CN212247866U - 一种新型钢桁梁桥面连接体系 - Google Patents

Abstract

本申请涉及桥梁工程技术领域，提供一种新型钢桁梁桥面连接体系，包括：钢桁梁上弦杆、钢纵梁、钢横梁、上平联、纵横梁顶面拼接板、横梁底面拼接板、横向连接角钢、铆钉、节点板、上平联拼接板。该连接体系利用若干个顶面处于同一水平面的钢桁梁上弦杆、钢纵梁、钢横梁组成梁格体系，共同支撑行车道板；利用纵横梁顶面拼接板、纵横梁底面拼接板、横向连接角钢、铆钉实现钢纵梁与钢横梁之间刚性铆接，改善了钢纵梁应力分布；利用节点板、铆钉实现钢桁梁上弦杆与钢横梁之间刚性铆接，并在二者组成的矩形框内铆接一组交叉铆接的上平联，优化连接体系受力状态。本申请提供的方案，其有益效果在于：改善了连接体系的受力状态，大大提高了其抗疲劳性能。

Description

一种新型钢桁梁桥面连接体系

技术领域

本申请属于桥梁工程技术领域，尤其涉及一种新型钢桁梁桥面连接体系。

背景技术

钢桁梁桥是一种常见的空腹化的格构形式，通常由主桁、纵梁、横梁、纵向联结系、横向联结系等结构组成。众多工程实践经验表明：当车辆行驶在梁桥上时，车轮荷载刚好施加于某一纵梁正上方的行车道板顶面，该纵梁因此受力最大、跨中挠度最大，而相邻的其它纵梁往往受力较小、挠度也较小。在此类多根纵梁受力不均的情况下，纵梁之间连接的平联承受着较大的内力，从而导致与平联通过节点连接的纵梁腹板承受较大的水平拉力。在长期车辆荷载作用下，该水平拉力频繁出现，最终导致纵梁腹板受力达到疲劳强度，产生水平裂纹。

现有技术条件下，常规加固方式难以抑制或消除水平裂纹的产生，通常采用结构整体更换的方案，大大增加了钢桁梁桥维护成本和周期。因此，一种优化的、能有效增加结构使用寿命、减少水平裂纹产生的新型钢桁梁桥面连接体系亟待开发。

发明内容

本申请的目的在于，克服现有技术中钢桁梁的桥面系结构的缺点，提供一种新型钢桁梁桥面连接体系，通过对连接体系的调整，在保证各构件功能发挥的前提下，抑制钢纵梁腹板疲劳裂纹的产生。

为了实现上述目标，本申请提供了如下技术方案：

一种新型钢桁梁桥面连接体系，其特征在于，该连接体系包括：若干根钢桁梁上弦杆、若干根钢纵梁、若干根钢横梁、若干根上平联、若干块纵横梁顶面拼接板、若干块纵横梁底面拼接板、若干块横向连接角钢、若干个铆钉、若干块节点板；

所述的若干根钢桁梁上弦杆顺桥向等距平行布置；所述的若干根钢纵梁顺桥向等距平行布置在若干根钢桁梁上弦杆之间；所述的若干根钢横梁横桥向等距平行布置；所述的若干根钢横梁同时与若干根钢桁梁上弦杆、若干根钢纵梁垂直相交；所述的若干根钢桁梁上弦杆、若干根钢纵梁、若干根钢横梁的顶面处于同一水平面。

所述的钢纵梁与钢横梁连接方式如下：在相交处将钢纵梁截断；在相交处顶部水平放置若干块纵横梁顶面拼接板，并用若干个铆钉将其与钢纵梁、钢横梁铆接；在相交处底部水平放置若干块纵横梁底面拼接板，每块纵横梁底面拼接板用若干个铆钉将其与钢纵梁、钢横梁铆接；在相交处侧面垂直放置若干块横向连接角钢，每块横向连接角钢用若干个铆钉将其与钢纵梁、钢横梁铆接。

所述的钢桁梁上弦杆与钢横梁连接方式如下：在相交处将钢横梁截断，在相交处底部水平放置若干块节点板，并用若干个铆钉将其与钢桁梁上弦杆、钢横梁铆接；

所述的若干根上平联两根一组交叉布置在钢桁梁上弦杆与钢横梁组成的矩形框内，若干根上平联端部与节点板搭接并用若干个铆钉铆接；所述的每组两根上平联连接方式如下：在相交处将其中一根上平联截断，使两根上平联处于同一水平面交叉，在相交处顶部、底部各水平放置若干块上平联拼接板，并用若干个铆钉将若干块上平联拼接板与两根上平联铆接。

与现有技术相比，本申请提供的技术方案，作为举例而非限定，具有如下有益效果：

(1)将传统钢桁梁桥连接体系中钢纵梁位置向下移动，使钢纵梁顶面与钢桁梁上弦杆、钢横梁齐平，组成梁格体系，由钢纵梁与钢横梁共同支撑行车道板，行车道板受力均衡。

(2)将钢纵梁在钢横梁相交处断开，通过纵横梁顶面拼接板、纵横梁底面拼接板和横向连接角钢的铆接实现对钢纵梁的约束，钢纵梁边界条件基本上假定为两端固结，改善了钢纵梁的受力状态，尤其限制了钢纵梁端部的转角，大大提高了连接体系抗疲劳性能。

