【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于橋梁風洞試驗，具體涉及一種用于橋梁豎彎扭轉模態的分離和耦合的風洞試驗裝置。
技術介紹
1、對于大跨度、低剛度等易受風荷載影響的橋梁，風洞試驗是對橋梁設計和安全評估的一個重要環節。風洞試驗可以模擬產生風荷載并作用于試驗模型而得到模型的響應，反應實際橋梁在風荷載作用下的響應和振動特性。通過風洞試驗可以評估橋梁設計的性能，確保結構能承受設計風荷載且符合相關設計標準和規范。橋梁風洞試驗類型可分為節段試驗和全橋氣彈試驗兩種，本專利技術針對橋梁節段模型風洞實驗提供試驗模型和試驗方法。節段模型通常為反映橋梁某一模態動力特性的縮尺模型，設計節段模型需要考慮保持與實際結構氣動外形和模態動力特性相似，以確保試驗結果的準確性和可靠性。
2、橋梁在風荷載作用下主要發生豎彎和扭轉振動變形，研究橋梁在風荷載作用下的豎彎、扭轉獨立振動和豎彎扭轉耦合振動的特性對提高橋梁的抗風能力，確保橋梁在運行期間的安全可靠性有重要意義。橋梁豎彎模態和扭轉模態之間存在耦合效應會相互影響，即當橋梁主梁發生振動時往往既有豎彎振動模態也有扭轉振動模態。這種耦合效應對橋梁結構的動態響應和振動特性具有重要影響，在高風速風荷載作用下的影響則更為顯著。當前的風洞試驗模型一般采用結構豎彎與扭轉模態耦合形式，或者通過調整模型的彈簧剛度和附加質量分離模型的豎彎和扭轉模態，無法做到豎彎或扭轉的完全獨立振動，只能減小他們之間的相互影響。然而，對于某些特定的工程需求或者某些精細化的機理研究工作，在設計節段模型時，可能更重視豎彎或扭轉振動的獨立振動分析，或者對獨立振動和耦合振動
3、針對分析橋梁在風荷載作用下豎彎和扭轉獨立振動和耦合振動的綜合分析需求。本專利技術提出一種用于風洞試驗的橋梁豎彎扭轉模態分離和耦合節段模型。
技術實現思路
1、有鑒于此，本專利技術的目的在于提供一種用于橋梁豎彎扭轉模態的分離和耦合的風洞試驗裝置，用于分析橋梁在風荷載作用下豎彎和扭轉獨立振動和耦合振動。
2、為達到上述目的，本專利技術提供如下技術方案：
3、本專利技術提供一種用于橋梁豎彎扭轉模態的分離和耦合的風洞試驗裝置，包括安裝在橋梁節段模型長度方向相對兩側的支撐框架，所述支撐框架遠離橋梁節段模型側固定安裝有至少兩個豎直設置的導向桿，所述導向桿上滑動安裝有支撐座，所述支撐座上轉動安裝有連桿，所述連桿與橋梁節段模型固定連接，所述支撐框架靠近橋梁節段模型側固定安裝有兩個關于橋梁節段模型中心截面對稱設置的支撐橫桿，所述連桿上固定連接有位于兩個支撐橫桿之間的吊臂，所述吊臂與支撐橫桿之間安裝有彈性組件，所述支撐座遠離橋梁節段模型側轉動安裝有限位塊，所述限位塊與連桿固定連接，所述導向桿上滑動安裝有兩個關于支撐座中心截面對稱設置的限位板，所述限位板上設有沿橋梁節段模型長度方向設置的條形滑槽，所述條形滑槽內限位滑動安裝有滑塊，兩個滑塊螺紋連接在雙向螺桿相反的螺紋上，所述限位塊上設有沿豎直方向設置的凹槽，所述雙向螺桿上固定安裝有能夠沿凹槽豎向限位滑動的驅動部，沿條形滑槽滑動滑塊能夠使驅動部與凹槽連接或脫離。
4、進一步，所述支撐橫桿與吊臂相對的側壁上均設有滑槽，所述支撐橫桿與吊臂之間安裝有兩個關于連桿軸線對稱設置的彈性組件，所述彈性組件包括滑動安裝在滑槽內的連接塊，兩個相對設置的連接塊之間固定連接有處于拉伸狀態的彈簧。
