本發(fā)明涉及橋梁節(jié)點(diǎn)支撐設(shè)備，具體而言，涉及一種桁架橋梁節(jié)點(diǎn)支撐裝置及桁架橋梁。

背景技術(shù)：

1、鋼桁架棧橋在橋梁工程和道路工程中得到廣泛應(yīng)用，主要應(yīng)用于橋梁建設(shè)、道路建設(shè)和礦山建設(shè)等多個(gè)領(lǐng)域；橋梁結(jié)構(gòu)的節(jié)點(diǎn)是指在橋梁結(jié)構(gòu)中連接各個(gè)構(gòu)件的交叉點(diǎn)(例如：兩個(gè)支撐梁呈v形設(shè)置，v形的交點(diǎn)即為節(jié)點(diǎn)位置)；節(jié)點(diǎn)是橋梁結(jié)構(gòu)中非常重要的部分，因?yàn)樗鼈冐?fù)責(zé)傳遞和分散載荷，確保橋梁的整體穩(wěn)定性和安全性，橋梁節(jié)點(diǎn)在地震、風(fēng)力、車輛、行人等外力作用下承受較大的力，每個(gè)節(jié)點(diǎn)均可能產(chǎn)生較大的變形，因此橋梁節(jié)點(diǎn)的力學(xué)性能的好壞直接影響到整個(gè)鋼桁架棧橋的承載能力和使用壽命。

2、焊接鋼管形成的節(jié)點(diǎn)作為鋼桁架結(jié)構(gòu)中的連接部位廣泛應(yīng)用于橋梁工程中；根據(jù)連接桿件的截面形式，常見(jiàn)為圓形或矩形截面的鋼管形成節(jié)點(diǎn)；其中，相比圓形鋼管節(jié)點(diǎn)，采用矩形截面的鋼管形成節(jié)點(diǎn)，節(jié)點(diǎn)相貫線處的桿件平直切割，節(jié)點(diǎn)構(gòu)造較為簡(jiǎn)單，易于保證焊接質(zhì)量，因此被廣泛應(yīng)用。

3、但是，現(xiàn)有的焊接鋼管形成的節(jié)點(diǎn)通常是橋梁設(shè)計(jì)的薄弱環(huán)節(jié)，受所處環(huán)境、荷載條件、幾何尺寸和構(gòu)造細(xì)節(jié)等諸多因素的耦合影響，鋼管節(jié)點(diǎn)易于發(fā)生疲勞損傷劣化，從而影響整體橋梁結(jié)構(gòu)的耐久性和安全性；并且，現(xiàn)有的焊接鋼管形成的節(jié)點(diǎn)承載能力較差，同時(shí)，在長(zhǎng)期使用中容易出現(xiàn)銹蝕，銹蝕后也無(wú)法更換，不利于后期防腐處理及后期節(jié)點(diǎn)的加固，銹蝕的鋼管還會(huì)削弱節(jié)點(diǎn)的承載力，造成了橋梁結(jié)構(gòu)整體耐久性較差，嚴(yán)重降低了橋梁結(jié)構(gòu)整體的安全性能。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供一種桁架橋梁節(jié)點(diǎn)支撐裝置及桁架橋梁，以解決現(xiàn)有技術(shù)中的焊接鋼管形成的節(jié)點(diǎn)承載能力較差且銹蝕后無(wú)法更換的問(wèn)題。

2、為了解決上述問(wèn)題，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種桁架橋梁節(jié)點(diǎn)支撐裝置，包括：上承載板、下承載板、波紋金屬板、第一弧形板和第二弧形板；上承載板與桁架橋梁的節(jié)點(diǎn)可拆卸連接，波紋金屬板的兩端分別與上承載板、下承載板固定連接，波紋金屬板為波浪形金屬板；第一弧形板和第二弧形板結(jié)構(gòu)相同，均為具有開(kāi)口的u形金屬板；第一弧形板的開(kāi)口朝向上承載板在水平方向上的一側(cè)，且第一弧形板的上下兩端分別與上承載板、下承載板固定連接；第二弧形板的開(kāi)口朝向上承載板在水平方向上的另一側(cè)，第二弧形板的上下兩端分別與上承載板、下承載板固定連接；其中，第一弧形板、第二弧形板和波紋金屬板共同支撐上承載板和桁架橋梁的節(jié)點(diǎn)，下承載板與地面或橋面相對(duì)固定；上承載板和下承載板平行設(shè)置；以上承載板的質(zhì)心和下承載板的質(zhì)心連線為中心線，中心線豎直設(shè)置；以分別垂直于上承載板和下承載板，且包含中心線的平面為基準(zhǔn)面，第一弧形板和第二弧形板相對(duì)于基準(zhǔn)面對(duì)稱設(shè)置。

