УСТРОЙСТВО ЗАЩИТЫ МОСТА ОТ БОКОВОГО ВЕТРА Российский патент 1998 года по МПК E01D19/10 E01D6/00 E01D11/00 

Изобретение относится к конструкции мостов, защиты моста от воздействия бокового ветра (взрывной волны), приводящих к его резрушению.

Известны различные конструкции мостов, в том числе безраспорный мост для езды понизу и посередине с жесткими решетчатыми арками и затяжками. Узлы поясов арки расположены на концентрических окружностях, каждый пояс состоит из одинаковых прямых элементов, все раскосы одинаковы, конструкция изготавливается при минимальном числе кондукторов. В конструкциях мостов установлены специальные ветровые фермы, они установлены стационарно, усилия в них не меняются и не регулируются (см. Беленя Е.И. Стрелецкий Н.Н. и др. Металлические конструкции. Спецкурс. - М.: Сройиздат, 1982, с. 421).

Известны устройства гашения колебаний от воздействия ветра, при которых используются аэродинамические обтекатели, за счет устройства прорезей и щелей в проезжей части и фермах, установки демпфирующих растяжек (см. Бондарь Н.Г. Как работают мосты. - Киев: Наукова дума, 1986, с. 116 - 117).

Недостаток данных конструкций мостов заключается в ненадежной защите от действия бокового ветра (взрывной волны), приводящей к разрушению моста, так как предложенные устройства не полностью или частично снимают деформацию моста от воздействия ветра и совсем не используют силу ветра.

Известно устройство защиты висящего моста от воздействия ветра, состоящее из гидравлических актуаторов, регулирующих натяжения несущих вант по данным измерительных приборов, обработки этой информации и реализации, и управляемого решения с помощью гидравлических устройств и подводимой электроэнергии. Данное устройство взято за прототип. (см. A. Carotti, M. De. Miranda. E. Turel An activ protection system for wind induced vibrations of pipe-line suspension bridges; struktral Control: Proceedings of the second International Symposium on Structural Control, University of Waterloo, Ontario, Canada, July 15-17; 1985, 1987, Martinus Nijhoff Publishers, Dordrecht-Boston-Lancaster, РЖ Механика N 12, 1995, 12B406).

Недостатком данного устройства является ненадежность автоматической защиты моста от бокового ветра из-за возможной аварии подачи электроэнергии, что весьма вероятно при значительном ветре. Кроме того, наличие большого количества устройств (гидравлических актуаторов, несущих вант, приборов по вантам, приборов по измерению и переработке информации) не обеспечивает надежность работы защиты моста. Рассеянная вокруг энергия ветра не используется для защиты конструкции от бокового ветра.

Задачей изобретения является упрощение автоматизации устройства управления деформациями моста от бокового ветра за счет использования силы ветра и простых механических устройств и повышение надежности моста от деформирования боковым ветром (взрывной волной).

Задача решается за счет того, что устройство защиты моста от бокового ветра, включающее мост на опорах, снабжено устройством автоматического управления, состоящим из парусов-аккумуляторов ветровой энергии, расположенных на направляющих с возможностью сдвигаться по ним, каждый конец паруса-аккумулятора ветровой энергии тросом связан с неравноплечим рычагом, расположенным на неподвижной опоре, другой конец неравноплечего рычага соединен управляющим тросом соответственно с пролетной конструкцией моста, причем паруса-аккумуляторы ветровой энергии расположены либо в средней части моста, либо на мосту в нескольких местах, либо по обе стороны на берегу не менее чем в четырех точках.

Введение устройства защиты моста от бокового ветра, состоящего из парусов-аккумуляоров бокового ветра, позволяющих накапливать ветровую энергию и ею воздействовать на мост для сохранения его в устойчивом состоянии, повышает надежность, усиливает прочность и уменьшает колебания моста и автоматически управляет нагрузками на мост, значительно уменьшая их за счет энергии ветра.

Устройство защиты моста от воздействия бокового ветра поясняется чертежами, где на
фиг. 1 изображен вид моста сбоку с расположением парусов-аккумуляторов ветровой энергии в средней части моста, на фиг. 2 - то же, в плане, фиг. 3 - вид моста сбоку с расположением парусов-аккумуляторов ветровой энергии по краям моста, на фиг. 4 - то же, в плане, фиг. 5 - вид моста сбоку с расположением парусов-аккумуляторов ветровой энергии вне моста, на берегу, на фиг. 6 - то же, в плане.

