本發(fā)明屬于鋼結(jié)構(gòu)橋梁技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種帶有橫向系梁的正交異性鋼橋面板結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

正交異性鋼橋面板是當(dāng)前鋼結(jié)構(gòu)橋梁設(shè)計(jì)和建造中經(jīng)常采用的一種用于直接承擔(dān)橋面車(chē)輛荷載的結(jié)構(gòu)單元，它具有自重輕、承載力高、施工方便等優(yōu)點(diǎn)。正交異性鋼橋面板主要由蓋板及其下表面上焊接的縱向加勁肋和橫向加勁肋(或橫隔板、橫梁)所組成，由于這種鋼橋面板的縱橫向剛度不同，因此稱(chēng)這種鋼橋面板被稱(chēng)為正交異性鋼橋面板。其中，縱向加勁肋包括開(kāi)口加勁肋(如板肋、球扁鋼肋、l形肋、t形肋)和閉口加勁肋(如梯形肋、u形肋、v形肋、y形肋)，由于閉口加勁肋具有抗扭剛度大等優(yōu)點(diǎn)，因此常用于車(chē)行鋼橋橋面結(jié)構(gòu)中。

采用閉口加勁肋的正交異性鋼橋面板的結(jié)構(gòu)為：縱向閉口加勁肋與橫向加勁肋相互垂直交叉焊接在蓋板下表面。在使用過(guò)程中，由于車(chē)輛荷載的反復(fù)作用，使得該結(jié)構(gòu)在應(yīng)力集中最敏感的部位極易產(chǎn)生疲勞裂紋，尤其是在閉口加勁肋現(xiàn)場(chǎng)對(duì)接焊部位附近、閉口加勁肋與蓋板焊接部位附近、閉口加勁肋與橫肋(或橫隔板、橫梁)交接部位，易發(fā)生焊接處開(kāi)裂，降低了橋梁的使用壽命，且存在嚴(yán)重的安全隱患。此外，為了便于縱向閉口加勁肋與蓋板的焊接，需要在橫向加勁肋上開(kāi)設(shè)貫穿孔，以便對(duì)縱向閉口加勁肋進(jìn)行讓位，但同時(shí)貫穿孔的開(kāi)設(shè)又會(huì)造成橫向加勁肋局部截面的削弱，降低橫向加勁肋的強(qiáng)度，進(jìn)而影響正交異性鋼橋面板的整體受力性能。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種能夠提高抗疲勞開(kāi)裂性能且受力性能好的帶有橫向系梁的正交異性鋼橋面板結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明的目的可以通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：

一種帶有橫向系梁的正交異性鋼橋面板結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)包括蓋板、多個(gè)并列設(shè)置在蓋板下表面上的縱向加勁肋以及多個(gè)并列設(shè)置在縱向加勁肋下表面上并與縱向加勁肋相垂直的橫向系梁，所述的縱向加勁肋為開(kāi)口加勁肋，該開(kāi)口加勁肋包括設(shè)置在蓋板下表面上并與蓋板垂直的縱向加勁肋豎直部以及設(shè)置在縱向加勁肋豎直部底部并與縱向加勁肋豎直部垂直的縱向加勁肋水平部，所述的縱向加勁肋豎直部的頂部與蓋板之間通過(guò)雙面焊縫固定連接，所述的橫向系梁通過(guò)縱向加勁肋水平部將多個(gè)縱向加勁肋固定連接在一起。縱向加勁肋豎直部便于與蓋板之間采用雙面焊縫固定連接，縱向加勁肋水平部便于與橫向系梁固定連接。

所述的開(kāi)口加勁肋包括l字型加勁肋或倒t字型加勁肋中的一種。

所述的橫向系梁的頂部與縱向加勁肋水平部之間通過(guò)螺栓固定連接。橫向系梁與縱向加勁肋水平部之間采用螺栓連接方式，既能夠提高結(jié)構(gòu)組裝的速度，縮短施工周期，且連接牢固性好，同時(shí)螺栓具有一定的抗扭抗彎能力，能夠提高結(jié)構(gòu)整體的受力性能。

所述的橫向系梁的頂部設(shè)有橫向系梁水平部，并通過(guò)橫向系梁水平部與縱向加勁肋水平部固定連接。橫向系梁水平部與縱向加勁肋水平部相貼合，之后通過(guò)螺栓實(shí)現(xiàn)快速連接。

所述的橫向系梁包括角鋼、工字鋼、h型鋼或t型鋼中的一種。橫向系梁也可選用鋼橋主梁的實(shí)腹式橫梁、桁架式橫梁或橫隔板。

所述的雙面焊縫包括全熔透雙面焊縫、部分熔透雙面焊縫或雙面角焊縫中的一種。

根據(jù)實(shí)際情況，橫向系梁的兩端可與主梁的腹板或縱梁連接。

在鋼橋主梁設(shè)計(jì)階段，根據(jù)工程功能需求和結(jié)構(gòu)受力分析應(yīng)確定：(1)蓋板鋼板的厚度；(2)縱向加勁肋的樣式(l字型加勁肋或倒t字型加勁肋)、規(guī)格(縱向加勁肋橫截面尺寸、板厚)、間距(位于蓋板上的橫向距離)；(3)橫向系梁的樣式(角鋼、工字鋼、h型鋼或t型鋼)、規(guī)格、間距，也可以拓展為鋼橋主梁的實(shí)腹式橫梁、桁架式橫梁或橫隔板；(4)縱向加勁肋與蓋板焊接焊縫型式；(5)橫向系梁與縱向加勁肋的連接形式，優(yōu)選螺栓連接。

