CN217629366U - 一种钢系杆-钢管拱桥拱梁节点结构 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种钢系杆‑钢管拱桥拱梁节点结构，涉及拱桥拱梁技术领域，该钢系杆‑钢管拱桥拱梁节点结构包括：水平设置的钢系杆；拱肋组件，包括钢管拱肋，所述钢管拱肋的一端与所述钢系杆连接；及钢箱结构，所述钢箱结构具有空腔，所述钢箱结构套设于所述钢管拱肋的外周，所述空腔填充有混凝土。钢管拱肋的外侧设置有钢箱结构，钢管拱肋与钢箱结构之间的间隙填充有混凝土，混凝土能够起到钢管拱肋与钢箱结构之间内力传递的中介作用，使钢管拱肋受到的内力通过混凝土及钢箱结构传递到钢系杆上。钢箱结构及混凝土的设置，能够减小钢管拱肋和钢系杆局部屈曲的风险，起到优化钢系杆‑钢管拱桥拱梁节点结构的作用。

Description

一种钢系杆-钢管拱桥拱梁节点结构

技术领域

本申请涉及拱桥拱梁技术领域，特别涉及一种钢系杆-钢管拱桥拱梁节点结构。

背景技术

目前，下承式钢系杆-钢管拱肋拱桥的应用案例较少。在建设该类型的大桥时，传统拱梁节点结构通常将钢管拱肋与钢系梁顶板直接焊接，并于拱脚位置设置多个加劲肋以减少拱梁连接部位的应力集中和局部屈曲。该拱梁节点结构中，钢管拱肋与钢系杆顶板接触面积较小，内力传递不平顺，容易出现突变、引起应力集中和局部屈曲等问题。

实用新型内容

本申请旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本申请提出一种钢系杆- 钢管拱桥拱梁节点结构，能够有效克服内力传递不平顺的问题。

根据本申请实施例的钢系杆-钢管拱桥拱梁节点结构，包括：水平设置的钢系杆；拱肋组件，包括钢管拱肋，所述钢管拱肋的一端与所述钢系杆连接；封闭的钢箱结构，所述钢箱结构具有空腔，所述钢箱结构套设于所述钢管拱肋的外周，所述空腔填充有混凝土。

根据本申请实施例的钢系杆-钢管拱桥拱梁节点结构，所述钢箱结构包括PBL剪力键，所述PBL剪力键位于所述空腔，所述PBL剪力键包括第一连接件和多块间隔设置于所述钢箱结构的第一连接板，所述第一连接件具有多个，所述第一连接板设置有供所述第一连接件穿过的第一穿孔，所述第一连接件穿设于所述第一穿孔。

根据本申请实施例的钢系杆-钢管拱桥拱梁节点结构，相邻两块所述第一连接板的间距为 250mm。

根据本申请实施例的钢系杆-钢管拱桥拱梁节点结构，同一所述第一连接板设置有多个所述第一穿孔，且同一所述第一连接板中相邻两个所述第一穿孔的间距为100mm。

根据本申请实施例的钢系杆-钢管拱桥拱梁节点结构，所述钢管拱肋的外周分布有多个剪力钉。

根据本申请实施例的钢系杆-钢管拱桥拱梁节点结构，沿所述钢管拱肋的周向，相邻两个剪力钉与所述钢管拱肋的圆心形成的圆心角为45°。

根据本申请实施例的钢系杆-钢管拱桥拱梁节点结构，所述钢箱结构还包括第二剪力键，所述第二剪力键包括第二连接件和第二连接板，所述第二连接板位于所述空腔内，且所述第二连接件沿所述钢系杆的长度方向延伸，所述第二连接板设置有多个供所述第二连接件穿过的第二穿孔。

