CN107938510A - 一种正交异性钢桥面板结构 - Google Patents
一种正交异性钢桥面板结构 Download PDFInfo
- Publication number
- CN107938510A CN107938510A CN201710293501.7A CN201710293501A CN107938510A CN 107938510 A CN107938510 A CN 107938510A CN 201710293501 A CN201710293501 A CN 201710293501A CN 107938510 A CN107938510 A CN 107938510A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- longitudinal rib
- plate
- top plate
- shaped longitudinal
- bottom plate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000010276 construction Methods 0.000 claims abstract description 16
- 238000003466 welding Methods 0.000 claims abstract description 12
- 238000005098 hot rolling Methods 0.000 claims description 3
- 238000009417 prefabrication Methods 0.000 claims description 3
- 238000005192 partition Methods 0.000 claims description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 abstract description 14
- 239000010959 steel Substances 0.000 abstract description 14
- 230000002929 anti-fatigue Effects 0.000 abstract description 3
- 230000035515 penetration Effects 0.000 abstract description 3
- 238000005452 bending Methods 0.000 abstract description 2
- 238000009408 flooring Methods 0.000 abstract description 2
- 230000004927 fusion Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 abstract description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 abstract 1
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 abstract 1
- 101100334009 Caenorhabditis elegans rib-2 gene Proteins 0.000 description 26
- 208000037656 Respiratory Sounds Diseases 0.000 description 3
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 3
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 2
- 208000032170 Congenital Abnormalities Diseases 0.000 description 1
- 230000007698 birth defect Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
- E01D—CONSTRUCTION OF BRIDGES, ELEVATED ROADWAYS OR VIADUCTS; ASSEMBLY OF BRIDGES
- E01D19/00—Structural or constructional details of bridges
- E01D19/12—Grating or flooring for bridges; Fastening railway sleepers or tracks to bridges
- E01D19/125—Grating or flooring for bridges
Abstract