3、進(jìn)一步地，將上承載板、下承載板、波紋金屬板、第一弧形板和第二弧形板分別沿重力方向由上至下進(jìn)行投影，上承載板的投影與下承載板的投影沖重合；波紋金屬板的投影、第一弧形板的投影和第二弧形板的投影分別位于下承載板的投影內(nèi)。

4、進(jìn)一步地，設(shè)定第一弧形板的投影為第一投影，第二弧形板的投影為第二投影，波紋金屬板的投影為第三投影；第一投影、第二投影和第三投影均為矩形，且分別平行設(shè)置；其中，波紋金屬板為至少兩個(gè)，最靠近第一弧形板的波紋金屬板的第三投影與第一投影的距離不少于20mm，最靠近第二弧形板的波紋金屬板的第三投影與第二投影的距離不少于20mm，至少兩個(gè)波紋金屬板平行間隔設(shè)置。

5、進(jìn)一步地，上承載板、下承載板、波紋金屬板、第一弧形板和第二弧形板均采用合金鋼板材料；桁架橋梁節(jié)點(diǎn)支撐裝置還包括運(yùn)載組件，運(yùn)載組件包括多個(gè)滾輪、兩個(gè)固定軌道和擋塊，多個(gè)滾輪間隔設(shè)置在下承載板的底部，以共同承載下承載板；固定軌道相對(duì)于地面或橋面固定設(shè)置，兩個(gè)固定軌道間隔設(shè)置，且分別與滾輪限位配合，以共同承載滾輪和約束滾輪運(yùn)動(dòng)至桁架橋梁的節(jié)點(diǎn)下方；擋塊相對(duì)于地面或橋面固定設(shè)置，用于止擋滾輪。

6、進(jìn)一步地，桁架橋梁節(jié)點(diǎn)支撐裝置還包括兩組支撐組件，一組支撐組件包括多個(gè)支撐彈簧和一個(gè)浮動(dòng)軌道，支撐彈簧的一端與地面或橋面固定連接，另一端與浮動(dòng)軌道連接；多個(gè)支撐彈簧沿浮動(dòng)軌道的延伸方向間隔設(shè)置，以共同支撐浮動(dòng)軌道；浮動(dòng)軌道設(shè)置在固定軌道靠近擋塊的一端；兩組支撐組件中的浮動(dòng)軌道分別與一個(gè)固定軌道對(duì)應(yīng)配合；其中，下承載板下方的滾輪為四個(gè)，分布在下承載板的四角；位于下承載板一側(cè)的兩個(gè)滾輪最先且同時(shí)從兩個(gè)固定軌道運(yùn)動(dòng)至兩個(gè)浮動(dòng)軌道上，同時(shí)壓下兩個(gè)浮動(dòng)軌道，且沿浮動(dòng)軌道運(yùn)動(dòng)，在兩個(gè)滾輪同時(shí)運(yùn)動(dòng)至與兩個(gè)浮動(dòng)軌道脫離接觸后，兩組支撐組件的多個(gè)支撐彈簧驅(qū)動(dòng)浮動(dòng)軌道上升，以與下承載板的底部抵接，用于支撐下承載板且止擋位于下承載板另一側(cè)的兩個(gè)滾輪運(yùn)動(dòng)。

7、進(jìn)一步地，桁架橋梁節(jié)點(diǎn)支撐裝置還包括四個(gè)連接塊，四個(gè)連接塊固定設(shè)置在上承載板的上面的四角；下承載板下方的滾輪為四個(gè)，分布在下承載板的四角；連接塊通過(guò)螺釘連接的方式與桁架橋梁的節(jié)點(diǎn)可拆卸連接，以使上承載板支撐桁架橋梁的節(jié)點(diǎn)；其中，四個(gè)連接塊與四個(gè)滾輪一一對(duì)應(yīng)，形成四組承載組；在同一承載組內(nèi)，沿重力方向由上至下投影，連接塊的投影與滾輪的投影至少部分重合。

8、進(jìn)一步地，波紋金屬板遵循余弦函數(shù)規(guī)律延伸，余弦函數(shù)規(guī)律的公式為y＝a·cos(ωx)，a為振幅，且a的取值為不小于6mm，周期t＝2π/ω，t取值為0～4π。

9、進(jìn)一步地，u形金屬板遵循拋物線函數(shù)規(guī)律延伸，拋物線函數(shù)規(guī)律的公式為y2＝2px，且拋物線的開(kāi)口指向x軸的正方向，p為焦點(diǎn)到準(zhǔn)線的距離，p的取值不小于10mm。

10、進(jìn)一步地，上承載板、下承載板、波紋金屬板、第一弧形板和第二弧形板的外表面均電鍍有防銹金屬層，用于防止銹蝕和腐蝕；和/或，上承載板、下承載板、波紋金屬板、第一弧形板和第二弧形板的外表面均涂覆環(huán)氧樹(shù)脂層，用于防止銹蝕和腐蝕。

