CN110273362B - 一种正交u型钢桥面板 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种正交U型钢桥面板，包括过渡加劲，过渡加劲端部为U型加劲板，与直角梯形加劲板相连，直角梯形加劲板上焊接加劲盖板。过渡加劲焊接于U肋面板上，纵向加劲整体与钢顶板、横隔板、承压板焊接，横隔板上设有过焊孔，承压板与钢混结合部相连，结合部中钢与混凝土接触部位设有焊钉连接件。与现有技术相比，本发明可增大钢梁向混凝土梁传力横截面积，使结合部受力均匀；减小横隔板开口面积，增加横隔板刚度，有利于提高过渡加劲与横隔板焊接接头构造细节的疲劳强度；有利于缓解过渡加劲与U肋结合部位应力集中，提高U肋加劲板的稳定性和U肋与过渡加劲焊接接头构造细节的疲劳强度，从而达到提高整体承载能力的目的。

Description

一种正交U型钢桥面板

技术领域

本发明属于桥面结构技术领域，具体涉及一种正交U型钢桥面板。

背景技术

混合梁由钢梁与混凝土梁纵向合理连接构成，通常在钢梁段配置补强加劲形成钢梁加劲过渡段，使普通钢梁段轴向刚度及板件弯曲刚度平缓向结合部及混凝土梁段过渡，同时增设横隔板，增加横向约束，减小U肋局部应力。

传统的过渡段钢桥面板通常采用T形过渡加劲或Π形过渡加劲进行截面加强和刚度过渡，T形加劲焊接于U肋表面或伸入U肋内部，Π形加劲一般焊接于U肋表面。采用传统过渡加劲构造形式制作难度高，其与U肋焊接端部常出现应力集中，不利于钢结构疲劳受力。车轮直接作用桥面板，使得焊接接头承受多次应力反复作用，易出现疲劳损伤积累。

混合梁因避免自重过大、增大跨越能力、加快施工进度、降低工程造价等优势，目前已广泛应用于连续梁桥、刚构桥、斜拉桥、悬索桥和拱桥等多种桥型中。随着交通流量增加及超载超重车辆增多，国内外多数桥梁的钢桥面板出现疲劳开裂。疲劳裂纹数量多、分布广，检测、加固及修复技术难度大，后期维护成本高。有必要改进混合梁钢梁过渡段桥面板抗疲劳技术，以提高钢结构疲劳强度、延长桥面服役寿命，优化桥梁结构全寿命成本。

以往混合梁钢梁过渡段中，设置于T形或Π形过渡加劲处横隔板开口面积大，对横隔板刚度削弱显著，难以限制钢梁的畸变和横向弯曲变形。有必要改进钢梁过渡加劲构造形式及横隔板布置方式，降低其刚度损失，提高整体稳定性。针对加工制作难度、焊接处的疲劳和稳定等问题，提出了一种正交U型钢桥面板结构来解决。

发明内容

本发明为解决上述问题，提供一种正交U型钢桥面板。

本发明解决其技术问题是通过以下技术方案实现的：

一种正交U型钢桥面板，包括钢顶板(2)，所述钢顶板(2)上焊接有U肋(6)和横隔板(5)，所述U肋(6)面板上焊接有过渡加劲，所述过渡加劲包括U型加劲板(7)、直角梯形加劲板(8)和加劲盖板(9)，所述U型加劲板(7)的侧端部连接U肋(6)，开口部与直角梯形加劲板(8)的上底部焊接，且直角梯形加劲板(8)的直角腰部与U肋(6)焊接，所述加劲盖板(9)盖设在直角梯形加劲板(8)的斜腰上，所述U肋(6)和U肋(6)上的直角梯形加劲板(8)穿设在横隔板(5)中；

所述U肋(6)与过渡加劲一侧端部焊接承压板(4)，所述承压板(4)与钢混结合部(1)相连，所述钢混结合部(1)中钢与混凝土接触部位设有焊钉连接件(3)。

进一步的，所述U型加劲板(7)的开口朝向钢混结合部(1)。

进一步的，所述加劲盖板(9)在直角梯形加劲板(8)上处于横隔板(5)和承压板(4)之间。

进一步的，所述U肋(6)与U型加劲板(7)和直角梯形加劲板(8)的焊接处均设有过焊孔。

进一步的，所述横隔板(5)与U肋(6)和直角梯形加劲板(8)的焊接处均设有过焊孔。

进一步的，所述加劲盖板(9)远离承压板(4)的端部设有尖角。

本发明的有益效果为：

与现有技术相比，本发明的一种正交U型钢桥面板，采用U型加劲板、直角梯形加劲板和加劲盖板相互焊接成的过渡加劲形式，降低了加劲板制作难度，增大了钢梁向混凝土梁传力横截面积，使钢混结合部受力均匀，缓解了过渡加劲与U肋结合部位应力集中，提高了U肋加劲板的稳定性和U肋与过渡加劲焊接接头构造细节的疲劳强度，从而提高了整体承载能力；横隔板设置在过渡加劲高度较小的直角梯形加劲板上且无加劲盖板处，减小横隔板开口面积，增加横隔板刚度，有利于提高过渡加劲与横隔板焊接接头构造细节的疲劳强度。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是本发明中过焊孔的开设示意图；