发明提供一种正交异性钢桥面板结构。该面板结构包括顶板、L形纵肋和底板。L形纵肋与底板组成栓焊开合式纵肋，采用双面焊接方式与顶板连接，可以有效避免单侧部分熔透焊中未熔合部分自身形成的天然初始裂纹，改善桥面板在使用过程中由于应力集中容易产生疲劳裂纹的问题。开合式纵肋综合开口肋和闭口肋的优点，不仅容易施焊，抗疲劳性能好，抗弯、抗扭刚度大，而且便于维修加固，在钢结构与组合结构桥梁工程领域中具有广阔的应用前景。
Description
技术领域
本发明涉及桥梁工程技术领域，具体涉及一种正交异性钢桥面板结构。
背景技术
正交异性钢桥面板(以下简称“钢桥面板”)是由互相垂直的顶板、纵肋和横隔板通过焊缝连接组成一体而共同工作的结构形式，具有自重轻、承载能力大、适用范围广、施工速度快、造型美观等特点。
然而，随着钢桥面板的广泛应用和在役时间的不断增长，近年来，钢桥面板的疲劳问题越来越突出。在钢桥面板出现的各种疲劳病害中，出现最多且危害最大的一类是钢桥面板顶板与纵肋连接处的疲劳裂纹。顶板-纵肋连接处裂纹通常在顶板底面向顶板上表面方向扩展，直至贯穿顶板母材，且同时延纵桥向两侧发展。顶板疲劳裂纹发展到一定程度可能造成整个桥面系的坍塌，特别是萌生于焊根的顶板裂纹，由于在纵肋内侧不易检查，而且会造成纵肋积水等问题，其危害往往更大。1997年，荷兰开启桥在仅使用了7年后就出现了这种裂纹，特别是在横隔板附近，随后荷兰、日本等国又有10多座桥出现了类似的病害，我国的部分桥梁也有类似病害。
钢桥面板直接承受轮载作用时，顶板与纵肋之间会发生较大的面外变形。由于顶板与纵肋的板厚相对较薄，面外变形在纵肋与面板的连接焊缝处会引起较高的局部弯曲应力，焊根或焊趾部位容易发生开裂。梯形肋、U型肋以及V型肋等闭口纵肋只能从外侧采用单面部分熔透焊进行连接，现行规范要求焊缝达到80％肋板厚度，留下的未熔合部分自身形成一个天然的初始裂纹，成为疲劳裂缝源，这是导致顶板-纵肋焊缝处容易疲劳开裂的主要原因之一。因此亟需改善桥面板在使用过程中由于应力集中容易产生疲劳裂纹的问题，从而提高整个钢桥面板的受力能力。
发明内容
本发明的目的是提供一种结构简单、采用栓焊开合式纵肋且施工周期短的正交异性钢桥面板结构，以解决现有技术中钢桥面板易发生疲劳开裂及维修困难等问题。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是这样的，一种正交异性钢桥面板结构，包括顶板、若干L形纵肋、若干底板和若干横隔板。
所述顶板为平直钢板。所述L形纵肋布置在顶板下方，沿横桥向间隔出现。所述L形纵肋包括竖直段和平直段。所述竖直段通过双面角焊缝与顶板焊接。
所述底板为平直钢板。所述底板布置在L形纵肋下方，沿横桥向间隔出现。每块底板与若干L形纵肋的平直段相触。每块底板和对应的若干L形纵肋通过若干高强螺栓连接在一起。每块底板上均开有若干供高强螺栓穿过的螺栓孔Ⅱ。所述平直段与底板相触部分对应开有供高强螺栓穿过的螺栓孔Ⅰ。每一个高强螺栓依次穿过螺栓孔Ⅰ和螺栓孔Ⅱ后，旋入螺母。每块底板与对应L形纵肋以及顶板组合为多箱室结构。所述多箱室结构的断面呈逐一连接的矩形。
所述若干横隔板在顶板下方沿纵桥向上间隔布置。所述横隔板按照多箱室结构的形式切孔。所述多箱室结构连续穿过这些横隔板。所述横隔板切孔处与多箱室结构四周焊接，顶部与顶板焊接。
进一步，所述螺栓孔Ⅰ在平直段上沿纵桥向等距分布。
进一步，所述顶板、L形纵肋、底板和横隔板均板厚均匀。
进一步，所述顶板的厚度为14～20mm。L形纵肋的厚度为8～12mm。所述底板的厚度为14～20mm。所述横隔板板厚10～20mm。
进一步，所述L形纵肋采用传统冷弯加工。所述纵肋的竖直段端部开设有坡口，坡口角度为30°～60°。
进一步，所述纵肋采用热轧一体成型。
本发明还公开一种关于上述正交异性钢桥面板结构的施工方法，包括以下步骤：
1)工厂制作顶板、L形纵肋、底板和横隔板。
2)工厂预制螺栓孔Ⅰ和螺栓孔Ⅱ。
3)工厂或施工现场对顶板和L形纵肋实施焊接。
4)工厂或施工现场对L形纵肋和底板实施栓接。
5)工厂或施工现场对横隔板和多箱室结构以及顶板实施焊接。
本发明的技术效果是毋庸置疑的：
A)纵肋与顶板接头采用双面焊接，抗疲劳性能优于单侧熔透焊闭口肋，可以有效解决集中轮载作用下纵肋与顶板接头开裂问题；
B)L形纵肋与底板组成闭口肋，具有较高的抗弯和抗扭刚度；
C)L形纵肋与底板采用螺栓连接为维修加固提供便利条件。一方面为闭口肋内部检测提供可能性，另一方面提供增加底板厚度的加固方法；
D)相对于钢桥面板焊接工艺，采用高强螺栓对制造要求较低。同时栓接方式的采用直接从根本上摒弃传统焊接必然存在的先天缺陷，采用栓焊结合可以有效提高钢桥面板的抗疲劳性能；
E)拼装式结构化整为零，便于工业化制造、运输方便。
附图说明
图1为正交异性钢桥面板结构示意图；
图2为实施例1中钢桥面板断面图；
图3为正交异性钢桥面板结构离散示意图；
图4为L形纵肋结构示意图；
图5为实施例2中钢桥面板断面图。
