[发明专利]包括缆线和多个翼板的结构和张紧元件

说明书

本发明提供了一种结构，其包括结构元件以及至少一个缆线(100)，所述至少一个缆线以张紧的方式布置以承载结构元件的重量的至少一部分。缆线限定外表面(102)，多个翼板(104)在外表面上形成突出部以用于减少雨和风引起的振动。每个翼板具有：高度，该高度为翼板根部部分与翼板端部部分的距离，翼板根部部分连接于缆线的外表面，翼板端部部分从缆线向外终止翼板；宽度，宽度横向于高度；以及长度，长度横向于高度和宽度，并且翼板沿所述长度连接于缆线。每个翼板的长度均短于外表面的圆周，并且所述高度小于缆线的直径的5％。

技术领域

本发明涉及一种结构，其包括结构元件以及至少一个缆线，所述至少一个缆线以张紧的方式布置以承载结构元件的重量的至少一部分。缆线限定一外表面，多个翼板(strakes，列板)在该外表面上形成突出部以用于减少雨和风引起的振动。

背景技术

支撑或悬置诸如天线和桥梁的结构的缆线常常由于风和雨而振动。在用于桥梁的缆线的情况下，通过桥梁的通行也产生振动，但是95％的振动是由风和雨引起的。这些振动是不期望的，因为它们可能导致缆线的损坏和疲劳。

已知试图通过将粘性阻尼器或摩擦阻尼器引入桥梁缆线或拉索来减小这些振动。但是，这样的手段不能防止风雨产生的细流。这种细流改变缆线的空气动力轮廓，这导致缆线振动。

发明内容

本发明的实施例的一个目的是提供改进的结构、改进的张紧元件、和改进的方法，以用于减少雨水和风引起的振动。

本发明的实施例的另一个目的是减少或甚至防止水细流在缆线上的形成。

本发明的实施例的又一目的是减少雨和风引起的振动，同时还降低拖曳力。

根据第一方面，本发明提供了一种结构，其包括结构元件以及至少一个缆线，所述至少一个缆线以张紧的方式布置以承载结构元件的重量的至少一部分，缆线限定外表面，多个翼板在外表面上形成突出部以用于减少雨和风引起的振动，其中，每个翼板具有：高度，该高度为翼板根部部分与翼板端部部分的距离，翼板根部部分连接于缆线的外表面，翼板端部部分从缆线向外终止翼板；宽度，该宽度横向于所述高度；以及长度，该长度横向于所述高度和所述宽度，并且翼板沿该长度连接于缆线，每个翼板的长度短于外表面的圆周，并且其中，所述高度小于缆线的直径的5％。

通过将翼板设计和布置成使得每个翼板的长度短于外表面的圆周、并且使得高度小于缆线的直径的5％，已经发现，缆线的空气动力学性能得以显著提高。原因在于，由翼板产生的沿气流方向的旋涡状态增强。这是所希望的，因为其相对于缆线减少了背风所形成的尾流，这减少了缆线拖曳。

而且，已经发现的是，如果将翼板设置成使得翼板在横向于缆线的纵向方向的方向上延伸，则使得风雨产生的细流被阻止。沿缆线的长度形成的由风雨产生的细流改变了缆线的横截面形状，并因此改变了其空气动力学性能。这可导致缆线振动。

另外，当将翼板定位成横向于缆线的纵向方向时，翼板可抑制大的冰/雪碎片的脱落，而大的冰/雪碎片的脱落通常可以设想为对于在缆线之下穿越的车辆和人员来说是危险的。横向地布置的翼板可暂时将冰/雪结构在分层之后保持在位，由于热波动，允许冰/雪在原位完全地或部分地融化。翼板形状将确保冰/雪与缆线护套之间的不连续接合表面，当冰/雪与缆线的外表面发生完全分离时，所述不连续接合表面将导致冰/雪破碎成小块。

在本发明的上下文中，除非另有描述，否则术语“缆线”和“拉索(stay)”应被视为同义词。

在一个实施例中，对于每个预定长度的缆线来说，缆线包括预定数量的翼板。例如，缆线可以包括两个翼板/米、诸如三个翼板/米、诸如四个翼板/米、诸如五个翼板/米、诸如六个翼板/米、诸如八个翼板/米、诸如10个翼板/米、诸如15个翼板/米、诸如20个翼板/米、诸如25个翼板/米、诸如30个翼板/米、诸如35个翼板/米、诸如40个翼板/米。