CN110605494B - 一种可拆卸的装配式钢箱梁u肋结构与工艺 - Google Patents

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Abstract

一种可拆卸的装配式钢箱梁U肋结构，包括倾斜对称焊接在顶板下表面的两个短肢，每个短肢的端部通过螺栓以及连接片与一个U肋肢节板连接，U肋肢节板由倾斜段和水平段组成，倾斜段的上端与短肢的下端连接且与所连接短肢的倾斜角度相同，下端与水平段的一端连接，水平段的另一端通过螺栓与水平的U肋底板连接。本发明还提供了相应的工艺，将短肢焊接于顶板上；通过连接片和螺栓连接短肢和U肋肢节板；通过螺栓连接U肋肢节板和U肋底板；通过连接片和螺栓在长度方向(车辆行驶方向)上连接U肋肢节板。本发明将U肋肢节板设置为薄弱层优先破坏，从而保护短肢和顶板的连接，保证连接质量，并方便后期拆卸检测和维修更换。

Description

一种可拆卸的装配式钢箱梁U肋结构与工艺
技术领域
本发明属于建筑结构技术领域，涉及正交异性板，特别涉及一种可拆卸的装配式钢箱梁U肋结构与工艺。
背景技术
钢箱梁是我国目前公路桥的主要加劲梁形式，一般由顶板、腹板、底板、加劲肋以及横纵隔板等构件组成，而纵向加劲肋一般为U型加劲肋，本文简称为“U肋”。顶板与U肋的连接方式为焊接，包括了传统的单面焊接和近期出现的双面焊接。目前，顶板和U肋的焊接存在以下3点不足：
(1)单面焊接时，由于U肋和顶板之间存在间隙，且焊接电流较大，焊枪夹角存在偏差，使得U肋和顶板之间的焊缝产生缺陷成为薄弱环节，易在后期使用中优先开裂，造成一定的安全隐患。
(2)U肋和顶板直接受车辆荷载作用，随着大桥服役年限的增长和交通压力的增大，U肋和顶板焊缝处易发生裂纹，而由于裂纹发生在箱梁顶部，给后期的维修带来不便，且难以保证后期维修的质量。
(3)U肋和顶板的焊缝裂纹可能从焊缝处出发，向上破坏钢板，而由于U肋的阻挡，发生在U肋上口内部的裂纹较难发现。同时，如果裂纹不贯穿钢板，即使清除顶部铺装，也难以发现此类病害的发生。
综上所述，现有的U肋与顶板的连接方式存在一些不足之处。
发明内容
为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种可拆卸的装配式钢箱梁U肋结构与工艺，以保证U肋和顶板的连接质量，方便后期U肋和顶板的检测和维修，并保证维修质量，具有保证连接质量、可拆卸、方便维修更换等特点。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种可拆卸的装配式钢箱梁U肋结构，包括倾斜对称焊接在顶板1下表面的两个短肢2，每个短肢2的端部通过螺栓以及连接片3与一个U肋肢节板5连接，U肋肢节板5由倾斜段和水平段组成，倾斜段的上端与短肢2的下端连接且与所连接短肢2的倾斜角度相同，下端与水平段的一端连接，水平段的另一端通过螺栓与水平的U肋底板6连接。
所述两个短肢2沿其对称线向内倾斜，短肢2的厚度略小于顶板1的厚度，大于U肋肢节板5的厚度，一般情况下，短肢2厚度可小于顶板1厚度0～4mm，大于肢节板5厚度2～6mm，具体数值需要考虑顶板厚度与车道荷载。
所述连接片3通过热轧技术改变厚度，以适应短肢2和U肋肢节板5的连接，并使U肋肢节板5形成薄弱处，优先于短肢2破坏，从而保护短肢2。
所述每个短肢2在内外两侧各设置一个连接片3，通过螺栓连接连接片3、短肢2和U肋肢节板5，通过热轧技术，对U肋肢节板5末端厚度进行压缩，使得长度方向上相邻的两个U肋肢节板5能够通过螺栓和连接片3进行连接。
所述U肋肢节板5的倾斜段和水平段为一体结构。
所述短肢2和U肋肢节板5末端采用圆角设计。
本发明还提供了相应的工艺，包括以下步骤：
S1.将短肢2焊接于顶板1上；
S2.通过连接片3和螺栓连接短肢2和U肋肢节板5；可通过连接片3和螺栓在长度方向(车辆行驶方向)上连接不同的U肋肢节板5；
S3.通过螺栓连接U肋肢节板5和U肋底板6。
所述短肢2通过单面焊接、双面焊接、角焊接、对接焊接等方式与顶板1连接。
所述S2中螺栓采用普通螺栓或高强螺栓；连接片3采用变厚度钢片，以适应不同厚度的短肢2和U肋肢节板5；所述S3中螺栓采用普通螺栓或高强螺栓。
所述U肋肢节板5沿U肋方向的末端厚度缩小，以便与其长度方向相邻的U肋肢节板5通过螺栓连接；连接片3沿U肋方向的长度根据实际需要进行设置。
与现有技术相比，本发明将U肋肢节板设置为薄弱层优先破坏，从而保护短肢和顶板的连接，保证连接质量，并方便后期拆卸检测和维修更换，适用于顶板与U肋等纵向加劲肋的可拆卸连接。
附图说明
图1为装配式U肋横断面图
图2为装配式U肋肢节板连接俯视图。
图3为装配式U肋连接侧视图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例详细说明本发明的实施方式。
如图1、图2和图3所示，一种可拆卸的装配式钢箱梁U肋结构，包括倾斜对称焊接在顶板1下表面的两个短肢2，两个短肢2沿其对称线向内倾斜。
每个短肢2的端部通过螺栓4以及连接片3与一个U肋肢节板5连接，U肋肢节板5由倾斜段和水平段组成，可为一体化结构，倾斜段的上端与短肢2的下端连接且与所连接短肢2的倾斜角度相同，下端与水平段的一端连接，水平段的另一端通过螺栓4与水平的U肋底板6连接。
为了保证短肢2和顶板1的连接质量，短肢2的厚度略小于顶板1的厚度，大于U肋肢节板5的厚度，内外两侧同时与顶板1焊接。
在本实施例中，连接片3可通过热轧技术改变其厚度，以适应短肢2和U肋肢节板5的连接，并使U肋肢节板5形成薄弱处，优先于短肢2破坏，从而保护短肢2。每个短肢2在内外两侧各设置一个连接片3，通过螺栓4连接连接片3和短肢2，以及连接片3和U肋肢节板5。
U肋肢节板5可采用热轧技术改变其厚度，也可以采用常厚度钢板制作，为方便后期养护的维修更换，可通过热轧技术，对U肋肢节板5末端厚度进行适当压缩，使得长度方向上相邻的两个U肋肢节板5能够通过螺栓4和连接片3进行连接，如图2所示。
为保证连接质量，防止应力集中，构件(短肢2、U肋肢节板5)末端可采用圆角设计，如图1所示。
为方便组装，连接片3沿U肋方向长度不定，如图3所示，可根据实际需要设置跨越长度，也可如U肋肢节板5进行两两连接，在端部压缩厚度，使得两个连接片3可通过螺栓4进行连接加固。
上述可拆卸的装配式钢箱梁U肋结构的工艺，包括以下步骤：
S1将短肢2焊接于顶板1上，焊接方式可为单面焊接、双面焊接、角焊接、对接焊接等；
S2通过连接片3和螺栓4连接短肢2和U肋肢节板5，螺栓4可采用普通螺栓或高强螺栓；连接片3采用变厚度钢片，以适应不同厚度的短肢2和U肋肢节板5；
S3通过螺栓4连接U肋肢节板5和U肋底板6，螺栓4可采用普通螺栓或高强螺栓。
S4沿U肋纵向即长度方向(车辆行驶方向)，通过连接片3和螺栓4连接不同U肋肢节板5。