图中：顶板1、L形纵肋2、竖直段201、平直段202、螺栓孔Ⅰ2021、底板3、螺栓孔Ⅱ301、高强螺栓4、双面角焊缝5、横隔板6。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明，但不应该理解为本发明上述主题范围仅限于下述实施例。在不脱离本发明上述技术思想的情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段，做出各种替换和变更，均应包括在本发明的保护范围内。
实施例1：
本实施例公开一种正交异性钢桥面板结构，包括顶板1、8个L形纵肋2、2块底板3和横隔板6。
参见图3，所述顶板1为平直钢板。所述L形纵肋2布置在顶板1下方。所述L形纵肋2采用传统冷弯加工。所述L形纵肋2包括竖直段201和平直段202。其中，竖直段201端部开设有坡口，坡口角度为30°～60°。所述竖直段201通过双面角焊缝5与顶板1焊接。所述L形纵肋2沿横桥向间隔出现，4个为1组。
参见图1和图3，所述底板3为平直钢板。所述底板3布置在L形纵肋2下方，沿横桥向间隔出现。每块底板3与1组L形纵肋2的平直段202相触。每块底板3和对应的4个L形纵肋2通过高强螺栓4连接在一起。每块底板3上均开有供高强螺栓4穿过的螺栓孔Ⅱ301。所述平直段202与底板3相触部分对应开有供高强螺栓4穿过的螺栓孔Ⅰ2021。每一个高强螺栓4依次穿过螺栓孔Ⅰ2021和螺栓孔Ⅱ301后，旋入螺母。
参见图1和图2，每块底板3与1组L形纵肋2以及顶板1组合为多箱室结构。所述多箱室结构的断面呈逐一连接的矩形。在本实施例中，箱室数量根据实际交通量计算确定为3个。
所述横隔板6在顶板1下方。所述横隔板6按照多箱室结构的形式切孔。所述横隔板6切孔处与多箱室结构四周焊接，顶部与顶板1焊接。
值得说明的是，顶板1、L形纵肋2、底板3和横隔板6的板厚根据实际交通量下的强度、刚度要求进行设计。本实施例中，顶板1的板厚为20mm，L形纵肋2的厚度为10mm，底板3的板厚为14mm，横隔板6板厚14mm。
实施例2：
本实施例公开一种正交异性钢桥面板结构，包括顶板1、6个L形纵肋2、底板3和横隔板6。
所述顶板1为平直钢板。所述L形纵肋2布置在顶板1下方。参见图4，所述纵肋2采用热轧一体成型。所述L形纵肋2包括竖直段201和平直段202。所述竖直段201通过双面角焊缝5与顶板1焊接。所述L形纵肋2沿横桥向间隔出现。
参见图5，所述底板3为平直钢板。所述底板3布置在L形纵肋2下方。底板3与L形纵肋2的平直段202相触。底板3和L形纵肋2通过高强螺栓4连接在一起。底板3上均开有供高强螺栓4穿过的螺栓孔Ⅱ301。每个L形纵肋2的平直段202与底板3相触部分对应开有供高强螺栓4穿过的13个螺栓孔Ⅰ2021。所述13个螺栓孔Ⅰ2021在平直段202上沿纵桥向等距分布。每一个高强螺栓4依次穿过螺栓孔Ⅰ2021和螺栓孔Ⅱ301后，旋入螺母。
底板3与L形纵肋2以及顶板1组合为多箱室结构。所述多箱室结构的断面呈逐一连接的矩形。在本实施例中，箱室数量根据实际交通量计算确定为5个。
所述横隔板6在顶板1下方。所述横隔板6按照多箱室结构的形式切孔。所述横隔板6切孔处与多箱室结构四周焊接，顶部与顶板1焊接。
值得说明的是，顶板1、L形纵肋2、底板3和横隔板6的板厚根据实际交通量下的强度、刚度要求进行设计。所述顶板1、L形纵肋2、底板3和横隔板6均板厚均匀。本实施例中，顶板1的板厚为17mm，L形纵肋2的厚度为8mm，底板3的板厚为20mm，横隔板6板厚15mm。
实施例3：
本实施例公开一种关于实施例1或2中所述任意正交异性钢桥面板结构的施工方法，包括以下步骤：
1)工厂制作顶板1、L形纵肋2、底板3和横隔板6。
2)工厂预制螺栓孔Ⅰ2021和螺栓孔Ⅱ301。
3)工厂或施工现场对顶板1和L形纵肋2实施焊接。
4)工厂或施工现场对L形纵肋2和底板3实施栓接。
5)工厂或施工现场对横隔板6和多箱室结构以及顶板1实施焊接。
Claims (7)
1.一种正交异性钢桥面板结构，其特征在于，包括顶板(1)、若干L形纵肋(2)、若干底板(3)和若干横隔板(6)；
所述顶板(1)为平直钢板；所述L形纵肋(2)布置在顶板(1)下方，沿横桥向间隔出现；所述L形纵肋(2)包括竖直段(201)和平直段(202)；所述竖直段(201)通过双面角焊缝(5)与顶板(1)焊接；
所述底板(3)为平直钢板；所述底板(3)布置在L形纵肋(2)下方，沿横桥向间隔出现；每块底板(3)与若干L形纵肋(2)的平直段(202)相触；每块底板(3)和对应的若干L形纵肋(2)通过若干所述高强螺栓(4)连接在一起；每块底板(3)上均开有若干供高强螺栓(4)穿过的螺栓孔Ⅱ(301)。所述平直段(202)与底板(3)相触部分对应开有供高强螺栓(4)穿过的螺栓孔Ⅰ(2021)；每一个高强螺栓(4)依次穿过螺栓孔Ⅰ(2021)和螺栓孔Ⅱ(301)后，旋入螺母；每块底板(3)与对应L形纵肋(2)以及顶板(1)组合为多箱室结构；所述多箱室结构的断面呈逐一连接的矩形；
所述若干横隔板(6)在顶板(1)下方沿纵桥向上间隔布置；所述横隔板(6)按照多箱室结构的形式切孔；所述多箱室结构连续穿过这些横隔板(6)；所述横隔板(6)切孔处与多箱室结构四周焊接，顶部与顶板(1)焊接。
2.根据权利要求1所述的一种正交异性钢桥面板结构，其特征在于：所述螺栓孔Ⅰ(2021)在平直段(202)上沿纵桥向等距分布。
