專利名稱：橋面系的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種橋面系。
架設(shè)橋面板由纜索支承的橋面系已為公知技術(shù)，上述橋面系可用于斜拉橋和懸索橋中。上述橋梁除承受行車荷載處，還承受風載。于1940年11月7日位于美國華盛頓州的Tacoma-Narrows懸索橋的倒塌，則充分說明了可導致不穩(wěn)定顫振和結(jié)構(gòu)破壞的作用于橋梁上的風載的危險性。因此，為了使由風造成的橋面運動保持在可接受的程度，一般做法是采用例如加勁梁的方式使橋面具有一定的剛度。
本發(fā)明的一個方面是提供一種橋面系，它包括由纜索支承的橋面板，該橋面板的橫截面基本呈倒機翼截面形狀。
上述橋面板可在風載作用下對面板產(chǎn)生向下的力，從而使纜索處于拉緊狀態(tài)，進而可防止橋面板產(chǎn)生過大的運動。因此上述橋面板比現(xiàn)有橋梁的橋面板的剛度要小，從而大量節(jié)約橋面板(特別是其中的加勁梁)和纜索所用材料。上述橋面系適合用于斜拉橋和懸索橋等。
最好在橋面板的側(cè)緣設(shè)置翼板。該翼板可根據(jù)風載來控制作用于橋面板上的力。該翼板的位置可通過計算機依靠飛機制造業(yè)所公知的技術(shù)進行控制。在優(yōu)選的結(jié)構(gòu)中，設(shè)置有測定橋面板運動情況的裝置，將相應(yīng)于所測定的運動情況的信號輸入計算機的裝置，根據(jù)計算機所獲得的信號控制翼板位置的裝置。要對計算機編制程序，以控制翼板，從而使橋面板的運動保持最小狀態(tài)。
雖然可在橋面板的每個側(cè)緣上僅設(shè)置一個翼板，但最好沿上述每個側(cè)緣設(shè)置多個翼板。這樣可更準確地對風所引起的作用于橋面板上的力進行控制。
最好上述翼板是可伸縮的，這樣當風刮過橋面板時，位于迎風面?zhèn)染壣系囊戆迨栈?，而位于背風面?zhèn)染壣系囊戆逄幱谑褂脿顟B(tài)。這樣無論風的方向如何都會使橋面板按符合空氣動力學的方式工作。上述翼板一般為鉸接以便調(diào)整其位置，最好上述翼板通過鉸接實現(xiàn)伸縮。比如，翼板可在使用位置和收回位置之間鉸接旋轉(zhuǎn)180°。當收回時翼板最好位于橋面板的相鄰橫向梁之間。當翼板處于使用狀態(tài)時，一般要求其具有較小的鉸接角位移。
在橋面板的側(cè)緣可設(shè)置副翼。該副翼為可活動的控制表面，它可用來提高風載引起的作用于橋面板上的力的控制準確性。上述副翼可鉸接設(shè)置。最好上述副翼可從中間位置向上或向下旋轉(zhuǎn)。在最佳實施例中，沿橋面板的每個側(cè)緣設(shè)置多個副翼。在風載的作用下，位于背風面?zhèn)染壍母币砜上蛏匣蛳蛳逻\動，從而平衡橋面板的不希望出現(xiàn)的運動。副翼的運動最好通過計算機控制。在最佳實施例中，包括測定橋面板運動情況的裝置，將相應(yīng)于所測定的運動情況的信號輸入計算機的裝置，根據(jù)計算機所獲得的信號控制副翼位置的裝置。
在本發(fā)明的一種簡單形式中僅設(shè)置副翼而不設(shè)置翼板。這樣在風載作用下由于橋面板橫截面形狀所產(chǎn)生的向下拉力就會按需要通過副翼的運動而緩解。作為替換方式，副翼可通過如鉸接方式設(shè)置在翼板上。一般來說，副翼小于翼板并且運動速度較快;因此，副翼特別適合對陣風作出快速反應(yīng)的場合。
在橋梁設(shè)計中所存在的另一問題，是車輛或風所引起的荷載不能均勻得到分布，從而要相應(yīng)對橋面板和纜索進行設(shè)計。根據(jù)本發(fā)明的最佳特征，橋面系包括調(diào)節(jié)纜索應(yīng)變的裝置。借助該裝置，在工作條件下可使荷載保持較好的分布，另外還可節(jié)約大量加勁梁及纜索中的材料。比如，如果給定的纜索中的應(yīng)力超過一定數(shù)值，上述纜索應(yīng)變調(diào)節(jié)裝置就會啟動以降低應(yīng)變值進而降低應(yīng)力值。作為替換方式或附加方式，可增加其它的纜索中的應(yīng)變，以緩解上述給定纜索中的應(yīng)力值。因此最好設(shè)置纜索應(yīng)變測定裝置。另外該應(yīng)變測定裝置最好通過計算機控制從而獲得最佳的荷載分布。
