CN216765553U - 一种钢拱钢梁固结结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种钢拱钢梁固结结构，包括钢箱梁(1)和钢拱肋(2)，所述的钢拱肋(2)贯穿钢箱梁(1)的顶板(11)和底板(12)，并与顶板(11)和底板(12)焊接连接，所述的钢箱梁(1)内部焊接有箱梁横隔板(13)和箱梁纵隔板(14)，箱梁纵隔板(14)与钢拱肋(2)焊接连接。与现有技术相比，本实用新型为解决复杂异型钢结构拱桥中拱梁固结提供了全新的思路，结构构造及体系受力均较为合理，避免了材料和经济浪费，具有重大经济和社会效益，具有极大的推广与应用价值。

Description

一种钢拱钢梁固结结构

技术领域

本实用新型涉及桥梁工程技术领域，具体涉及一种钢拱钢梁固结结构。

背景技术

我国是一个桥梁建设大国，也是一个桥梁建设的强国。随着国内经济发展水平逐步提高，城市中具有标志性造型的景观桥梁建设方兴未艾，这些跨度在100～200m之间城市景观桥梁大多采用拱桥和斜拉桥。这些桥梁由于结构构造和受力均复杂，大多采用钢结构形式。钢结构是节能、环保的结构。钢材强度高，钢结构相对比较轻，施工安装较为便利，构件尺寸相对较小，可以更有效利用材料，且可通过再利用、回炉等措施循环使用，更有利于节能环保。相对混凝土结构，钢结构延性更好，故安全储备更大，抗震性能更好，是建筑结构、桥梁结构的发展方向，顺应我国产业的发展。钢结构桥梁更容易工业化、标准化、智能化缔造，应使之成为我国桥梁主导结构桥形式，大力推进钢结构桥梁，缔造标准化规划、工业化出产、设备化施工，提高桥梁工程的质量品质。

主拱和主梁结合段是全桥最重要的受力构件之一，结构复杂，连接关系多，要承受拱肋的弯矩、剪力、轴力，受力非常复杂拱梁结合段的设计与制造是桥梁建设的难点和控制要点。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种钢拱钢梁固结结构，为解决复杂异型钢结构拱桥中拱梁固结提供新的思路。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：一种钢拱钢梁固结结构，包括钢箱梁和钢拱肋，所述的钢拱肋贯穿钢箱梁的顶板和底板，并与顶板和底板焊接连接，所述的钢箱梁内部焊接有箱梁横隔板和箱梁纵隔板，箱梁纵隔板与钢拱肋焊接连接。

所述的钢拱肋，一般均为关键传力构造，截面尺寸较大，可以在台架整体焊接完成，然后根据设计倾斜度进行安装定位，有利于保证钢拱肋焊接质量。所述的钢箱梁可以根据现场吊装情况，进行两片或四片的截分，然后吊装拼接对齐。本实用新型设计连接方式采用全焊接的形式，避免了由于疲劳问题的影响而采用传统高强螺栓的连接形式，极大地降低了现场安装制作的难度，简化了结构构造。

优选地，所述的钢拱肋包括拱肋壁板、拱肋横隔板和拱肋加劲肋，所述的拱肋壁板与顶板和底板焊接连接，所述的拱肋横隔板和拱肋加劲肋焊接在拱肋壁板上。箱梁纵隔板设置于箱梁内部，焊接于拱肋壁板上，既保证箱梁与拱肋之间传力的可靠性，同时加强肋拱及梁的整体连接刚度。

进一步优选地，所述的拱肋横隔板间隔设置在拱肋壁板上，并与钢拱肋的轴线垂直。

更进一步优选地，所述的拱肋壁板上还设置有拱肋辅助隔板，所述的拱肋辅助隔板设置在钢拱肋贯穿顶板和底板的断面处，每块所述的拱肋辅助隔板分别与顶板和底板平齐。即所述的拱肋辅助隔板与顶板和底板平行，并与顶板或底板位于同一平面内。在贯穿箱梁顶底板断面处，拱肋内部应设置对应的隔板分别与箱梁顶、底板对齐，采用拱肋内外刚度一致性，其余的横隔板按常规设置。

优选地，所述的钢拱肋断面形状包括圆形、椭圆形、四边形、六边形、八边形。

进一步优选地，所述的钢拱肋断面形状为六边形。

更进一步优选地，所述的钢箱梁内设有两个以上的箱梁纵隔板，所述的钢拱肋其中两条相对边的两端均与箱梁纵隔板位于同一平面内，并与箱梁纵隔板焊接连接。所述的箱梁纵隔板应根据钢拱肋断面形状进行设置，箱梁纵隔板设置在钢拱肋相邻侧板交汇角点处，一般不应少于两片，焊接于拱肋壁板上，并在一定的范围内进行刚度过渡，避免某个断面刚度突变。