3.根据权利要求1或2所述的一种正交异性钢桥面板结构，其特征在于：所述顶板(1)、L形纵肋(2)、底板(3)和横隔板(6)均板厚均匀。
4.根据权利要求1、2或3所述的一种正交异性钢桥面板结构，其特征在于：所述顶板(1)的厚度为14～20mm；L形纵肋(2)的厚度为8～12mm；所述底板(3)的厚度为14～20mm；所述横隔板(6)板厚10～20mm。
5.根据权利要求1所述的一种正交异性钢桥面板结构，其特征在于：所述L形纵肋(2)采用传统冷弯加工；所述纵肋(2)的竖直段(201)端部开设有坡口，坡口角度为30°～60°。
6.根据权利要求1所述的一种正交异性钢桥面板结构，其特征在于：所述纵肋(2)采用热轧一体成型。
7.一种关于权利要求1所述正交异性钢桥面板结构的施工方法，其特征在于：包括以下步骤：
1)工厂制作顶板(1)、L形纵肋(2)、底板(3)和横隔板(6)；
2)工厂预制螺栓孔Ⅰ(2021)和螺栓孔Ⅱ(301)；
3)工厂或施工现场对顶板(1)和L形纵肋(2)实施焊接；
4)工厂或施工现场对L形纵肋(2)和底板(3)实施栓接；
5)工厂或施工现场对横隔板(6)和多箱室结构以及顶板(1)实施焊接。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710293501.7A CN107938510B (zh) | 2017-04-28 | 2017-04-28 | 一种正交异性钢桥面板结构 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710293501.7A CN107938510B (zh) | 2017-04-28 | 2017-04-28 | 一种正交异性钢桥面板结构 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN107938510A true CN107938510A (zh) | 2018-04-20 |
| CN107938510B CN107938510B (zh) | 2024-04-30 |
Family
ID=61929036
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201710293501.7A Active CN107938510B (zh) | 2017-04-28 | 2017-04-28 | 一种正交异性钢桥面板结构 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN107938510B (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109281248A (zh) * | 2018-10-31 | 2019-01-29 | 西南交通大学 | 全自动焊高疲劳抗力正交异性钢桥面板 |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20030052873A (ko) * | 2001-12-21 | 2003-06-27 | 재단법인 포항산업과학연구원 | 교량용 강바닥판 및 이를 이용한 교량바닥 시공방법 |
| JP2006070570A (ja) * | 2004-09-02 | 2006-03-16 | Topy Ind Ltd | 鋼床版用縦リブ及びその設置方法 |
| CN103215892A (zh) * | 2013-04-22 | 2013-07-24 | 长沙理工大学 | 一种正交异性钢混凝土组合桥面结构 |
| CN103614964A (zh) * | 2013-12-10 | 2014-03-05 | 东南大学 | 钢箱梁正交异性桥面板 |
| CN103920974A (zh) * | 2014-03-12 | 2014-07-16 | 中铁宝桥集团有限公司 | 一种大型钢桥面板及制作方法 |
| CN205998094U (zh) * | 2016-08-09 | 2017-03-08 | 中交第二公路勘察设计研究院有限公司 | 一种正交异性加劲板的加劲u肋双面焊结构 |
| CN206800194U (zh) * | 2017-04-28 | 2017-12-26 | 重庆大学 | 一种正交异性钢桥面板结构 |
-
2017
- 2017-04-28 CN CN201710293501.7A patent/CN107938510B/zh active Active
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20030052873A (ko) * | 2001-12-21 | 2003-06-27 | 재단법인 포항산업과학연구원 | 교량용 강바닥판 및 이를 이용한 교량바닥 시공방법 |
