[发明专利]一种弯折节点、曲线连续钢桁梁桥及其设计方法

说明书

本发明公开了一种弯折节点、曲线连续钢桁梁桥及其设计方法，涉及桥梁技术领域。弯折节点用于连接钢桁梁桥的相邻两个主桁杆件，主桁杆件包括上弦杆、下弦杆和腹杆。弯折节点分为两个连接段以及设置在两个连接段之间的弯折段，每个连接段的端部均为自由端，用于连接上弦杆或者下弦杆，弯折节点具有贯穿两个连接段以及弯折段的中心线，弯折段的中心线为弧线，两个连接段的中心线均为直线，两个连接段的中心线之间形成弯折角α，90°＜α＜180°；弯折段的侧面还设有横向联系板，横向联系板位于弧线凸出的方向或者相反方向。本发明通过弯折节点改变相邻主桁杆件之间的夹角，通过弯折节点相连的所有主桁杆件的中心线近似一条连续曲线，实现曲线钢桁连续梁桥的建造。

技术领域

本发明涉及桥梁技术领域，具体是涉及一种弯折节点、曲线连续钢桁梁桥及其设计方法。

背景技术

钢桁结构造型美观，具有较强的跨越能力，广泛应用于建筑结构和桥梁结构中。钢桁梁桥由两片或多片主桁及连接主桁的横向联结系组成，单片主桁包括主桁杆件和连接相邻主桁杆件的主桁节点，主桁杆件包括上弦杆、下弦杆和腹杆。在传统的钢桁梁桥中，所有主桁节点必须布置在一条直线上，而且传统的整体式主桁节点，例如节点内焊接以及节点外拼接的结构形式，必须保证被连接的主桁杆件的上弦杆、下弦杆和腹杆都在同一平面内。传统钢桁梁的这一结构特点使得目前只能采取整跨以直代曲的总体布置方式来建造曲线钢桁梁桥，即整跨钢桁梁的主桁结构仍然在同一平面内，所有主桁节点仍然在一条直线上，而且整跨以直代曲的布置方式也只能应用于曲线简支梁桥，因此，在曲线连续梁桥的设计中无法采用钢桁梁的结构形式，严重限制了钢桁梁的应用范围。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种弯折节点、曲线连续钢桁梁桥及其设计方法，通过弯折节点改变相邻主桁杆件之间的夹角，使得通过弯折节点相连的所有主桁杆件的中心线近似一条连续曲线，实现曲线钢桁连续梁桥的建造。

本发明提供一种弯折节点，用于连接钢桁梁桥中的相邻两个主桁杆件，每个所述主桁杆件均包括上弦杆、下弦杆和腹杆；

所述弯折节点分为两个连接段以及设置在两个所述连接段之间的弯折段，每个所述连接段的端部均为自由端，用于连接所述上弦杆或者下弦杆，所述弯折节点具有贯穿两个所述连接段以及所述弯折段的中心线，所述弯折段的中心线为弧线，两个所述连接段的中心线均为直线，两个所述连接段的中心线之间形成弯折角α，90°＜α＜180°；

所述弯折段的侧面还设有横向联系板，所述横向联系板位于所述弧线凸出的方向或者相反方向。

在上述技术方案的基础上，所述弧线为圆弧。

在上述技术方案的基础上，两个所述连接段和所述弯折段之间固定连接。

在上述技术方案的基础上，两个所述连接段和所述弯折段一体成型。

在上述技术方案的基础上，所述弯折节点包括第一节点板、第二节点板、顶板和底板，所述第一节点板和第二节点板均与所述底板垂直且固定连接，所述第一节点板和第二节点板平行设置且均向面外弯曲，面外弯曲的方向与所述弧线的凸出方向相同，且面外弯曲的角度均为所述弯折角α，所述顶板设置于所述第一节点板和第二节点板之间，且分别与第一节点板和第二节点板的侧面固定连接。

在上述技术方案的基础上，所述第一节点板、第二节点板、顶板和底板的两端分别与所述上弦杆或者下弦杆配合连接。

本发明还提供一种具有上述弯折节点的曲线连续钢桁梁桥，曲线连续钢桁梁桥包括至少两片主桁和用于连接主桁的横向联结系，每片主桁均包括多个主桁杆件；