根據(jù)上面所述不難得知，最好纜索應(yīng)變調(diào)節(jié)裝置獨立于橋面板的設(shè)計而設(shè)置。因此本發(fā)明的第二個方面是提供一種橋面系，它包括由纜索支承的橋面板，還包括纜索應(yīng)變調(diào)節(jié)裝置。
上述應(yīng)變調(diào)節(jié)裝置具體可以設(shè)置在纜索的一端或其中間部位。最好通過調(diào)節(jié)上述裝置的長度來實現(xiàn)應(yīng)變的調(diào)整。
下面結(jié)合附圖以舉例的方式對本發(fā)明的最佳實施例進行描述。


圖1為具有本發(fā)明的橋面系的橋梁的透視圖;
圖2為橋面系的橫截面圖。
圖1為包括橋面系1的斜拉橋，該橋面系1包括由拉索3支承的橋面板2。該拉索3固定于橋塔4，每個拉索3沿其長度的中間部位設(shè)有拉索應(yīng)變調(diào)節(jié)裝置5橋面板2的橫截面基本呈倒機翼橫截面形，沿橋面板2的兩個側(cè)緣設(shè)有一排翼板6。該翼板鉸接于軸7從而它可如圖2右手側(cè)所示的收回。每個翼板的頂面(當處于未收回位置時)帶有副翼8(即可移動的控制表面)。橋面板2包括內(nèi)部結(jié)構(gòu)部件9，該內(nèi)部結(jié)構(gòu)部件9由外殼10包住，該外殼10使橋面板呈翼形。結(jié)構(gòu)框架可按與外殼板成整體或各自獨立來設(shè)計，或者可設(shè)計成板梁狀或上述形狀的組合形式?？拷鼧蛎姘宓拿總€側(cè)緣設(shè)有一對縱向延伸的梁11，該梁11向上伸出外殼10。另外設(shè)有路中分隔欄12和二個路邊緣路欄12從而形成六個車行道，其中每一車行方向設(shè)有三個車行道。路邊緣路欄之間寬度約為24米，兩側(cè)翼板處于收回狀態(tài)的橋面板2的寬度約為36米。
圖2表示適合抵抗沿A方向的風的結(jié)構(gòu)。橋面板的迎風側(cè)緣處的翼板6收回在橫梁之間，而橋面板的背風側(cè)緣處的翼板6處于伸出位置。這樣整個橋面板橫截面就類似于倒置的機翼的截面形狀，從而對橋面板產(chǎn)生向下的作用力，該作用力可促使纜索3處于張緊狀態(tài)。可對副翼8快迅調(diào)整以適應(yīng)出現(xiàn)陣風或風向的突然變化的場合。這樣在整個剛度較小以及為滿足上述剛度而使用的材料較少的情況下，可使橋梁形狀的扭曲度達到最小。纜索應(yīng)變調(diào)節(jié)裝置5可根據(jù)作用于橋面板上的荷載加以調(diào)整，從而可將荷載均勻地分布開。上述調(diào)節(jié)裝置5是通過改變每根纜索的有效長度來進行的，上述纜索的頂端固定于橋塔4上，其底端固定于橋面板2上。
權(quán)利要求
1.一種橋面系，它包括纜索支承的橋面板，該橋面板的橫截面基本呈倒機翼截面形。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的橋面系，其特征在于在橋面板的側(cè)緣設(shè)有翼板。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述橋面系，其特征在于翼板可收回，從而當風刮過橋面板時位于迎風側(cè)緣的翼板收回而位于背風側(cè)緣的翼板處于使用位置。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的橋面系，其特征在于翼板通過鉸接可收回。
5.根據(jù)上述任何一頂權(quán)利要求所述的橋面系，其特征在于在橋面板的側(cè)緣設(shè)有副翼。
6.根據(jù)上述任何一頂權(quán)利要求所述的橋面系，其特征在于它還包括纜索應(yīng)變調(diào)節(jié)裝置。
全文摘要
一種橋面系1，它包括橋面板2，該橋面板由纜索3支承，橋面板的橫截面基本呈倒機翼截面形。
文檔編號E01D11/02GK1103912SQ93118999
公開日1995年6月21日 申請日期1993年9月4日 優(yōu)先權(quán)日1992年9月4日
發(fā)明者戴維·丹尼爾·奧古斯特·庇艾索而特 申請人:戴維·丹尼爾·奧古斯特·庇艾索而特