根据本申请实施例的钢系杆-钢管拱桥拱梁节点结构，所述拱肋组件还包括加劲板，所述加劲板设置于所述钢管拱肋靠近所述钢系杆的一端。

根据本申请实施例的钢系杆-钢管拱桥拱梁节点结构，所述钢箱结构设置有注浆孔，所述注浆孔位于所述钢箱结构远离所述钢系杆的一侧。

根据本申请实施例的钢系杆-钢管拱桥拱梁节点结构，所述钢箱结构横截面的轮廓为矩形，所述矩形靠近所述钢系杆顶端面的边与所述顶端面平行。

本申请实施例的钢系杆-钢管拱桥拱梁节点结构，至少具有如下有益效果：本申请实施例中，钢管拱肋的外侧设置有钢箱结构，钢管拱肋与钢箱结构之间的间隙填充有混凝土；混凝土能够起到钢管拱肋与钢箱结构之间内力传递的中介作用，使钢管拱肋受到的内力通过混凝土及钢箱结构传递到钢系杆上。钢箱结构及混凝土的设置，能够减小钢管拱肋和钢系杆局部屈曲的风险，起到优化钢系杆-钢管拱桥拱梁节点结构受力并减小应力集中和局部屈曲风险的作用。

本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

附图说明

下面结合附图和实施例对本申请做进一步的说明，其中：

图1为本申请实施例的钢系杆-钢管拱桥拱梁节点结构的整体结构示意图；

图2为本申请实施例的钢系杆-钢管拱桥拱梁节点结构中PBL剪力键的结构示意图；

图3为本申请实施例的钢系杆-钢管拱桥拱梁节点结构中剪力钉的安装示意图；

图4为本申请实施例的钢管拱桥拱梁节点立面结构示意图；

图5为本申请实施例的钢管拱桥拱梁节点平面结构示意图；

图6为图4中A-A结构示意图；

图7为图4中B-B结构示意图；

图8为图5中C-C结构示意图；

图9为图5中D-D结构示意图；

图10为图5中E-E结构示意图；

图11为图4中G部分的放大结构示意图。

附图标记：

1、支座垫板；2、支座中心线；3、人行道挑梁；

11、钢系杆；12、端横梁；

20、拱肋组件；21、钢管拱肋；22、连接杆；

31、钢箱结构；32、混凝土；33、PBL剪力键；331、第一连接件；332、第一连接板； 34、第二剪力键；35、加劲板；36、衔接板；37、剪力钉；300、注浆孔。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。

在本申请的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

在本申请的描述中，若干的含义是一个以上，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本申请的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本申请中的具体含义。

本申请的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

参见图1至图11所示，本申请实施例公开了一种钢系杆-钢管拱桥拱梁节点结构，该钢系杆-钢管拱桥拱梁节点结构包括钢系杆11、拱肋组件20及钢箱结构31。

本申请实施例中，参见图2和图3所示，钢系杆11水平设置支座垫板1上，支座垫板1能够对钢系杆11起到支撑作用。其中，钢系杆11沿桥梁的纵向方向延伸。桥梁还包括端横梁12和人行道挑梁3，端横梁12沿桥梁的横向方向水平设置，钢系杆11与端横梁12垂直连接，端横梁12位于钢系杆11的一侧，人行道挑梁3位于钢系杆11的另一侧。

本申请实施例中，拱肋组件20包括钢管拱肋21，钢管拱肋21的一端与钢系杆11连接，钢管拱肋21的另一端向桥梁的另一侧延伸并与该侧的钢系杆11连接。具体的，钢管拱肋21 与钢系杆11的连接处位于支座中心线2的延长线上。进一步的，钢管拱肋21至少具有多根，多根钢管拱肋21之间通过连接杆22相互联系，以形成桁架结构。

钢箱结构31具有空腔，钢箱结构31套设于钢管拱肋21的外周，空腔填充有混凝土32。其中，钢箱结构31为多块钢板构成的箱型封闭结构，该钢箱结构31的弯曲拱度与对应位置的钢管拱肋21的拱度一致。本实施例中，混凝土32选择为微膨胀高强混凝土32，钢箱结构31设置于钢管拱肋21的拱脚位置，钢箱结构31靠近钢系杆11的一端与钢系杆11连接，以克服拱梁节点结构内力传递不平顺而引起的应力集中和局部屈曲等问题。