11、根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種桁架橋梁，桁架橋梁包括上述的桁架橋梁節(jié)點(diǎn)支撐裝置，桁架橋梁還包括第一支撐件和第二支撐件，第一支撐件的延伸方向與第二支撐件的延伸方向交叉設(shè)置，且分別與一個(gè)桁架橋梁節(jié)點(diǎn)支撐裝置的上承載板可拆卸連接，以使兩個(gè)桁架橋梁節(jié)點(diǎn)支撐裝置分別支撐第一支撐件和第二支撐件；其中，第一支撐件和第二支撐件的外表面均涂覆環(huán)氧樹(shù)脂層，用于防止銹蝕和腐蝕。

12、應(yīng)用本發(fā)明的技術(shù)方案，本發(fā)明提供了一種桁架橋梁節(jié)點(diǎn)支撐裝置，包括：上承載板、下承載板、波紋金屬板、第一弧形板和第二弧形板；上承載板與桁架橋梁的節(jié)點(diǎn)可拆卸連接，波紋金屬板的兩端分別與上承載板、下承載板固定連接，波紋金屬板為波浪形金屬板；第一弧形板和第二弧形板結(jié)構(gòu)相同，均為具有開(kāi)口的u形金屬板；第一弧形板的開(kāi)口朝向上承載板在水平方向上的一側(cè)，且第一弧形板的上下兩端分別與上承載板、下承載板固定連接；第二弧形板的開(kāi)口朝向上承載板在水平方向上的另一側(cè)，第二弧形板的上下兩端分別與上承載板、下承載板固定連接；其中，第一弧形板、第二弧形板和波紋金屬板共同支撐上承載板和桁架橋梁的節(jié)點(diǎn)，下承載板與地面或橋面相對(duì)固定；上承載板和下承載板平行設(shè)置；以上承載板的質(zhì)心和下承載板的質(zhì)心連線為中心線，中心線豎直設(shè)置；以分別垂直于上承載板和下承載板，且包含中心線的平面為基準(zhǔn)面，第一弧形板和第二弧形板相對(duì)于基準(zhǔn)面對(duì)稱設(shè)置。

13、本發(fā)明通過(guò)設(shè)置上承載板、下承載板、波紋金屬板、第一弧形板和第二弧形板配合工作，既實(shí)現(xiàn)了對(duì)于桁架橋梁節(jié)點(diǎn)的可靠支撐，又在桁架橋梁節(jié)點(diǎn)支撐裝置銹蝕時(shí)可以及時(shí)更換；通過(guò)設(shè)置波紋金屬板的具體形狀，使得波紋金屬板可以通過(guò)其弧度變化吸收節(jié)點(diǎn)處的各種力并消解力的能量；通過(guò)設(shè)置第一弧形板和第二弧形板均為具有開(kāi)口的u形金屬板，使得u形金屬板可以通過(guò)開(kāi)口角度變化來(lái)吸收節(jié)點(diǎn)處的各種力并消解力的能量，進(jìn)而有效提高了桁架橋梁節(jié)點(diǎn)支撐裝置整體對(duì)于節(jié)點(diǎn)處力的承載能力，有效承載節(jié)點(diǎn)并約束桁架橋梁節(jié)點(diǎn)在受力時(shí)的形變，提升節(jié)點(diǎn)的承載力及使用耐久性；同時(shí)，在發(fā)現(xiàn)桁架橋梁節(jié)點(diǎn)支撐裝置銹蝕時(shí)，可以及時(shí)對(duì)嚴(yán)重銹蝕的結(jié)構(gòu)進(jìn)行全面更換，實(shí)現(xiàn)桁架橋梁的局部加固；另外，本發(fā)明通過(guò)波紋金屬板和u形金屬板的配合使用，不僅能夠有效提升現(xiàn)有的鋼棧橋結(jié)構(gòu)的節(jié)點(diǎn)的力學(xué)性能，還能在地震等自然災(zāi)害中發(fā)揮良好的耗能作用，減少橋梁結(jié)構(gòu)的損傷；本發(fā)明整體結(jié)構(gòu)的力學(xué)設(shè)計(jì)既考慮了結(jié)構(gòu)的安全性和耐久性，又兼顧了經(jīng)濟(jì)性和實(shí)用性，對(duì)于提升現(xiàn)有的鋼棧橋結(jié)構(gòu)的綜合力學(xué)性能具有顯著效果，適用于多種環(huán)境和條件下的鋼棧橋結(jié)構(gòu)的建設(shè)與維護(hù)，具有廣泛的工程應(yīng)用價(jià)值，本發(fā)明成本低廉，便于組裝及后續(xù)維護(hù)更換，適合大規(guī)模推廣使用。