng)速和振幅，準(zhǔn)確地把握了主梁的渦激振動(dòng)性能，可以在振幅滿足要求的情況下，對(duì)主梁采取有效的抑振措施研究，確保橋梁的正常運(yùn)營及結(jié)構(gòu)安全。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]本說明書包括如下兩幅附圖:
[0008]圖1是本實(shí)用新型大比例尺節(jié)段模型試驗(yàn)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0009]圖2是沿圖1中A-A線的剖視圖。
[0010]圖中示出構(gòu)件及其所對(duì)應(yīng)的標(biāo)記:支架10、節(jié)段模型20、拉伸彈簧30、導(dǎo)流風(fēng)嘴40、鋼片50。

【具體實(shí)施方式】
[0011]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。
[0012]參照?qǐng)D1圖2，本實(shí)用新型大比例尺節(jié)段模型試驗(yàn)裝置，包括:支架10，具有進(jìn)風(fēng)端和出風(fēng)端；鋼片50，節(jié)段模型20兩側(cè)通過螺栓分別與一塊鋼片50連接，兩側(cè)鋼片50各由上拉伸彈簧組、下拉伸彈簧組懸掛在支架10上，形成二自由度振動(dòng)系統(tǒng)；節(jié)段模型20采用1:15?1:20的幾何縮尺比，橋面防撞護(hù)欄、墊石、扶手欄桿、檢修軌道等細(xì)部構(gòu)件均可以模擬地更為精確。由于此縮尺比下的模型較大，對(duì)于風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室的要求也較高，需要使風(fēng)洞阻塞率小于試驗(yàn)要求。
[0013]參照?qǐng)D1和圖2，通常，所述上拉伸彈簧組、下拉伸彈簧組各包括設(shè)置在鋼片50兩端的2根拉伸彈簧30。鑒于渦振通常發(fā)振風(fēng)速較低，為降低模型風(fēng)速比，采用剛度較大的拉伸彈簧30以提高模型的自振頻率。質(zhì)量相似通過在模型兩端加裝配重的方式實(shí)現(xiàn)。
[0014]參照?qǐng)D2，所述支架10的進(jìn)風(fēng)端和出風(fēng)端均固定安裝有導(dǎo)流風(fēng)嘴4，以避免在兩端設(shè)置試驗(yàn)支架時(shí)對(duì)試驗(yàn)均勻風(fēng)場的影響。
[0015]以上所述只是用圖解說明本實(shí)用新型大比例尺節(jié)段模型試驗(yàn)裝置的一些原理，并非是要將本實(shí)用新型局限在所示和所述的具體結(jié)構(gòu)和適用范圍內(nèi)，故凡是所有可能被利用的相應(yīng)修改以及等同物，均屬于本實(shí)用新型所申請(qǐng)的專利范圍。
【權(quán)利要求】
1.大比例尺節(jié)段模型試驗(yàn)裝置，其特征是它包括:支架(10)，具有進(jìn)風(fēng)端和出風(fēng)端；鋼片(50)，節(jié)段模型(20)兩側(cè)通過螺栓分別與一塊鋼片(50)連接，兩側(cè)鋼片(50)各由上拉伸彈簧組、下拉伸彈簧組懸掛在支架上(10)，形成二自由度振動(dòng)系統(tǒng)；節(jié)段模型(20)采用1:15?1:20的幾何縮尺比。
2.如權(quán)利要求1所述的大比例尺節(jié)段模型試驗(yàn)裝置，其特征是:所述上拉伸彈簧組、下拉伸彈簧組各包括設(shè)置在鋼片(50)兩端的2根拉伸彈簧(30)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的大比例尺節(jié)段模型試驗(yàn)裝置，其特征是:所述支架(10)的進(jìn)風(fēng)端和出風(fēng)端均固定安裝有導(dǎo)流風(fēng)嘴(40)。
【文檔編號(hào)】G01M9/08GK203929356SQ201320656728
【公開日】2014年11月5日 申請(qǐng)日期:2013年10月23日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月23日
【發(fā)明者】丁靜, 廖海黎, 馬存明, 李明水 申請(qǐng)人:西南交通大學(xué)