在鋼橋主梁加工制造階段，首先在蓋板上焊接縱向加勁肋，實(shí)施形式應(yīng)根據(jù)鋼橋面板的功能需求、結(jié)構(gòu)受力分析和制造工藝確定，然后安裝橫向系梁即可。本發(fā)明橋面板可與腹板或縱梁、橫梁等其他主梁部件組裝形成鋼主梁，鋼主梁節(jié)段間橋面板的蓋板采用熔透焊對(duì)接，縱向開(kāi)口加勁肋的對(duì)接采用螺栓連接。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下特點(diǎn)：

1)通過(guò)選用開(kāi)口加勁肋作為縱向加勁肋，使縱向加勁肋與蓋板之間能夠通過(guò)雙面焊縫固定焊接在一起，減小應(yīng)力集中，有效提高了結(jié)構(gòu)的抗疲勞開(kāi)裂性能，延長(zhǎng)了結(jié)構(gòu)的使用壽命，安全性好；

2)由于開(kāi)口加勁肋的抗扭剛度弱于閉口加勁肋，因此在開(kāi)口加勁肋的下表面上設(shè)置橫向系梁，并通過(guò)橫向系梁將相互并列設(shè)置的縱向開(kāi)口加勁肋固定連接在一起，成為一個(gè)整體，連同蓋板共同承擔(dān)橋面車(chē)輛荷載，以提高結(jié)構(gòu)的抗扭剛度及受力均勻性，進(jìn)而提高結(jié)構(gòu)的整體受力性能；

3)將橫向系梁設(shè)置在縱向加勁肋的下表面上，避免橫向系梁與縱向加勁肋相互交叉而需要在橫向系梁上開(kāi)設(shè)貫穿孔的情況，因而不會(huì)導(dǎo)致橫向系梁局部截面的削弱，有效保證了橫向系梁的強(qiáng)度。

附圖說(shuō)明

圖1為實(shí)施例1中正交異性鋼橋面板結(jié)構(gòu)的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為實(shí)施例1中正交異性鋼橋面板結(jié)構(gòu)的橫截面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中標(biāo)記說(shuō)明：

1—蓋板、2—縱向加勁肋、21—縱向加勁肋豎直部、22—縱向加勁肋水平部、3—橫向系梁、31—橫向系梁水平部、4—雙面焊縫。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。本實(shí)施例以本發(fā)明技術(shù)方案為前提進(jìn)行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過(guò)程，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下述的實(shí)施例。

實(shí)施例1：

如圖1、圖2所示的一種帶有橫向系梁的正交異性鋼橋面板結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)包括蓋板1、多個(gè)并列設(shè)置在蓋板1下表面上的縱向加勁肋2以及多個(gè)并列設(shè)置在縱向加勁肋2下表面上并與縱向加勁肋2相垂直的橫向系梁3，縱向加勁肋2為開(kāi)口加勁肋，該開(kāi)口加勁肋包括設(shè)置在蓋板1下表面上并與蓋板1垂直的縱向加勁肋豎直部21以及設(shè)置在縱向加勁肋豎直部21底部并與縱向加勁肋豎直部21垂直的縱向加勁肋水平部22，縱向加勁肋豎直部21的頂部與蓋板1之間通過(guò)雙面焊縫4固定連接，橫向系梁3通過(guò)縱向加勁肋水平部22將多個(gè)縱向加勁肋2固定連接在一起。

其中，開(kāi)口加勁肋為倒t字型加勁肋。橫向系梁3的頂部與縱向加勁肋水平部22之間通過(guò)螺栓固定連接。橫向系梁3的頂部設(shè)有橫向系梁水平部31，并通過(guò)橫向系梁水平部31與縱向加勁肋水平部22固定連接。橫向系梁3為角鋼。雙面焊縫4為全熔透雙面焊縫。

實(shí)施例2：

本實(shí)施例中，開(kāi)口加勁肋為l字型加勁肋，橫向系梁3為工字鋼，雙面焊縫4為部分熔透雙面焊縫，其余同實(shí)施例1。

實(shí)施例3：

本實(shí)施例中，橫向系梁3為h型鋼，雙面焊縫4為雙面角焊縫，其余同實(shí)施例1。

實(shí)施例4：

本實(shí)施例中，橫向系梁3為t型鋼，其余同實(shí)施例1。

上述的對(duì)實(shí)施例的描述是為便于該技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能理解和使用發(fā)明。熟悉本領(lǐng)域技術(shù)的人員顯然可以容易地對(duì)這些實(shí)施例做出各種修改，并把在此說(shuō)明的一般原理應(yīng)用到其他實(shí)施例中而不必經(jīng)過(guò)創(chuàng)造性的勞動(dòng)。因此，本發(fā)明不限于上述實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明的揭示，不脫離本發(fā)明范疇所做出的改進(jìn)和修改都應(yīng)該在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。