本實用新型涉及正交異性鋼橋面板技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種正交異性鋼橋面板的抗疲勞結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù):
從正交異性鋼橋面板問世以來,因其輕質(zhì)、高強、施工便捷等優(yōu)點,在各類橋型中得到了廣泛應(yīng)用,成為當(dāng)下鋼橋的首選橋面板形式。傳統(tǒng)的正交異性鋼橋面結(jié)構(gòu)體系各部件間均焊接為一整體,由此存在橋梁在服役過程中橋面板結(jié)構(gòu)焊接連接部位出現(xiàn)嚴(yán)重的疲勞開裂問題,其中橫隔板與肋板的焊接結(jié)構(gòu)為典型疲勞脆弱細(xì)部,是容易出現(xiàn)裂紋的源頭之一。正交異性鋼橋面板的疲勞問題影響橋梁結(jié)構(gòu)的使用壽命,嚴(yán)重降低了橋梁結(jié)構(gòu)的安全性,成為阻礙正交異性鋼橋面板發(fā)展和應(yīng)用的關(guān)鍵性問題。
為了改善上述正交異性鋼橋面板的疲勞問題,現(xiàn)有技術(shù)中通常采用在橫隔板上開孔的方式。由于橫隔板與肋板之間仍然采用焊接結(jié)構(gòu)相連,因此該方式還是只能在一定程度上改善正交異性鋼橋面的疲勞問題,而對于正交異性鋼橋面板在長期交變荷載作用下出現(xiàn)的疲勞問題仍不能很好地解決,抗疲勞效果并不明顯。因此發(fā)展新型正交異性鋼橋板結(jié)構(gòu)成為了提高橋梁抗疲勞性能與延長橋梁服役壽命的解決方向。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本實用新型所要解決的技術(shù)問題在于提供一種改善鋼橋面板疲勞的一種正交異性鋼橋面板的抗疲勞結(jié)構(gòu)。
為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)的問題,本實用新型采用以下技術(shù)方案實現(xiàn):
本實用新型正交異性鋼橋面板的抗疲勞結(jié)構(gòu),包括橫隔板、肋板,所述橫隔板通過其上的隔板過肋板開孔穿過肋板,所述肋板上端設(shè)有頂板,所述肋板與橫隔板通過栓接結(jié)構(gòu)相連。
所述栓接結(jié)構(gòu)包括連接橫隔板與肋板的連接組件、連接所述橫隔板與連接組件的螺栓以及連接肋板與連接組件的螺栓。
所述連接組件包括分別連接肋板兩側(cè)面與隔板過肋板開孔兩端面的各個連接件,所述連接件包括與橫隔板連接的第一連接面以及與肋板連接的第二連接面,所述橫隔板與第一連接面上以及所述肋板與第二連接面上分別設(shè)有相適配的螺栓孔。
連接肋板同側(cè)面與隔板過肋板開孔兩端面的角鋼共用螺栓。
所述連接件為角鋼角鋼可以根據(jù)實際需求選擇等邊角鋼或不等邊的角鋼。
所述第一連接面、橫隔板、第二連接面、肋板上的螺栓孔均呈陣列排布。具體螺栓孔數(shù)量根據(jù)實際需求而定。
所述隔板過肋板開孔包括底部直線段、兩側(cè)面上部直線段以及連接兩者的兩側(cè)面下部弧形段,所述橫隔板上的螺栓孔設(shè)置于隔板過肋板開孔的兩側(cè)面上部直線段對應(yīng)的位置。
所述肋板的邊部為經(jīng)過鐓邊處理的邊部,所述邊部與頂板焊接相連。鐓邊處理是采用輥壓成型使得肋板邊部寬度大于肋板厚度,以此用來增大焊接面積,提高焊接強度。
本實用新型正交異性鋼橋面板的抗疲勞結(jié)構(gòu)通過栓接替代了原有橫隔板與肋板之間的焊接,可有效地避免焊縫產(chǎn)生的疲勞缺陷以及焊接時高溫對肋板與橫隔板材料自身性能的影響,保證其材料的疲勞性能,從而提高了結(jié)構(gòu)整體的抗疲勞強度,有效地避免了肋板與橫隔板相交處出現(xiàn)疲勞裂紋。
