桥墩兴波阻力消减器的制造方法
【专利摘要】本发明旨在提供一种桥墩兴波阻力消减器，包括消减器主体和滑轨，所述的消减器主体为鼻型，包括前部下方的鼻部、前部上方的鼻梁部和背部；所述的背部与桥墩的墩面形状相对应，背部与桥墩通过竖直方向的滑轨连接，消减器主体能沿滑轨自由的上下运动；所述的鼻部设置为中空结构，在浮力作用下，鼻部与鼻梁部的连接处与水面平齐。该兴波阻力消减器可以有效消减水流兴波阻力，减小水流对桥墩的冲击，保证桥梁在汛期的安全。
【专利说明】桥墩兴波阻力消减器
【技术领域】
[0001]本发明涉及桥梁结构领域，具体涉及一种桥墩兴波阻力消减器。
【背景技术】
[0002]按照《公路桥涵设计通用规范》JTG D60-2004，作用在公路桥梁上的各种荷载和外力归纳成三类:永久作用、可变作用、偶然作用。其中与水有关的作用有两个，即水的浮力和流水压力。水的浮力属永久作用，实际上是水的静压力；流水压力属可变作用，是水动压力。
[0003]桥墩处在水、气分界面上，在水流动时，将在分界面(或称自由面)上兴起波浪；另一方面，水又具有不可忽视的粘性。因此，解决桥墩对水作用力的问题既涉及自由液面流体力学问题又涉及粘性流体力学问题。按作用力发生的物理本质予以划分，作用力可分为摩擦阻力Rf、压强阻力Rp，而压强阻力Rp根据其发生的原因又分为由于粘性而产生的粘压阻力Rvp、由于自由面的存在而产生的兴波阻力Rw。
[0004]几乎每年的汛期来临，都会有不少桥墩被冲毁。桥墩受到水的作用力中，随着水的流速增高，兴波阻力Rw占的的份额增大，最多甚至可达50%。因此，如果能有效地降低兴波阻力Rw，势必可以避免许多桥梁的水毁事故。
[0005]目前在桥梁设计中，没有按照上述水的作用力发生的物理本质确定桥梁的设计荷载，因而不是全面的、科学的、合理的。
【发明内容】
[0006]本发明旨在提供一种桥墩兴波阻力消减器，该兴波阻力消减器可以有效消减水流兴波阻力，减小水流对桥墩的冲击，保证桥梁在汛期的安全。
[0007]本发明的技术方案如下:一种桥墩兴波阻力消减器，包括消减器主体和滑轨，所述的消减器主体为鼻型，包括前部下方的鼻部、前部上方的鼻梁部和背部；所述的背部与桥墩的墩面形状相对应，背部与桥墩通过竖直方向的滑轨连接，消减器主体能沿滑轨自由的上下运动；所述的鼻部设置为中空结构，在浮力作用下，鼻部与鼻梁部的连接处与水面平齐。
[0008]所述鼻部为半球形、半梨形、半椭球形、撞角形。
[0009]所述的滑轨固定安装于桥墩的面向水流方向的墩面上，所述背部上固定安装有与滑轨相配合的滚动轴承。
[0010]所述鼻部的排水体积与桥墩排水体积之比不超过1.7%。
[0011]所述鼻部纵截面最大面积与桥墩水下部分纵截面面积之比不大于11%。
[0012]本发明桥墩兴波阻力消减器主体的弧面结构可以有效减小水流动时的兴波阻力，保证汛期时桥梁的安全；鼻部的中空结构设置以及与滑轨的配合使得消减器主体可以适应水位的变化，保持鼻部与鼻梁部的连接处恰好位于水面之下的位置，保证消减器的作用得到充分发挥。
【专利附图】
【附图说明】[0013]图1为本发明实施例1桥墩兴波阻力消减器的俯视图。
[0014]图2为本发明实施例1桥墩兴波阻力消减器的滑轨示意图。
[0015]图3为本发明实施例1桥墩兴波阻力消减器的主视图。