Claims (8)

1.一种可拆卸的装配式钢箱梁U肋结构，包括倾斜对称焊接在顶板(1)下表面的两个短肢(2)，每个短肢(2)的端部通过螺栓以及连接片(3)与一个U肋肢节板(5)连接，U肋肢节板(5)由倾斜段和水平段组成，倾斜段的上端与短肢(2)的下端连接且与所连接短肢(2)的倾斜角度相同，下端与水平段的一端连接，水平段的另一端通过螺栓与水平的U肋底板(6)连接，所述连接片(3)通过热轧技术改变厚度，以适应短肢(2)和U肋肢节板(5)的连接，并使U肋肢节板(5)形成薄弱处，优先于短肢(2)破坏，从而保护短肢(2)，其特征在于，所述每个短肢(2)在内外两侧各设置一个连接片(3)，通过螺栓连接连接片(3)、短肢(2)和U肋肢节板(5)，通过热轧技术，对U肋肢节板(5)末端厚度进行压缩，使得长度方向即车辆行驶方向上相邻的两个U肋肢节板(5)能够通过螺栓和连接片(3)进行连接。
2.根据权利要求1所述可拆卸的装配式钢箱梁U肋结构，其特征在于，所述两个短肢(2)沿其对称线向内倾斜，短肢(2)的厚度小于顶板(1)厚度0～4mm，大于肢节板(5)厚度2～6mm，具体数值需要考虑顶板厚度与车道荷载。
3.根据权利要求1所述可拆卸的装配式钢箱梁U肋结构，其特征在于，所述U肋肢节板(5)的倾斜段和水平段为一体结构。
4.根据权利要求1所述可拆卸的装配式钢箱梁U肋结构，其特征在于，所述短肢(2)和U肋肢节板(5)末端采用圆角设计。
5.一种权利要求1所述可拆卸的装配式钢箱梁U肋结构的工艺，其特征在于，包括以下步骤：
S1将短肢(2)焊接于顶板(1)上；
S2通过连接片(3)和螺栓连接短肢(2)和U肋肢节板(5)，通过连接片(3)和螺栓在长度方向即车辆行驶方向上连接不同的U肋肢节板(5)；
S3通过螺栓连接U肋肢节板(5)和U肋底板(6)。
6.根据权利要求5所述工艺，其特征在于，所述短肢(2)通过单面焊接、双面焊接、角焊接或对接焊接方式与顶板(1)连接。
7.根据权利要求5所述工艺，其特征在于，所述S2中螺栓采用普通螺栓或高强螺栓；连接片(3)采用变厚度钢片，以适应不同厚度的短肢(2)和U肋肢节板(5)；所述S3中螺栓采用普通螺栓或高强螺栓。
8.根据权利要求5所述工艺，其特征在于，所述U肋肢节板(5)沿U肋方向的末端厚度缩小，以便与其长度方向相邻的U肋肢节板(5)通过螺栓连接；连接片(3)沿U肋方向的长度根据实际需要进行设置。
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