本實用新型采用鐓邊焊接工藝,將肋板進(jìn)行鐓邊處理后再進(jìn)行焊接,能保證與常規(guī)肋板具有相同熔透率達(dá)80%以上時,肋板與鋼頂板的焊接部位的疲勞性能得到明顯改善,對關(guān)鍵疲勞部位焊跟處的疲勞性能改善尤為突出。
附圖說明
圖1為現(xiàn)有技術(shù)中正交異性鋼橋面板示意圖。
圖2為本實用新型正交異性鋼橋面板的抗疲勞結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為圖2中A的放大示意圖。
圖4為本實用新型橫隔板示意圖。
圖5為本實用新型中角鋼的示意圖。
圖6為本實用新型的立體示意圖。
具體實施方式
如圖1所示,現(xiàn)有技術(shù)中的正交異性鋼橋面板包括頂板1a,肋板2a,橫隔板3a,其中頂板1a與肋板2a,肋板2a與橫隔板3a均通過焊接方式相連,其中橫隔板3a與肋板2a的焊接結(jié)構(gòu)處為典型疲勞脆弱細(xì)部,是容易出現(xiàn)裂紋的源頭之一。現(xiàn)有技術(shù)中的正交異性鋼橋面板抗疲勞性較差,使用壽命較短。所述肋板2a為包括兩個側(cè)面的U型肋板。
如圖2所示,本實用新型正交異性鋼橋面板,包括橫隔板3b、肋板2b,所述橫隔板3b通過其上的隔板過肋板開孔31b穿過肋板2b,所述肋板2b上端設(shè)有頂板1b,所述肋板2b與橫隔板3b通過栓接結(jié)構(gòu)相連。所述栓接結(jié)構(gòu)包括連接橫隔板3b與肋板2b的連接組件、連接所述橫隔板3b與連接組件的螺栓以及連接肋板2b與連接組件的螺栓f。結(jié)合如圖6所示,所述連接組件包括分別連接肋板2b兩側(cè)與隔板過肋板開孔31b兩端面的各個連接件,所述連接件包括與橫隔板3b連接的第一連接面41b以及與肋板2b連接的第二連接面42b,所述橫隔板3b與第一連接面41b上以及所述肋板2b與第二連接面42b上分別設(shè)有相適配的螺栓孔e,所述第一連接面41b、橫隔板3b、第二連接面42b、肋板2b上的螺栓孔e呈陣列排布。所述連接件為角鋼4b,如圖5所示,本實施例中角鋼4b優(yōu)選為等邊角鋼,該角鋼4b包括第一連接面41b和第二連接面42b。在本實施例中連接組件包括四個角鋼4b,分別連接肋板2b兩側(cè)與隔板過肋板開孔31b兩端面,本實施例中螺栓孔e按照兩列四行數(shù)量規(guī)格排布于角鋼4b的第一連接面41b、第二連接面42b上,所述第一連接面41b在橫隔板3b上對應(yīng)的位置以及第二連接面42b在肋板2b上的對應(yīng)位置分別設(shè)有數(shù)量、規(guī)格顯示配的螺栓孔e。其中連接肋板2b同側(cè)與隔板過肋板開孔兩端面的角鋼4b共用螺栓f。如圖4所示,所述隔板過肋板開孔31b包括底部直線段、兩側(cè)上部直線段以及連接兩者的兩側(cè)下部弧形段,所述橫隔板3b上的螺栓孔e設(shè)置于隔板過肋板開孔31b的兩側(cè)上部直線段對應(yīng)的位置。
如圖3所示,所述肋板2b的邊部21b為經(jīng)過鐓邊處理的結(jié)構(gòu),所述邊部21b與頂板1b焊接相連。邊部21b的鐓邊起點可以根據(jù)實際情況而定。鐓邊處理是采用輥壓成型使得肋板邊部寬度大于肋板厚度,以此用來增大焊接面積,提高焊接強度。采用鐓邊焊接工藝,將肋板進(jìn)行鐓邊處理后再進(jìn)行焊接,能保證與常規(guī)肋板具有相同熔透率達(dá)80%以上時,肋板與鋼頂板的焊接部位的疲勞性能得到明顯改善,對關(guān)鍵疲勞部位焊跟處的疲勞性能改善尤為突出。
本實用新型通過栓接替代了原有橫隔板與肋板之間的焊接,可有效地避免焊縫產(chǎn)生的疲勞缺陷以及焊接時高溫對肋板與橫隔板材料自身性能的影響,保證其材料的疲勞性能,從而提高了結(jié)構(gòu)整體的抗疲勞強度,有效地避免了肋板與橫隔板相交處出現(xiàn)疲勞裂紋。實際應(yīng)用中的正交異性鋼橋面板包括多個排列的上述正交異性鋼橋面板的抗疲勞結(jié)構(gòu)。