[0016]图4为本发明实施例1桥墩兴波阻力消减器的侧视图。
[0017]图中各部分名称及标号如下:
I为消减器主体，11为鼻部，12为鼻梁部，13为背部，2为滑轨，3为桥墩，4为滚动轴承。
【具体实施方式】
[0018]实施例1
如图广4所示，本实施例提供的桥墩兴波阻力消减器，包括消减器主体I和滑轨2，所述的消减器主体I为鼻型，包括前部下方的鼻部11、前部上方的鼻梁部12和背部13 ;所述的背部13与桥墩3的墩面形状相对应，背部13与桥墩3通过竖直方向的滑轨2连接，消减器主体I能沿滑轨2自由的上下运动；所述的鼻部11设置为中空结构，在浮力作用下，鼻部11与鼻梁部12的连接处与水面平齐；
所述鼻部11为半球形；
所述的滑轨2固定安装于桥墩3的面向水流方向的墩面上，所述背部13上固定安装有与滑轨2相配合的滚动轴承4 ；
所述鼻部11的排水体积与桥墩5排水体积之比为1.0% ；
所述鼻部11纵截面最大面积与桥墩5水下部分纵截面面积之比为8%。
[0019]实施例2
本实施例提供的桥墩兴波阻力消减器，包括消减器主体I和滑轨2，所述的消减器主体I为鼻型，包括前部下方的鼻部11、前部上方的鼻梁部12和背部13 ;所述的背部13与桥墩3的墩面形状相对应，背部13与桥墩3通过竖直方向的滑轨2连接，消减器主体I能沿滑轨2自由的上下运动；所述的鼻部11设置为中空结构，在浮力作用下，鼻部11与鼻梁部12的连接处与水面平齐；
所述鼻部11为半梨形；
所述鼻梁部12设置为中空结构；
所述的滑轨2固定安装于桥墩3的面向水流方向的墩面上，所述背部13上固定安装有与滑轨2相配合的滚动轴承4 ；
所述消减器主体I的排水体积与桥墩5排水体积之比为1.5% ；
所述消减器主体I纵截面最大面积与桥墩5水下部分纵截面面积之比为10%。
【权利要求】
1.一种桥墩兴波阻力消减器，包括消减器主体(I)和滑轨(2)，其特征在于: 所述的消减器主体(I)为鼻型，包括前部下方的鼻部(11)、前部上方的鼻梁部(12)和背部(13);所述的背部(13)与桥墩(3)的墩面形状相对应，背部(13)与桥墩(3)通过竖直方向的滑轨(2)连接，消减器主体(I)能沿滑轨(2)自由的上下运动；所述的鼻部(11)设置为中空结构，在浮力作用下，鼻部(11)与鼻梁部(12)的连接处与水面平齐。
2.如权利要求1所述的桥墩兴波阻力消减器，其特征在于:所述鼻部(11)为半球形、半梨形、半椭球形或撞角形。
3.如权利要求1所述的桥墩兴波阻力消减器，其特征在于:所述鼻梁部(12)设置为中空结构。
4.如权利要求1所述的桥墩兴波阻力消减器，其特征在于:所述的滑轨(2)固定安装于桥墩(3)的面向水流方向的墩面上，所述背部(13)上固定安装有与滑轨(2)相配合的滚动轴承(4)。
5.如权利要求1所述的桥墩兴波阻力消减器，其特征在于:所述鼻部(11)的排水体积与桥墩(3)排水体积之比不超过1.7%。
6.如权利要求1所述的桥墩兴波阻力消减器，其特征在于:所述鼻部(11)的纵截面最大面积与桥墩(3)水下部分纵截面面积之比不大于11%。
【文档编号】E01D19/00GK103790102SQ201310723193
【公开日】2014年5月14日 申请日期:2013年12月25日 优先权日:2013年12月25日
【发明者】王赞芝 申请人:广西科技大学