CN103015309A - 整体节点钢结构门式墩 - Google Patents
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Abstract
本发明属于桥梁墩柱技术领域，具体涉及一种整体节点钢结构门式墩。它解决了钢结构门式墩的盖梁与立柱通过焊接相连而产生不利因素的问题，本发明包括由左下立柱和左上立柱组成的左立柱，由右下立柱和右上立柱组成的右立柱以及由左段盖梁、中段盖梁和右段盖梁组成的盖梁，所述左上立柱与左段盖梁为一体结构，右上立柱与右段盖梁为一体结构。本发明将立柱与端部盖梁的设计成整块钢板，以及端部盖梁与中段盖梁采用高强螺栓栓接，优化了结构受力，提高了结构的整体抗疲劳性能,并且各节段在工厂制造，降低了现场焊接的工作量，确保了钢结构的制造质量。
Description
技术领域
本发明属于桥梁技术领域，具体涉及一种整体节点钢结构门式墩。
背景技术
门式墩是由立柱和盖梁组成的将上部荷载传递至基础的受力结构。当拟建桥梁斜跨既有公路或铁路、石油或天然气管线、光缆电缆等，以及满足城市立交的需要，桥梁的下部墩柱常常设计成门式墩。门式墩根据材料主要分为预应力混凝土门式墩、钢结构门式墩；根据结构形式主要分为盖梁和立柱刚接门式墩、盖梁和立柱简支门式墩。预应力混凝土门式墩，造价低，施工方便，但是盖梁自重大，自身跨越能力（立柱间距）低，需要支架施工，施工速度慢，不适合跨越既有的运营铁路线；钢结构门式墩，盖梁自重轻，自身跨越能力强，采用整体吊装，架设快捷，对既有运营铁路线的影响小，但是构造复杂，造价偏高，适合盖梁跨度大及架设时间窗口短的情况；盖梁和立柱刚接门式墩，结构整体性能好，盖梁跨中弯距小，但是墩底面内弯距大，盖梁和立柱刚接处受力复杂，对于钢结构门式墩而言，盖梁和立柱节点处构造复杂，外侧钢板疲劳应力高，焊缝质量控制困难；盖梁和立柱简支门式墩，墩底面内弯距近乎于零，但是结构整体性能差，抗震能力低，盖梁跨中弯距大，实际工程中盖梁和立柱刚接门式墩居多。
当受到跨度要求、施工条件和架设时间窗口限制时，钢结构门式墩具有很大的优势，并且由于盖梁和立柱刚接形式的整体性能好，跨越能力强，在实际工程中，特别是铁路桥梁中得到较多利用。传统的做法是盖梁与立柱的钢板通过焊接相连，在动载下易疲劳，结构的使用寿命难以保证。
发明内容
本发明的目的是为了解决钢结构门式墩的盖梁与立柱通过焊接相连而产生不利因素的问题，提出一种整体节点钢结构门式墩。
为了实现上述目的，本发明的技术方案为：一种整体节点钢结构门式墩，包括由左下立柱和左上立柱组成的左立柱，由右下立柱和右上立柱组成的右立柱以及由左段盖梁、中段盖梁和右段盖梁组成的盖梁，所述左上立柱与左段盖梁为一体结构，右上立柱与右段盖梁为一体结构。
进一步地，所述左段盖梁与中段盖梁之间、中段盖梁与右段盖梁之间均通过高强螺栓连接。
进一步地，所述左下立柱与左上立柱之间通过焊接方式固定。
更进一步地，所述右下立柱与右上立柱之间通过焊接方式固定。
传统的立柱与端部盖梁的腹板并非为一块整体，而是通过焊接的连接方式，这对疲劳极为不利；传统的端部盖梁与中段盖梁通过焊接的连接方式，这对疲劳也极为不利。
本发明将立柱上端与端部盖梁设计成整块钢板结构，以及端部盖梁与中段盖梁采用高强螺栓栓接，优化了结构受力，提高了结构的整体抗疲劳性能,并且各节段在工厂加工制造，在施工现场通过高强螺栓栓接，降低了现场焊接的工作量，确保了钢结构的制造质量。
附图说明
图1为本发明的平面结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步的详细描述：
如图1所示，本发明的整体节点钢结构门式墩包括立柱和盖梁两部分，立柱包括左立柱和右立柱。左立柱由左下端的左下立柱1和左上端的左上立柱2组成，右立柱由右下端的右下立柱7和右上端的右上立柱6组成。盖梁包括三部分：左段盖梁3、中段盖梁4和右段盖梁5。左上立柱2与左段盖梁3为一体结构，右上立柱6与右段盖梁5为一体结构。左段盖梁3与中段盖梁4之间、中段盖梁4与右段盖梁5之间均通过高强螺栓连接。左下立柱1与左上立柱2之间通过焊接方式固定，右下立柱7与右上立柱6之间通过焊接方式固定。
在工厂制造时，左立柱的下端左下立柱1、中段盖梁4和右立柱的下端右下立柱7均在工厂整段制造后运抵施工现场，左立柱的上端左上立柱2与左段盖梁3在工厂制作形成整节点后运抵施工现场，右段盖梁5与右立柱的上端右上立柱6在工厂制作形成整节点后运抵施工现场。在施工现场，段盖梁3与中段盖梁4之间通过高强螺栓栓接，中段盖梁4与右段盖梁5之间通过高强螺栓栓接，左下立柱1与左上立柱2通过对接焊焊接，右上立柱6与右下立柱7通过对接焊焊接。整体焊接好后在立柱表面外覆钢筋混凝土8。
我国经济和社会的发展推动了公路和铁路的建设，桥梁在拟建线路中占有较高比例，特别是高速铁路，桥梁高达80%。当拟建线路斜跨既有公路或铁路，门式墩是桥梁比较经济的墩柱。当门式墩跨径较大，或受施工时间窗口的限制，钢结构门式墩是必然的选择。本发明的钢结构门式墩受力合理，钢立柱与钢盖梁采用整块钢板，既避免了盖梁与立柱间的焊接，又使钢盖梁分节段在工厂加工后运抵施工现场，施工现场通过高强螺栓栓接钢盖梁的各阶段，减少了现场焊的工作量，确保了拼装质量，整体抗疲劳性能高，吊装快捷方便，可用于拟建桥梁斜跨既有公路或铁路、石油或天然气管线、光缆电缆等，以及门式墩跨度要求较大，施工时间窗口短等特殊条件。
Claims (4)
1.一种整体节点钢结构门式墩,包括由左下立柱和左上立柱组成的左立柱，由右下立柱和右上立柱组成的右立柱以及由左段盖梁、中段盖梁和右段盖梁组成的盖梁，其特征在于：所述左上立柱与左段盖梁为一体结构，右上立柱与右段盖梁为一体结构。
2.根据权利要求1所述的整体节点钢结构门式墩，其特征在于：所述左段盖梁与中段盖梁之间、中段盖梁与右段盖梁之间均通过高强螺栓连接。
3.根据权利要求1所述的整体节点钢结构门式墩，其特征在于：所述左下立柱与左上立柱之间通过焊接方式固定。
4.根据权利要求1所述的整体节点钢结构门式墩，其特征在于：所述右下立柱与右上立柱之间通过焊接方式固定。
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