CN215857218U - 一种全装配式的钢板梁桥结构 - Google Patents

一种全装配式的钢板梁桥结构 Download PDF

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翟慕赛
刘可凡
杨政
褚乐
钱佳宸
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Abstract

本实用新型提供一种全装配式的钢板梁桥结构,包括工字形主梁和钢桥面板,所述工字形主梁的下翼缘、钢桥面板的横隔板下翼缘均设有节点板,工字形主梁之间横向采用支撑杆件连接;所述钢桥面板的横隔板在与工字形主梁的相交处设置切口,以保证工字形主梁纵向连续通过;所述钢桥面板通过高强螺栓分别与工字形主梁的上翼缘和腹板加劲肋连接,同时采用支撑杆件与工字形主梁的下翼缘连接;所述工字形主梁之间的支撑杆件采用加强杆件进行连接,纵向设置应与钢桥面板横隔板相匹配。所述工字形主梁、钢桥面板、支撑杆件、加强杆件均采用工厂制造、现场拼装的方法施工,现场仅需进行高强螺栓施拧工作,具有自重轻,承载力大、施工便捷、可持续性好等优点。

Description

一种全装配式的钢板梁桥结构
技术领域
本实用新型属于桥梁工程技术领域,具体涉及到一种全装配式钢板梁桥结构。
背景技术
钢结构桥梁具有自重轻、承载力大、施工速度快等优点,能够满足不同跨径、不同结构型式的公路、铁路桥梁设计需求,目前新建的大跨径及超大跨径悬索桥、斜拉桥也大多选用钢结构加劲梁。我国自二十世纪九十年代起开始逐步发展应用钢结构桥梁,经过三十余年的研究语实践,钢结构桥梁设计水平与施工技术已取得了较大的进步,为世界范围内的钢结构桥梁推广应用提供了有力的支持。然而,和欧洲、美国、日本等国家相比,我国钢结构桥梁占比相对较低,且中、小跨径钢桥较少。随着我国钢铁产能提升、钢材能源过剩,交通部开始大力推广钢结构桥梁,因此钢结构桥梁将会更加广泛的应用于交通基础设施建设。
根据截面形式不同,钢结构桥梁可以分为钢板梁桥、钢桁梁桥和钢箱梁桥,施工时一般将桥梁结构划分成若干节段,在工厂进行节段制造,现场仅需进行节段之间拼装即可。常用的连接方式主要有铆接、焊接和栓接,铆接连接施工工艺复杂、施工质量难以保证,新建桥梁已较少采用铆接连接,当前钢结构桥梁一般采用焊接、栓接连接。焊接施工受焊接设备、熟练程度等因素影响,容易出现夹渣、气孔、未熔合、裂纹等初始缺陷,现场施焊时不利的环境条件将会进一步导致焊接质量低下,造成结构承载力下降、疲劳性能降低。同时,采用焊接连接时焊缝区域在焊接热应力影响下,焊接残余应力的客观存在,将会改变疲劳敏感细节的受力状态,进一步影响结构的疲劳性能。
钢板梁桥相比于钢桁梁桥、钢箱梁桥,截面构造简单且自重较轻,早期常用在铁路中、小跨径桥梁,现已逐步应用到公路桥梁与市政桥梁中。随着桥梁施工设备的进步和装配化理念的深入,发展装配式钢板梁桥结构能够提升施工效率、降低环境因素对施工质量的影响,符合当前国家提出的“绿色环保,低碳节能”的发展理念。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种全装配式钢板梁桥结构,以解决上述背景技术中提到的传统钢结构桥梁现场焊接施工存在的缺点,实现中、小跨径桥梁工厂批量预制、现场快速拼装,具有自重轻、施工便捷、可持续性好等优点。
为解决上述技术问题,本实用新型采用了以下技术方案:
一种全装配式钢板梁桥结构,包括工字形主梁、钢桥面板、支撑杆件、加强杆件和高强螺栓,其特征在于,所述的工字形主梁的下翼缘、所述钢桥面板的横隔板下翼缘均设有节点板,所述节点板采用焊接连接,所述工字形主梁之间横向采用所述支撑杆件连接;所述钢桥面板的横隔板在与所述工字形主梁的相交处设置切口,以保证所述工字形主梁纵向连续通过;所述钢桥面板通过高强螺栓分别与所述工字形主梁的上翼缘和腹板加劲肋连接,同时采用支撑杆件与所述工字形主梁的下翼缘连接;所述工字形主梁之间的支撑杆件采用加强杆件进行连接,所述支撑杆件和加强杆件纵向设置应与钢桥面板横隔板相匹配。
优选的,所述的工字形主梁腹板加劲肋采用两侧对称布置,加劲肋上缘不与工字形主梁上翼缘板连接,下缘距离节点板50mm-100mm。
优选的,所述的钢桥面板横隔板采用倒T形截面,在工字形主梁之间采用等高度布置,悬挑翼缘的横隔板采用变高度布置,且悬挑翼缘的宽度一般为工字形主梁间距的0.4-0.6倍。
优选的,所述的钢桥面板顶板与工字形主梁上翼缘通过高强螺栓实现搭接连接,所述钢桥面板横隔板与工字形主梁腹板加劲肋通过高强螺栓实现对接连接。