(3)取消传统钢桁梁桥连接体系中钢纵梁与钢横梁之间的支撑垫块，并在纵横梁与钢桁梁上弦杆之间采用刚性铆接，有利于抵抗列车运行过程中产生的水平及纵向荷载，并将荷载有效传递至钢桁梁。

(4)将钢纵梁、钢横梁、上平联等多组构件在垂向上均布置于钢桁梁上弦杆高度范围内，有效降低了空间高度。

附图说明

图1为本申请实施例提供的一种新型钢桁梁桥面连接体系一个结构单元的平面结构示意图；

图2为本申请实施例提供的一种新型钢桁梁桥面连接体系一个结构单元的横断面结构示意图；

图3为本申请实施例提供的一种新型钢桁梁桥面连接体系中钢纵梁与钢横梁连接结构横断面示意图；

图4为本申请实施例提供的一种新型钢桁梁桥面连接体系中上平联与上弦杆及横梁平面位置关系示意图。

附图标记说明

1为钢纵梁、2为钢横梁、3为上平联、4为钢桁梁上弦杆、5为纵横梁顶面拼接板、6为纵横梁底面拼接板、7为横向连接角钢、8为铆钉、9为节点板、10为上平联拼接板

具体实施方式

下面将结合具体实施例及其附图对本申请提供的技术方案作进一步说明。结合下面说明，本申请的优点和特征将更加清楚。

需要说明的是，本申请的实施例有较佳的实施性，并非是对本申请任何形式的限定。本申请实施例中描述的技术特征或者技术特征的组合不应当被认为是孤立的，它们可以被相互组合从而达到更好的技术效果。本申请优选实施方式的范围也可以包括另外的实现，且这应被本申请实施例所属技术领域的技术人员所理解。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限定。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。

需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，本申请中的术语应做广义理解，对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

本申请的附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本申请实施例的目的，并非是限定本申请可实施的限定条件。任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本申请所能产生的效果及所能达成的目的下，均应落在本申请所揭示的技术内容所能涵盖的范围内。且本申请附图中所出现的相同标号代表相同的特征或者部件，可应用于不同实施例中。

如图1所示，一种新型钢桁梁桥面连接体系一个结构单元的平面包括六根钢纵梁1、三根钢横梁2、十二根上平联3、四根钢桁梁上弦杆4，所述的四根钢桁梁上弦杆4顺桥向等距平行布置；所述的六根钢纵梁1两根一组顺桥向等距平行布置在四根钢桁梁上弦杆4之间；所述的三根钢横梁2横桥向等距平行布置；所述的十二根上平联3两根一组交叉布置在钢桁梁上弦杆4与钢横梁2组成的矩形框内；钢纵梁1与钢横梁2组成梁格体系共同支撑行车道板，行车道板受力均衡。

如图2所示，一种新型钢桁梁桥面连接体系一个结构单元的横断面包括六根钢纵梁1、一根钢横梁2、四根钢桁梁上弦杆4；所述的六根钢纵梁1、一根钢横梁2、四根钢桁梁上弦杆4顶面处于同一水平面；所述的钢桁梁上弦杆4采用横放的高度460mm的H型钢；所述的钢纵梁1采用纵放的高度450mm的H型钢；所述的钢横梁2采用横放的高度460mm的H型钢；所述的一根钢横梁2同时与六根钢纵梁1、四根钢桁梁上弦杆4垂直相交。

如图3所示，钢横梁2与钢纵梁1垂直相交且顶面处于同一水平面；所述的钢纵梁1与钢横梁2相交处将钢纵梁1截断，在相交处顶部水平放置一块纵横梁顶面拼接板5并用十六个铆钉8将其与钢纵梁1、钢横梁2铆接；在相交处底部水平放置两块纵横梁底面拼接板6，每块纵横梁底面拼接板6用八个铆钉8将其与钢纵梁1、钢横梁2铆接；在相交处侧面垂直放置四块横向连接角钢7，每块横向连接角钢7用八个铆钉8将其与钢纵梁1、钢横梁2铆接；钢纵梁1与钢横梁2之间采用刚性铆接，改善了钢纵梁1的受力状态，尤其限制了钢纵梁1端部的转角，有利于抵抗列车运行过程中产生的水平及纵向荷载，大大提高了连接体系抗疲劳性能。

如图4所示，钢桁梁上弦杆4与钢横梁2垂直相交，相交处将钢横梁2截断，在相交处底部水平放置一块节点板9并用三十个铆钉8将其与钢桁梁上弦杆4、钢横梁2铆接；所述的上平联3采用横放的高度260mm的工字型钢，两根一组交叉布置在钢桁梁上弦杆4与钢横梁2组成的矩形框内；所述的两根上平联3相交处将其中一根上平联3截断，使两根上平联3处于同一水平面交叉，在相交处顶部、底部各水平放置一块上平联拼接板10，并用三十六个铆钉8分别将两块上平联拼接板10与两根上平联3铆接；上平联3端部与节点板9搭接并用六个铆钉8铆接。

