[发明专利]一种抗爆炸冲击作用的钢箱梁截面设计方法

权利要求书

1.一种抗爆炸冲击作用的钢箱梁截面设计方法，其特征在于：钢箱梁截面（10）包括顶板（11）、U型肋（12）、次顶板（13）、纵隔板（16）、第一腹板（17）、第二腹板（18）、底板（19）、顺桥式桁架-泡沫铝组合构件和横桥式桁架-泡沫铝组合构件；

所述顶板（11）水平设置且在顶板（11）底部间隔设置有多个U型肋（12），所述多个U型肋（12）每相邻两个U型肋（12）之间的空间设为第一防爆冲击区（1），在所述第一防爆冲击区（1）填充有与U型肋（12）平齐的单层顺桥式桁架-泡沫铝组合构件；

在所述顶板（11）下方水平设置有次顶板（13），所述次顶板（13）与底板（19）之间垂直距离不得小于顶板（11）与底板（19）之间垂直距离的1/2，并且次顶板（13）厚度为顶板（11）厚度的1/4-1/2，所述次顶板（13）与顶板（11） 的U型肋（12）底部之间的空间设为第三防爆冲击区（3），在所述第三防爆冲击区（3）沿竖直方向填充有至少两层横桥式桁架-泡沫铝组合构件；

所述顺桥式桁架-泡沫铝组合构件包括前金属面层（4）、背金属面层（5）以及夹在前金属面层（4）、背金属面层（5）之间的顺桥桁架式弦杆构件（6），在所述前金属面层（4）、背金属面层（5）之间填充有包裹顺桥桁架式弦杆构件（6）的泡沫铝（7），其中，所述顺桥桁架式弦杆构件（6）为交错排列的类正弦曲线或类余弦曲线空心圆管，并且类正弦曲线或类余弦曲线空心圆管沿桥梁车辆的行进方向延伸；

所述横桥式桁架-泡沫铝组合构件包括前金属面层（4）、背金属面层（5）以及夹在前金属面层（4）、背金属面层（5）之间的横桥桁架式弦杆构件（8），在所述前金属面层（4）、背金属面层（5）之间填充有包裹横桥桁架式弦杆构件（8）的泡沫铝（7），其中，所述横桥桁架式弦杆构件（8）为交错排列的类正弦曲线或类余弦曲线空心圆管，并且类正弦曲线或类余弦曲线空心圆管的延伸方向垂直于桥梁车辆的行进方向；

所述第三防爆冲击区（3）横桥式桁架-泡沫铝组合构件厚度为第一防爆冲击区（1）顺桥式桁架-泡沫铝组合构件厚度的1.1-1.3倍。

2.根据权利要求1所述的一种抗爆炸冲击作用的钢箱梁截面设计方法，其特征在于：第一风嘴区（14）、第二风嘴区（15）除去多个U型肋（12）及多个U型肋（12）每相邻两个U型肋（12）之间空间的剩余空间设为第二防爆冲击区（2），在所述第二防爆冲击区（2）填充有与第一风嘴区（14）、第二风嘴区（15）平齐的横桥式桁架-泡沫铝组合构件；

所述第二防爆冲击区（2）填充的横桥式桁架-泡沫铝组合构件与第三防爆冲击区（3）填充的横桥式桁架-泡沫铝组合构件结构相同。

3.根据权利要求1或2所述的一种抗爆炸冲击作用的钢箱梁截面设计方法，其特征在于：所述次顶板（13）包括沿纵隔板（16）对称设置的第一次顶板和第二次顶板，所述第一次顶板和第二次顶板均为U型，并且U型第一次顶板的一端与第一腹板（17）连接、另一端与纵隔板（16）连接；第二次顶板的一端与第二腹板（18）连接、另一端与纵隔板（16）连接。

4.根据权利要求3所述的一种抗爆炸冲击作用的钢箱梁截面设计方法，其特征在于：所述U型第一次顶板的一端通过高强螺栓（9）与第一腹板（17）连接、另一端通过高强螺栓（9）与纵隔板（16）连接；第二次顶板的一端通过高强螺栓（9）与第二腹板（18）连接、另一端通过高强螺栓（9）与纵隔板（16）连接。

5.根据权利要求1或2所述的一种抗爆炸冲击作用的钢箱梁截面设计方法，其特征在于：所述前金属面层（4）厚度不超过顶板（11）厚度的1/5，所述背金属面层（5）厚度不超过顶板（11）厚度的1/7，所述顺桥桁架式弦杆构件（6）的空心管直径和横桥桁架式弦杆构件（8）的空心管直径为前金属面层（4）厚度的10~12倍、空心管壁厚不小于顶板（11）厚度的1/8，所述泡沫铝（7）采用屈服强度49~52MPa的纯铝制成、泡孔大小为1~2mm、相对密度为0.4~0.5。

6.根据权利要求1或2所述的一种抗爆炸冲击作用的钢箱梁截面设计方法，其特征在于：所述顺桥桁架式弦杆构件（6）中的每两榀桁架间距为包裹顺桥桁架式弦杆构件（6）泡沫铝（7）最大填充厚度的0.5~1.2倍；

所述横桥桁架式弦杆构件（8）中的每两榀桁架间距为包裹横桥桁架式弦杆构件（8）泡沫铝（7）填充最大厚度的0.5~1.2倍。