优选的,所述的工字形主梁、正交异性钢桥面板、支撑杆件均需在相匹配的位置开设螺栓孔。
优选的,所述支撑杆件均为工字形截面,采用高强螺栓将其上、下翼缘与节点板连接,支撑杆件的截面高度应与节点板相匹配。
优选的,所述的高强螺栓用于工字形主梁上翼缘与钢桥面板顶板连接时,螺帽位于钢桥面板顶板上方,螺杆高出顶板30mm-50mm,高出部分直接深入桥面铺装结构。
优选的,所述支撑杆件上均还设有加强杆件,所述加强杆件之间形成三角状。
上述技术方案中提供的一种全装配式钢板梁桥结构,至少包括以下有益效果:
1、施工速度快,施工质量更有保证。提出的一种全装配式钢板梁桥结构,工字形主梁、钢桥面板、支撑杆件和加强杆件可以提前在工厂进行制造,运至桥址现场后仅需采用高强螺栓进行拼装,施工效率高且施工质量更容易控制。
2、结构耐久性好、降低全寿命周期内维护成本。全装配式钢板梁桥结构焊缝较少且均在工厂内完成施焊,现场拼装全部采用高强螺栓,避免了焊接可能带来的焊接缺陷及残余应力,结构抗疲劳性能优越,能够显著延长结构的使用寿命,降低全寿命周期内的维护成本。
3、结构可拆卸、可持续性能好。全装配式钢板梁桥结构中工字形钢主梁、钢桥面板、支撑杆件和加强杆件均可以拆卸,利于维修加固或更换构件;后期维护过程中个别构件需要特殊修复时,方便操作,结构整体可持续性能好。
附图说明
图1为本实用新型的一种全装配式钢板梁桥结构示意图。
图2为本实用新型的工字形主梁示意图。
图3为本实用新型的钢桥面板示意图。
图4为本实用新型的支撑杆件示意图。
图中:1.工字形主梁;11.上翼缘;12.下翼缘;13.腹板;14. 腹板加劲肋;2.钢桥面板;21.顶板;22.纵向加劲肋;23.横隔板腹板;24.横隔板下翼缘;3.支撑杆件;4.加强杆件;5.高强螺栓。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的及优点更加清楚明白,以下结合附图对本实用新型进行具体说明。应当理解,以下文字仅仅用以描述本实用新型的一种或几种具体的实施方式,并不对本实用新型具体请求的保护范围进行严格限定。
如图1所示,本实用新型所述的一种全装配式钢板梁桥结构,包括工字形主梁1、钢桥面板2、支撑杆件3、加强杆件4和高强螺栓5。
如图1所示,本实用新型所述的高强螺栓5用于工字形主梁上翼缘11与钢桥面板顶板21连接时,螺帽位于钢桥面板顶板21上方,螺杆高出顶板30mm-50mm,高出部分直接深入桥面铺装结构。
如图2所示,本实用新型所述的钢桥面板横隔板23、24采用倒 T形截面,在工字形主梁1之间采用等高度布置,悬挑翼缘的横隔板23、24采用变高度布置,且悬挑翼缘的宽度一般为工字形主梁1间距的0.4-0.6倍。
如图2所示,本实用新型所述的工字形主梁腹板加劲肋14采用两侧对称布置,腹板加劲肋14上缘不与工字形主梁上翼缘11连接,下缘至节点板距离为50mm-100mm。
如图1-3所示,本实用新型所述的钢桥面板横隔板23、24在与工字形主梁1相交处设置切口,以保证工字形主梁1纵向连续通过;钢桥面板2通过高强螺栓5分别与工字形主梁上翼缘11、腹板加劲肋14连接,同时采用支撑杆件3与工字形主梁下翼缘12连接。
如图4所示,所述的支撑杆件3均为工字形截面,采用高强螺栓 5将其上翼缘11、下翼缘12与节点板连接,支撑杆件3的截面高度应与节点板相匹配。
如图1-4所示,本实用新型所述的工字形主梁下翼缘12、钢桥面板横隔板下翼缘24均设有节点板,节点板采用焊接连接,工字形主梁1之间横向采用支撑杆件3连接。支撑杆件3纵向应与钢桥面板横隔板23、24位置相匹配,除梁端需布设外,跨径范围内按间距 3.0-6.0m布设。
如图1-4所示,本实用新型钢桥面板顶板21与工字形主梁上翼缘11通过高强螺栓5实现搭接连接,钢桥面板横隔板23、24与工字形主梁腹板加劲肋14通过高强螺栓5实现对接连接。工字形主梁1、钢桥面板2、支撑杆件3均需在相匹配的位置开设螺栓孔。
如图1-4所示,支撑杆件3上均还设有加强杆件4,加强杆件4 之间形成三角状。加强杆件4和支撑杆件3可以通过螺栓连接或焊接等其他方式连接。
如图2-4所示,本实用新型所述的工字形主梁1、钢桥面板2、支撑杆件3、加强杆件4均采用工厂制造、现场拼装的方法施工,其中焊接均在工厂内完成,现场仅需进行高强螺栓5施拧工作。
以上对本实用新型的有关内容进行了说明,但不用于限制本实用新型。本领域普通技术人员在基于这些说明的情况下能实现本实用新型。基于本实用新型的上述内容,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本实用新型保护的范围。