进一步优选地，所述的钢箱梁与裸露在钢箱梁外的钢拱肋部分之间设有过渡结构，所述的过渡结构与箱梁纵隔板位于同一平面。

优选地，所述的钢箱梁和钢拱肋之间垂直相交或斜交。所述的钢拱肋可以与钢箱梁保持一定的夹角相交，并不限制于拱梁垂直贯穿箱梁顶底板。

优选地，所述的钢拱肋为整体式构造；所述的钢箱梁内设置有箱梁加劲肋。所述的钢拱肋为整体式构造，贯穿于箱梁顶底板，既保证了拱肋的传力的直接性，也有利钢箱梁拆分组焊，有利于钢箱梁的施工安装定位。

优选地，在拱梁固结处的钢箱梁的板厚与其它常规梁节段板厚不同。顶板和底板开孔，钢拱肋贯穿，顶板和底板焊接于拱肋壁板上，该区段板厚应重点验算疲劳应力幅，根据疲劳应力影响确定板厚，一般应适当加厚。

本实用新型结构中，钢拱肋整体贯穿钢箱梁，钢箱梁的顶板和底板焊接在钢拱肋的拱肋壁板上，构成整体式节点构造，区别于传统拱和梁采用拱肋腹板与箱梁腹板对齐的固结结构，本整体式固结结构无须限制腹板对齐，进而可以不限制于拱的断面形式及尺寸大小。箱梁结构为常规箱梁断面，并不要求箱梁腹板与拱肋壁板对齐设置，既适用整体式大箱梁，也可用于双边箱等结构形式。

桥梁设计中，一般要求传力途径明确，而复杂的异型桥梁，通过传统的结构分析很难准确找出其传力途径。从构造传力的角度看，传力途径明确，直接的构造较为经济合理。本实用新型钢结构的拱梁固结构造正是基于这样的受力理念考虑，通过现代力学计算技术，使重要受力杆件钢拱肋传力路径直接，明确，从而节省材料用量，控制总体造价，使人们以较为合理的造价，满足异型景观桥梁的使用功能和美学要求。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

1.本实用新型钢拱肋整体贯穿钢箱梁，钢箱梁的顶板和底板焊接在钢拱肋的拱肋壁板上，构成整体式节点构造，无须限制腹板对齐，不限制于拱的断面形式及尺寸大小；

2.本实用新型固结结构为解决复杂异型钢结构拱桥中拱梁固结提供了全新的思路，结构构造及体系受力均较为合理，避免了材料和经济浪费，具有重大经济和社会效益，具有极大的推广与应用价值；

3.本实用新型结构中所有板件连接均采用焊接的形式相连，通过合理布置结构，可以减少疲劳应力幅，与传统的拱梁结合段由于疲劳问题采用螺栓连接的构造相比，极大地降低了安装制作的难度；

4.本实用新型固结结构可应用于城市景观桥梁中拱桥钢结构形式钢拱钢梁固结技术领域，适应当前我国钢结构装配化技术的推广，可以使一些景观造型独特的桥梁方案得以实施，有利于构建具有标志性的城市景观桥梁，提升城市的景观环境和品质。

附图说明

图1为本实用新型钢拱钢梁固结结构的结构示意图一；

图2为本实用新型钢拱钢梁固结结构的结构示意图二；

图3为本实用新型钢拱钢梁固结结构的剖面图；

图中：1-钢箱梁，11-顶板，12-底板，13-箱梁横隔板，14-箱梁纵隔板，15-箱梁加劲肋，2-钢拱肋，21-拱肋壁板，22-拱肋横隔板，23-拱肋加劲肋，24-拱肋辅助隔板，3-过渡结构。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。以下实施例在以本实用新型技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。

实施例1

一种钢拱钢梁固结结构，包括钢箱梁1和钢拱肋2，如图1所示，钢拱肋2整体贯穿钢箱梁1，钢箱梁1的顶板11和底板12焊接在钢拱肋2的拱肋壁板21上，构成整体式节点构造。具体的，整体式结构由钢拱肋2节段、钢箱梁1节段、箱梁横隔板13及箱梁纵隔板14通过焊接连接而成。钢拱肋2的拱肋壁板21整体穿过钢箱梁1的顶板11和底板12，保证拱肋壁板21的连续性。钢箱梁1为常规的箱型断面，其不同之处在于拱梁固结局部区段，板件厚度根据疲劳应力计算确定。钢箱梁1内部设置箱梁纵隔板14，确保拱及梁的整体连接，保证传力的可靠性。