图3是本实施例中T形形式的结构示意图；

图4是本实施例中Π形形式的结构示意图。

附图标记说明：

1-钢混结合部、2-钢顶板、3-焊钉连接件、4-承压板、5-横隔板、6-U肋、7-U型加劲板、8-直角梯形加劲板、9-加劲盖板。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本发明作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。

如图1所示，一种正交U型钢桥面板，包括钢顶板2，钢顶板2上焊接有U肋6和横隔板5，本发明U肋6的厚度可为10mm。U肋6面板上焊接有过渡加劲，过渡加劲包括U型加劲板7、直角梯形加劲板8和加劲盖板9，过渡加劲的厚度可为25mm。U型加劲板7的侧端部连接U肋6，U型加劲板7的开口部与直角梯形加劲板8的上底部焊接，且直角梯形加劲板8的直角腰与U肋6焊接，U肋6与U型加劲板7和直角梯形加劲板8的焊接处均设有过焊孔，加劲盖板9盖设在直角梯形加劲板8的斜腰上。采用本发明过渡加劲形式，U肋6与过渡加劲远离承压板4的端部焊接端部应力峰值相较T形形式降低约13％，相较Π形形式降低约35％，附近区域应力变化趋势较为缓慢。其中，T形形式是指变高T肋嵌入U肋的形式，如图3所示；Π形形式是指U肋上部外表面焊接变高Π形加劲肋的形式，如图4所示。U肋6和U肋6上的直角梯形加劲板8穿设在横隔板5中，横隔板5与U肋6和直角梯形加劲板8的焊接处均设有过焊孔。横隔板5设置在过渡加劲高度较小的直角梯形加劲板8上且无加劲盖板9处，减小横隔板5过焊孔开口面积，增大横隔板5刚度，有利于提高过渡加劲与横隔板5焊接接头的疲劳强度。U肋6与过渡加劲一侧端部焊接承压板4，承压板4与钢混结合部1相连，钢混结合部1中钢与混凝土接触部位设有焊钉连接件3。

本发明中U型加劲板7的开口朝向钢混结合部1。加劲盖板9在直角梯形加劲板8上处于横隔板5和承压板4之间，且加劲盖板9远离承压板4的端部设有尖角。

本发明在制作时包括以下步骤：

焊接：先将矩形钢板压弯成长度为100mm的U型加劲板7，与矩形钢板斜向切分而得的直角梯形加劲板8进行对接焊接，然后将加劲盖板9与直角梯形加劲板8进行角焊缝焊接。

工厂预制：焊接完成后，将所得过渡加劲与U肋6进行角焊缝焊接，形成纵向加劲肋整体，并大量制作纵向加劲肋，以便现场拼装。

现场拼接：纵向加劲肋运至现场进行拼接，纵向加劲肋与钢顶板2、承压板4进行角焊缝焊接，再与横隔板5也进行角焊缝焊接。为便于纵向加劲肋的连续通过和安装，横隔板5上需开过焊孔，开口参照图2。为防止闭口U肋6处的钢顶板2部分疲劳，在U肋6与钢顶板2焊接完成后，用焊接将钢顶板2处过焊孔封闭。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种正交U型钢桥面板，其特征在于：包括钢顶板(2)，所述钢顶板(2)上焊接有U肋(6)和横隔板(5)，所述U肋(6)面板上焊接有过渡加劲，所述过渡加劲包括U型加劲板(7)、直角梯形加劲板(8)和加劲盖板(9)，所述U型加劲板(7)平行于钢顶板(2)的侧端部连接U肋(6)，开口部与直角梯形加劲板(8)的上底部焊接，且直角梯形加劲板(8)的直角腰部与U肋(6)焊接，所述加劲盖板(9)盖设在直角梯形加劲板(8)的斜腰上，所述U肋(6)和U肋(6)上的直角梯形加劲板(8)穿设在横隔板(5)中；

所述U肋(6)与过渡加劲一侧端部焊接承压板(4)，所述承压板(4)与钢混结合部(1)相连，所述钢混结合部(1)中钢与混凝土接触部位设有焊钉连接件(3)。

2.如权利要求1所述的一种正交U型钢桥面板，其特征在于：所述U型加劲板(7)的开口朝向钢混结合部(1)。

3.如权利要求2所述的一种正交U型钢桥面板，其特征在于：所述加劲盖板(9)在直角梯形加劲板(8)上处于横隔板(5)和承压板(4)之间。

4.如权利要求3所述的一种正交U型钢桥面板，其特征在于：所述U肋(6)与U型加劲板(7)和直角梯形加劲板(8)的焊接处均设有过焊孔。

5.如权利要求4所述的一种正交U型钢桥面板，其特征在于：所述横隔板(5)与U肋(6)和直角梯形加劲板(8)的焊接处均设有过焊孔。

6.如权利要求5所述的一种正交U型钢桥面板，其特征在于：所述加劲盖板(9)远离承压板(4)的端部设有尖角。

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