本实施例中，钢箱结构31横截面的轮廓为矩形，矩形靠近钢系杆11顶端面的边与顶端面平行。换言之，钢箱结构31与钢系杆11的相贯线与钢系杆11的横截面平行。进一步的，钢箱结构31还包括衔接板36，该衔接板36设置于钢箱结构31与钢系杆11的衔接处。通过这样设计，能够增大钢箱结构31与钢系杆11的接触面积，减小钢管拱肋21的拱脚及钢系杆11应力集中的风险，以提高本申请实施例的钢系杆-钢管拱桥拱梁节点结构的安全性。

本申请实施例中，钢管拱肋21的外侧设置有钢箱结构31，钢管拱肋21与钢箱结构31 之间的间隙填充有混凝土32，混凝土32能够起到钢管拱肋21与钢箱结构31之间内力传递的中介作用，使钢管拱肋21受到的内力通过混凝土32及钢箱结构31传递到钢系杆11上。钢箱结构31及混凝土32的设置，能够减小钢管拱肋21和钢系杆11局部屈曲的风险，起到优化钢系杆-钢管拱桥拱梁节点结构受力并减小应力集中和局部屈曲风险的作用。其中，钢箱结构31与拱肋组件之间填充的混凝土为微膨胀混凝土。

本申请一些实施例中，参见图4和图5所示，钢箱结构31包括PBL剪力键33，PBL剪力键33位于空腔，PBL剪力键33包括第一连接件331和多块间隔设置于钢箱结构31的第一连接板332，第一连接件331具有多个，第一连接板332设置有供第一连接件331穿过的第一穿孔，第一连接件331穿设于第一穿孔。由图示可知，钢箱结构31的延伸方向与钢管拱肋 21的延伸方向一致，第一连接板332的长度方向与钢管拱肋21的延伸方向相同；第一连接件331穿设与多块第一连接板332的第一穿孔中，以使多块间隔设置于钢箱结构31上的第一连接板332串联为整体结构。

应当指出，钢箱结构31具有多块钢板，PBL剪力键33设置于钢箱结构31中的一块或多块钢板上。

本申请一些实施例中，请继续参见图4和图5所示，相邻两块第一连接板332的间距为250mm。本实施例中，第一连接板332与钢箱结构31的钢板垂直连接，第一连接件331位于钢箱结构31的横截面上。其中，第一连接板332也选择为钢板，第一连接板332和钢板通过焊接方式连接；第一连接件331选择为钢筋，该钢筋穿设于第一连接板332的第一穿孔中。

应当理解，同一第一连接板332设置有多个第一穿孔。本实施例中，同一第一连接板332 中相邻两个第一穿孔的间距为100mm。各第一连接板332的第一穿孔的位置一一对应，以使钢筋能够将多块第一连接板332串联连接。

本申请一些实施例中，请继续参见图4和图5所示，钢管拱肋21的外周分布有多个剪力钉37。由图示可知，钢管拱肋21的外表面均匀设置有多个剪力钉37，剪力钉37与钢管拱肋 21的外表面垂直。钢箱结构31的空腔内填充有混凝土32。因此，剪力钉37能够起到将钢管拱肋21的内力传递至混凝土32的作用，有利于优化钢管拱肋21的受力结构，减小钢管拱肋 21局部屈曲的风险。

本实施例中，请继续参见图4和图5所示，沿钢管拱肋21的周向，相邻两个剪力钉37与钢管拱肋21的圆心形成的圆心角为45°。

本申请一些实施例中，请参见图2和图9所示，钢箱结构31还包括第二剪力键34，第二剪力键34包括第二连接件和第二连接板，第二连接板位于空腔内，且第二连接件沿钢系杆 11的长度方向延伸，第二连接板设置有多个供第二连接件穿过的第二穿孔。其中，第二连接板与钢系杆11的顶端面固定连接，第二连接板选择为钢板。第二剪力键34的设置，能够有效加强钢系杆11顶端面的强度，以减小钢系杆11顶端面出现局部屈曲的风险。