本实施例钢箱梁1为双边箱结构，钢拱肋2为六边形截面形式，钢拱肋2以37°左右斜穿钢箱梁1。

钢拱肋2由拱肋壁板21和设置在拱肋壁板21上的拱肋横隔板22、拱肋加劲肋23和拱肋辅助隔板24构成，其中，如图2所示，拱肋横隔板22间隔设置在钢拱肋2中，并与钢拱肋2的轴线垂直，拱肋辅助隔板24设置在钢拱肋2贯穿顶板11和底板12的断面处，与顶板11和底板12平齐，拱肋辅助隔板24连接有拱肋横隔板22，其连接的拱肋横隔板22一端焊接在拱肋壁板21上，另一端焊接在拱肋辅助隔板24上。

如图3所示，本实施例固结结构中，钢箱梁1内平行设置有两个箱梁纵隔板14，箱梁纵隔板14设置在钢拱肋2相邻拱肋壁板21交汇角点处。

实施例2

一种钢拱钢梁固结结构，钢箱梁1与裸露在钢箱梁1外的钢拱肋2部分之间设有过渡结构3，过渡结构3与箱梁纵隔板14数目相同，且与箱梁纵隔板14位于同一平面。

实施例3

一种钢拱钢梁固结结构，钢箱梁1内设置有箱梁加劲肋15，其余结构与实施例2相同。

上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用本实用新型。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本实用新型不限于上述实施例，本领域技术人员根据本实用新型的揭示，不脱离本实用新型范畴所做出的改进和修改都应该在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种钢拱钢梁固结结构，其特征在于，包括钢箱梁(1)和钢拱肋(2)，所述的钢拱肋(2)贯穿钢箱梁(1)的顶板(11)和底板(12)，并与顶板(11)和底板(12)焊接连接，所述的钢箱梁(1)内部焊接有箱梁横隔板(13)和箱梁纵隔板(14)，箱梁纵隔板(14)与钢拱肋(2)焊接连接。

2.根据权利要求1所述的钢拱钢梁固结结构，其特征在于，所述的钢拱肋(2)包括拱肋壁板(21)、拱肋横隔板(22)和拱肋加劲肋(23)，所述的拱肋壁板(21)与顶板(11)和底板(12)焊接连接，所述的拱肋横隔板(22)和拱肋加劲肋(23)焊接在拱肋壁板(21)上。

3.根据权利要求2所述的钢拱钢梁固结结构，其特征在于，所述的拱肋横隔板(22)间隔设置在拱肋壁板(21)上，并与钢拱肋(2)的轴线垂直。

4.根据权利要求3所述的钢拱钢梁固结结构，其特征在于，所述的拱肋壁板(21)上还设置有拱肋辅助隔板(24)，所述的拱肋辅助隔板(24)设置在钢拱肋(2)贯穿顶板(11)和底板(12)的断面处，每块所述的拱肋辅助隔板(24)分别与顶板(11)和底板(12)平齐。

5.根据权利要求1所述的钢拱钢梁固结结构，其特征在于，所述的钢拱肋(2)断面形状包括圆形、椭圆形、四边形、六边形、八边形。

6.根据权利要求5所述的钢拱钢梁固结结构，其特征在于，所述的钢拱肋(2)断面形状为六边形。

7.根据权利要求6所述的钢拱钢梁固结结构，其特征在于，所述的钢箱梁(1)内设有两个以上的箱梁纵隔板(14)，所述的钢拱肋(2)其中两条相对边的两端均与箱梁纵隔板(14)位于同一平面内，并与箱梁纵隔板(14)焊接连接。

8.根据权利要求7所述的钢拱钢梁固结结构，其特征在于，所述的钢箱梁(1)与裸露在钢箱梁(1)外的钢拱肋(2)部分之间设有过渡结构(3)，所述的过渡结构(3)与箱梁纵隔板(14)位于同一平面。

9.根据权利要求1所述的钢拱钢梁固结结构，其特征在于，所述的钢箱梁(1)和钢拱肋(2)之间垂直相交或斜交。

10.根据权利要求1～9任一项所述的钢拱钢梁固结结构，其特征在于，所述的钢拱肋(2)为整体式构造；所述的钢箱梁(1)内设置有箱梁加劲肋(15)。

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