5、進一步，所述支撐橫桿與吊臂上沿滑槽延伸方向均并排設置有多個與滑槽連通的插孔，所述支撐橫桿上設置的插孔與吊臂上設置的插孔一一對應，所述連接塊上插接有與插孔配合的插桿。
6、進一步，所述支撐橫桿兩側的滑槽連通設置，且支撐橫桿兩側的連接塊固定連接。
7、進一步，所述支撐座上固定安裝有滾動軸承，所述連桿與滾動軸承內圈固定連接。
8、進一步，所述支撐座與導向桿之間通過滑動軸承連接。
9、進一步，所述限位塊設置為圓形，所述限位塊上以限位塊軸心為中心等角度間隔設置有多個沿限位塊徑向延伸的凹槽。
10、進一步，在風洞試驗時，包括豎彎模態與扭轉模態分離狀態和豎彎模態與扭轉模態耦合狀態，其中，在豎彎模態與扭轉模態分離狀態時，包括豎彎模態鎖定且扭轉模態解鎖，或豎彎模態解鎖且扭轉模態鎖定；在豎彎模態與扭轉模態耦合狀態時，豎彎模態與扭轉模態均解鎖。
11、進一步，在風洞試驗時，調節橋梁節段模型使多個凹槽中的其中一個凹槽沿豎直方向延伸；轉動驅動部使雙向螺桿轉動能夠使兩個滑塊往靠近或遠離支撐座的方向移動，從而使限位板往靠近或遠離支撐座的方向移動，從而使限位板與支撐座之間相抵或設置有間隙，能夠鎖定或解鎖豎彎模態；沿條形滑槽往靠近或遠離限位塊的方向滑動滑塊，以使驅動部與凹槽連接或脫離，能夠鎖定或解鎖扭轉模態。
12、本專利技術的有益效果在于：
13、本專利技術通過轉動驅動部能夠實現豎彎狀態的鎖定和解鎖，通過滑動驅動部與凹槽連接或脫離能夠實現扭轉模態的鎖定和解鎖，從而實現對豎彎模態和扭轉模態的分離和耦合。
14、本專利技術的其他優點、目標和特征將在隨后的說明書中進行闡述，并且在某種程度上對本領域技術人員而言是顯而易見的，或者本領域技術人員可以從本專利技術的實踐中得到教導。本專利技術的目標和其他優點可以通過下面的說明書來實現和獲得。
本文檔來自技高網...【技術保護點】
1.一種用于橋梁豎彎扭轉模態的分離和耦合的風洞試驗裝置，包括安裝在橋梁節段模型長度方向相對兩側的支撐框架，其特征在于：所述支撐框架遠離橋梁節段模型側固定安裝有至少兩個豎直設置的導向桿，所述導向桿上滑動安裝有支撐座，所述支撐座上轉動安裝有連桿，所述連桿與橋梁節段模型固定連接，所述支撐框架靠近橋梁節段模型側固定安裝有兩個關于橋梁節段模型中心截面對稱設置的支撐橫桿，所述連桿上固定連接有位于兩個支撐橫桿之間的吊臂，所述吊臂與支撐橫桿之間安裝有彈性組件，所述支撐座遠離橋梁節段模型側轉動安裝有限位塊，所述限位塊與連桿固定連接，所述導向桿上滑動安裝有兩個關于支撐座中心截面對稱設置的限位板，所述限位板上設有沿橋梁節段模型長度方向設置的條形滑槽，所述條形滑槽內限位滑動安裝有滑塊，兩個滑塊螺紋連接在雙向螺桿相反的螺紋上，所述限位塊上設有沿豎直方向設置的凹槽，所述雙向螺桿上固定安裝有能夠沿凹槽豎向限位滑動的驅動部，沿條形滑槽滑動滑塊能夠使驅動部與凹槽連接或脫離。
2.根據權利要求1所述的用于橋梁豎彎扭轉模態的分離和耦合的風洞試驗裝置，其特征在于：所述支撐橫桿與吊臂相對的側壁上均設有滑槽，所
3.根據權利要求2所述的用于橋梁豎彎扭轉模態的分離和耦合的風洞試驗裝置，其特征在于：所述支撐橫桿與吊臂上沿滑槽延伸方向均并排設置有多個與滑槽連通的插孔，所述支撐橫桿上設置的插孔與吊臂上設置的插孔一一對應，所述連接塊上插接有與插孔配合的插桿。