Устройство состоит из висячего моста 1 с фермами 2, выполненного на опорах 3. Оно снабжено устройством автоматического управления, состоящим из парусов-аккумуляторов ветровой энергии 4, расположенных в средней части моста 1. Паруса-аккумуляторы ветровой энергии 4 установлены на мосту 1 на направляющих 5 и могут смещаться по ним, натягивания трос 6. Каждый конец паруса-аккумулятора ветровой энергии 4 соединены тросом 6 с неравноплечим рычагом 7, расположенным на опоре 8. Другой конец неравноплечего рычага 7 управляющим тросом 9 соединен с мостом 1 в пролетной конструкции моста (см. фиг. 1).

Устройство защиты моста от бокового ветра может быть выполнено и таким образом, когда паруса-аккумуляторы ветровой энергии 4 располагаются на мосту не менее чем в двух местах на направляющих 5 с возможностью сдвигаться по ним поперек оси моста (см. фиг. 2) или вынесены за пределы моста 1 и закреплены на берегу (см. фиг.3).

Устройство работает следующим образом.

При отсутствии ветра устройство защиты моста от бокового ветра находится в покое. При наличии бокового ветра под его действием парус-аккумулятор 4 ветровой энергии от ветра надувается и сдвигается по направляющим 5 по направлению ветра, при этом натягивает трос 6, связанный с неравноплечим рычагом 7. Другой конец неравноплечего рычага 7 оттягивается и тянет управляющий трос 9, связанный с мостом 1 и тем самым действует на мост с целью снятия боковой нагрузки от действия ветра (см. фиг. 1).

Устройство работает аналогично в случае выполнения его в виде парусов-аккумуляторов ветровой энергии 4, расположенных в нескольких точках моста 1. Паруса-аккумуляторы ветровой энергии 4 расположены на направляющих 5 с возможностью сдвигаться под действием ветра, при этом натягивая трос 6, связанный с неравноплечим рычагом 7. Другой конец неравноплечего рычага 7 оттягивается и тянет управляющим тросом 9 пролетные конструкции моста 1 в первоначальное положение (см. фиг. 2).

Устройство работает аналогично и в случае расположения парусов-аккумуляторов ветровой энергии 4 вне моста на берегу, например, в четырех симметричных точках (см. фиг. 3).

Использование устройства защиты моста от бокового ветра позволяет автоматически управлять деформацией моста от бокового ветра или порывов, улавливает энергию ветра и направляет ее на "добро", используя простые механические устройства, повышает надежность моста от действия ветра.

Устройство защиты моста от бокового ветра относится к конструкции мостов, защиты моста от бокового ветра, приводящего к его разрушению. Изобретение обеспечивает упрощение автоматизации устройства управления деформациями моста от бокового ветра за счет использования силы ветра и простых механических устройств и позволяет повысить надежность моста от деформирования боковым ветром (взрывной волной). Устройство защиты моста от бокового ветра включает мост на опорах и снабжено устройством автоматического управления, состоящим из парусов-аккумуляторов ветровой энергии, расположенных на направляющих с возможностью сдвигаться по ним. Каждый конец паруса-аккумулятора ветровой энергии тросом связан с неравноплечим рычагом, расположенным на неподвижной опоре, а другой конец неравноплечего рычага соединен управляющим тросом соответственно с пролетной конструкцией моста, причем паруса-аккумуляторы ветровой энергии расположены либо в средней части моста, либо на мосту в нескольких местах, либо по обе стороны моста на берегу не менее, чем в четырех точках. 6 ил.

Устройство защиты моста от бокового ветра, включающее мост на опорах, отличающееся тем, что оно снабжено устройством автоматического управления, состоящим из парусов-аккумуляторов ветровой энергии, расположенных на направляющих с возможностью сдвигаться по ним, каждый конец паруса-аккумулятора ветровой энергии тросом связан с неравноплечим рычагом, расположенным на неподвижной опоре, а другой конец неравноплечего рычага соединен управляющим тросом соответственно с пролетной конструкцией моста, причем паруса-аккумуляторы ветровой энергии расположены либо в средней части моста, либо на мосту в нескольких местах, либо по обе стороны моста на берегу не менее чем в четырех точках.