本申请提供的一种新型钢桁梁桥面连接体系，其每个结构单元的工作流程如下：

将四根纵向放置的高度460mm的H型钢钢桁梁上弦杆4横桥向向等距平行布置；再将六根纵放的高度450mm的H型钢钢纵梁1两根一组顺桥向等距平行布置在四根钢桁梁上弦杆4之间；再将三根纵放的高度450mm的H型钢钢横梁2横桥向等距平行布置；再将十二根横放的高度260mm的上平联3两根一组交叉布置在钢桁梁上弦杆4与钢横梁2组成的矩形框内；保持六根钢纵梁1、一根钢横梁2、四根钢桁梁上弦杆4顶面在同一水平面；

在钢纵梁1与钢横梁2相交处将钢纵梁1截断，在相交处顶部水平放置一块纵横梁顶面拼接板5并用十六个铆钉8将其与钢纵梁1、钢横梁2铆接；在相交处底部水平放置两块纵横梁底面拼接板6，每块纵横梁底面拼接板6用八个铆钉8将其与钢纵梁1、钢横梁2铆接；在相交处侧面垂直放置四块横向连接角钢7，每块横向连接角钢7用八个铆钉8将其与钢纵梁1、钢横梁2铆接；

在钢桁梁上弦杆4与钢横梁2相交处将钢横梁2截断，在相交处底部水平放置一块节点板9并用三十个铆钉8将其与钢桁梁上弦杆4、钢横梁2铆接；两根上平联3相交处将其中一根上平联3截断，使两根上平联3处于同一水平面交叉，在相交处顶部、底部各水平放置一块上平联拼接板10，并用三十六个铆钉8分别将两块上平联拼接板10与两根上平联3铆接；上平联3端部与节点板9搭接并用六个铆钉8铆接；

重复上述操作利用多个结构单元组成新型钢桁梁桥面连接体系。

上述描述仅是对本申请较佳实施例的描述，并非是对本申请范围的任何限定。任何熟悉该领域的普通技术人员根据上述揭示的技术内容做出的任何变更或修饰均应当视为等同的有效实施例，均属于本申请技术方案保护的范围。

Claims (4)

1.一种新型钢桁梁桥面连接体系，其特征在于：该体系包括若干根钢桁梁上弦杆(4)、若干根钢纵梁(1)、若干根钢横梁(2)、若干根上平联(3)、若干块纵横梁顶面拼接板(5)、若干块纵横梁底面拼接板(6)、若干块横向连接角钢(7)、若干个铆钉(8)、若干块节点板(9)、若干块上平联拼接板(10)；

所述的若干根钢桁梁上弦杆(4)顺桥向等距平行布置；

所述的若干根钢纵梁(1)顺桥向等距平行布置在若干根钢桁梁上弦杆(4)之间；

所述的若干根钢横梁(2)横桥向等距平行布置；

所述的若干根钢横梁(2)同时与若干根钢桁梁上弦杆(4)、若干根钢纵梁(1)垂直相交；

所述的若干根钢桁梁上弦杆(4)、若干根钢纵梁(1)、若干根钢横梁(2)的顶面处于同一水平面。

2.根据权利要求1所述的连接体系，其特征在于：所述的钢纵梁(1)与钢横梁(2)连接方式如下：在相交处将钢纵梁(1)截断；在相交处顶部水平放置若干块纵横梁顶面拼接板(5)，并用若干个铆钉(8)将其与钢纵梁(1)、钢横梁(2)铆接；在相交处底部水平放置若干块纵横梁底面拼接板(6)，每块纵横梁底面拼接板(6)用若干个铆钉(8)将其与钢纵梁(1)、钢横梁(2)铆接；在相交处侧面垂直放置若干块横向连接角钢(7)，每块横向连接角钢(7)用若干个铆钉(8)将其与钢纵梁(1)、钢横梁(2)铆接。

3.根据权利要求1所述的连接体系，其特征在于：所述的钢桁梁上弦杆(4)与钢横梁(2)连接方式如下：在相交处将钢横梁(2)截断，在相交处底部水平放置若干块节点板(9)，并用若干个铆钉(8)将每块节点板(9)与钢桁梁上弦杆(4)、钢横梁(2)铆接。

4.根据权利要求1所述的连接体系，其特征在于：所述的若干根上平联(3)两根一组交叉布置在钢桁梁上弦杆(4)与钢横梁(2)组成的矩形框内，若干根上平联(3)端部与节点板(9)搭接并用若干个铆钉(8)铆接；

所述的每组两根上平联(3)连接方式如下：在相交处将其中一根上平联(3)截断，使两根上平联(3)处于同一水平面交叉，在相交处顶部、底部各水平放置若干块上平联拼接板(10)，并用若干个铆钉(8)将若干块上平联拼接板(10)与两根上平联(3)铆接。

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