4.根據權利要求3所述的用于橋梁豎彎扭轉模態的分離和耦合的風洞試驗裝置，其特征在于：所述支撐橫桿兩側的滑槽連通設置，且支撐橫桿兩側的連接塊固定連接。
5.根據權利要求4所述的用于橋梁豎彎扭轉模態的分離和耦合的風洞試驗裝置，其特征在于：所述支撐座上固定安裝有滾動軸承，所述連桿與滾動軸承內圈固定連接。
6.根據權利要求5所述的用于橋梁豎彎扭轉模態的分離和耦合的風洞試驗裝置，其特征在于：所述支撐座與導向桿之間通過滑動軸承連接。
7.根據權利要求6所述的用于橋梁豎彎扭轉模態的分離和耦合的風洞試驗裝置，其特征在于：所述限位塊設置為圓形，所述限位塊上以限位塊軸心為中心等角度間隔設置有多個沿限位塊徑向延伸的凹槽。
8.根據權利要求7所述的用于橋梁豎彎扭轉模態的分離和耦合的風洞試驗裝置，其特征在于：在風洞試驗時，包括豎彎模態與扭轉模態分離狀態和豎彎模態與扭轉模態耦合狀態，其中，在豎彎模態與扭轉模態分離狀態時，包括豎彎模態鎖定且扭轉模態解鎖，或豎彎模態解鎖且扭轉模態鎖定；在豎彎模態與扭轉模態耦合狀態時，豎彎模態與扭轉模態均解鎖。
9.根據權利要求8所述的用于橋梁豎彎扭轉模態的分離和耦合的風洞試驗裝置，其特征在于：在風洞試驗時，調節橋梁節段模型使多個凹槽中的其中一個凹槽沿豎直方向延伸；轉動驅動部使雙向螺桿轉動能夠使兩個滑塊往靠近或遠離支撐座的方向移動，從而使限位板往靠近或遠離支撐座的方向移動，從而使限位板與支撐座之間相抵或設置有間隙，能夠鎖定或解鎖豎彎模態；沿條形滑槽往靠近或遠離限位塊的方向滑動滑塊，以使驅動部與凹槽連接或脫離，能夠鎖定或解鎖扭轉模態。
...【技術特征摘要】
1.一種用于橋梁豎彎扭轉模態的分離和耦合的風洞試驗裝置，包括安裝在橋梁節段模型長度方向相對兩側的支撐框架，其特征在于：所述支撐框架遠離橋梁節段模型側固定安裝有至少兩個豎直設置的導向桿，所述導向桿上滑動安裝有支撐座，所述支撐座上轉動安裝有連桿，所述連桿與橋梁節段模型固定連接，所述支撐框架靠近橋梁節段模型側固定安裝有兩個關于橋梁節段模型中心截面對稱設置的支撐橫桿，所述連桿上固定連接有位于兩個支撐橫桿之間的吊臂，所述吊臂與支撐橫桿之間安裝有彈性組件，所述支撐座遠離橋梁節段模型側轉動安裝有限位塊，所述限位塊與連桿固定連接，所述導向桿上滑動安裝有兩個關于支撐座中心截面對稱設置的限位板，所述限位板上設有沿橋梁節段模型長度方向設置的條形滑槽，所述條形滑槽內限位滑動安裝有滑塊，兩個滑塊螺紋連接在雙向螺桿相反的螺紋上，所述限位塊上設有沿豎直方向設置的凹槽，所述雙向螺桿上固定安裝有能夠沿凹槽豎向限位滑動的驅動部，沿條形滑槽滑動滑塊能夠使驅動部與凹槽連接或脫離。
2.根據權利要求1所述的用于橋梁豎彎扭轉模態的分離和耦合的風洞試驗裝置，其特征在于：所述支撐橫桿與吊臂相對的側壁上均設有滑槽，所述支撐橫桿與吊臂之間安裝有兩個關于連桿軸線對稱設置的彈性組件，所述彈性組件包括滑動安裝在滑槽內的連接塊，兩個相對設置的連接塊之間固定連接有處于拉伸狀態的彈簧。
3.根據權利要求2所述的用于橋梁豎彎扭轉模態的分離和耦合的風洞試驗裝置，其特征在于：所述支撐橫桿與吊臂上沿滑槽延伸方向均并排設置有多個與滑槽連通的插孔，所述支撐橫桿上設置的插孔與吊臂上設置的插孔一一對應，所述連接塊上插接有與插孔配合的插桿。
還沒有人留言評論。發表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。