| JP2006070570A (ja) * | 2004-09-02 | 2006-03-16 | Topy Ind Ltd | 鋼床版用縦リブ及びその設置方法 |
| CN103215892A (zh) * | 2013-04-22 | 2013-07-24 | 长沙理工大学 | 一种正交异性钢混凝土组合桥面结构 |
| CN103614964A (zh) * | 2013-12-10 | 2014-03-05 | 东南大学 | 钢箱梁正交异性桥面板 |
| CN103920974A (zh) * | 2014-03-12 | 2014-07-16 | 中铁宝桥集团有限公司 | 一种大型钢桥面板及制作方法 |
| CN205998094U (zh) * | 2016-08-09 | 2017-03-08 | 中交第二公路勘察设计研究院有限公司 | 一种正交异性加劲板的加劲u肋双面焊结构 |
| CN206800194U (zh) * | 2017-04-28 | 2017-12-26 | 重庆大学 | 一种正交异性钢桥面板结构 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 刘玉龙: "新型钢箱梁正交异性桥面板力学性能分析研究", pages 7 * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109281248A (zh) * | 2018-10-31 | 2019-01-29 | 西南交通大学 | 全自动焊高疲劳抗力正交异性钢桥面板 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN107938510B (zh) | 2024-04-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103614964B (zh) | 钢箱梁正交异性桥面板 | |
| CN102505628B (zh) | 用于钢桥梁抗疲劳裂缝的闭口u型加劲肋及其施工方法 | |
| CN104594194B (zh) | 应用于大跨径桥梁和城市桥梁上的组合桥面板 | |
| CN108660921B (zh) | 正交异性钢-超高性能混凝土桥面结构及其施工方法 | |
| CN206359892U (zh) | 正交异性钢桥面板的抗疲劳结构 | |
| CN108385503A (zh) | 一种装配式轻型组合梁简支变结构连续构造及其施工方法 | |
| CN109024216A (zh) | 钢-混凝土组合桥梁结构及组合桥面板 | |
| CN107938508A (zh) | 一种hrp正交异性钢桥面板结构 | |
| CN103388376B (zh) | 一种提高抗疲劳强度的波形钢腹板梁结构 | |
| CN106087739A (zh) | 一种组合u肋型钢桥面板及其制作方法 | |
| CN206800194U (zh) | 一种正交异性钢桥面板结构 | |
| CN205822006U (zh) | 钢‑超高性能混凝土组合板连接接头 | |
| CN205387771U (zh) | 一种c型钢隔音楼板 | |
| CN207878254U (zh) | 一种装配式轻型组合梁简支变结构连续构造 | |
| CN107938510A (zh) | 一种正交异性钢桥面板结构 | |
| CN109403465A (zh) | 一种钢-混凝土组合节点及其制作方法 | |
| CN103215892B (zh) | 一种正交异性钢混凝土组合桥面结构 | |
| CN205934722U (zh) | 一种接缝螺栓连接预制混凝土桥面板 | |
| CN107938509A (zh) | 一种正交异性钢桥面板结构 | |
| CN209114297U (zh) | 钢-混凝土组合桥梁结构及组合桥面板 | |
| CN110273362B (zh) | 一种正交u型钢桥面板 | |
| CN209339326U (zh) | 一种钢-混凝土组合节点 | |
| CN109235251A (zh) | 一种新型空心板漏斗铰缝结构及其施工方法 | |
| CN108086478A (zh) | 方钢管柱与工字梁平推式燕尾榫装配式框架节点设计方法 | |
| CN208884357U (zh) | 一种cocs组合桥面板结构 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information |
Inventor after: Di Jin Inventor after: Peng Qian Inventor after: Zhou Xuhong Inventor after: Qin Fengjiang Inventor before: Peng Qian Inventor before: Di Jin Inventor before: Zhou Xuhong Inventor before: Qin Fengjiang |
|
| GR01 | Patent grant |