本申请一些实施例中，拱肋组件20还包括加劲板35，加劲板35设置于钢管拱肋21靠近钢系杆11的一端。加劲板35与钢管拱肋21的拱脚固定连接，其中，拱脚指的是钢管拱肋21靠近钢系杆11的部分。钢管拱肋21的拱脚受力较大，在拱脚设置加劲板35，能够有效减小钢管拱肋21出现局部屈曲的风险。

本申请一些实施例中，参见图9所示，钢箱结构31设置有注浆孔300，注浆孔300位于钢箱结构31远离钢系杆11的一侧。其中，可根据实际注浆需要在钢箱结构31的钢板上设置一个或多个注浆孔300。施工时，能够通过注浆孔300往钢箱结构31的空腔内注入混凝土32，注浆完毕后，再将注浆孔300密封处理。

上面结合附图对本申请实施例作了详细说明，但是本申请不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本申请宗旨的前提下作出各种变化。此外，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

Claims (10)

1.一种钢系杆-钢管拱桥拱梁节点结构，其特征在于，包括：

水平设置的钢系杆；

拱肋组件，包括钢管拱肋，所述钢管拱肋的一端与所述钢系杆连接；及

封闭的钢箱结构，所述钢箱结构具有空腔，所述钢箱结构套设于所述钢管拱肋的外周，所述空腔填充有混凝土。

2.根据权利要求1所述的钢系杆-钢管拱桥拱梁节点结构，其特征在于，所述钢箱结构包括PBL剪力键，所述PBL剪力键位于所述空腔，所述PBL剪力键包括第一连接件和多块间隔设置于所述钢箱结构的第一连接板，所述第一连接件具有多个，所述第一连接板设置有供所述第一连接件穿过的第一穿孔，所述第一连接件穿设于所述第一穿孔。

3.根据权利要求2所述的钢系杆-钢管拱桥拱梁节点结构，其特征在于，相邻两块所述第一连接板的间距为250mm。

4.根据权利要求2所述的钢系杆-钢管拱桥拱梁节点结构，其特征在于，同一所述第一连接板设置有多个所述第一穿孔，且同一所述第一连接板中相邻两个所述第一穿孔的间距为100mm。

5.根据权利要求1所述的钢系杆-钢管拱桥拱梁节点结构，其特征在于，所述钢管拱肋的外周分布有多个剪力钉。

6.根据权利要求5所述的钢系杆-钢管拱桥拱梁节点结构，其特征在于，沿所述钢管拱肋的周向，相邻两个剪力钉与所述钢管拱肋的圆心形成的圆心角为45°。

7.根据权利要求1所述的钢系杆-钢管拱桥拱梁节点结构，其特征在于，所述钢箱结构还包括第二剪力键，所述第二剪力键包括第二连接件和第二连接板，所述第二连接板位于所述空腔内，且所述第二连接件沿所述钢系杆的长度方向延伸，所述第二连接板设置有多个供所述第二连接件穿过的第二穿孔。

8.根据权利要求1所述的钢系杆-钢管拱桥拱梁节点结构，其特征在于，所述拱肋组件还包括加劲板，所述加劲板设置于所述钢管拱肋靠近所述钢系杆的一端。

9.根据权利要求1所述的钢系杆-钢管拱桥拱梁节点结构，其特征在于，所述钢箱结构设置有注浆孔，所述注浆孔位于所述钢箱结构远离所述钢系杆的一侧。

10.根据权利要求1至9任一项所述的钢系杆-钢管拱桥拱梁节点结构，其特征在于，所述钢箱结构横截面的轮廓为矩形，所述矩形靠近所述钢系杆顶端面的边与所述顶端面平行。

Images