Claims (8)

1.一种全装配式的钢板梁桥结构,包括工字形主梁、钢桥面板、支撑杆件、加强杆件和高强螺栓,其特征在于,所述的工字形主梁的下翼缘、所述钢桥面板的横隔板下翼缘均设有节点板,所述节点板采用焊接连接,所述工字形主梁之间横向采用所述支撑杆件连接;所述钢桥面板的横隔板在与所述工字形主梁的相交处设置切口,以保证所述工字形主梁纵向连续通过;所述钢桥面板通过所述高强螺栓分别与所述工字形主梁的上翼缘和腹板加劲肋连接,同时采用支撑杆件与所述工字形主梁的下翼缘连接;所述工字形主梁之间的支撑杆件采用加强杆件进行连接,所述支撑杆件和加强杆件纵向设置应与钢桥面板横隔板相匹配。
2.根据权利要求1所述的一种全装配式的钢板梁桥结构,其特征在于:所述工字形主梁的腹板加劲肋采用两侧对称布置,加劲肋上缘不与翼缘板连接,下缘距离节点板50mm-100mm。
3.根据权利要求1所述的一种全装配式的钢板梁桥结构,其特征在于:所述钢桥面板横隔板采用倒T形截面,在所述工字形主梁之间采用等高度布置,悬挑翼缘的横隔板采用变高度布置,且悬挑翼缘的宽度一般为工字形主梁间距的0.4-0.6倍。
4.根据权利要求1所述的一种全装配式的钢板梁桥结构,其特征在于:所述的钢桥面板的顶板与所述工字形主梁的上翼缘通过所述高强螺栓实现搭接连接,所述钢桥面板横隔板与所述工字形主梁腹板加劲肋通过所述高强螺栓实现对接连接。
5.根据权利要求1所述的一种全装配式的钢板梁桥结构,其特征在于:所述的工字形主梁、钢桥面板、支撑杆件均需在相匹配的位置开设螺栓孔。
6.根据权利要求1所述的一种全装配式的钢板梁桥结构,其特征在于:所述的支撑杆件均为工字形截面,所述支撑杆件通过所述高强螺栓将其上、下翼缘与所述节点板连接,所述支撑杆件的截面高度与所述节点板相匹配。
7.根据权利要求1所述的一种全装配式的钢板梁桥结构,其特征在于:所述高强螺栓用于所述工字形主梁的上翼缘与所述钢桥面板的顶板连接时,其螺帽位于所述钢桥面板的顶板上方,其螺杆高出所述钢桥面板的顶板30mm-50mm,且高出部分直接深入桥面铺装结构。
8.根据权利要求1所述的一种全装配式的钢板梁桥结构,其特征在于:所述支撑杆件上均还设有加强杆件,所述加强杆件之间形成三角状。
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