[实用新型]一种用于正交异性钢桥面板的加劲结构

说明书

技术领域

本实用新型属于桥梁钢结构工程技术领域，涉及一种用于正交异性钢桥面板的加劲结构。

背景技术

在桥梁钢结构工程中，正交异性钢桥面板的纵肋通常采用整体成型的U型加劲肋结构，由于U型加劲肋为整体成型，因而U型加劲肋在与钢桥面板顶板焊接时，只能从U型加劲肋的外侧采用单面坡口部分熔透焊缝与钢桥面板顶板焊接在一起。在车辆荷载的直接作用下，单面坡口部分熔透焊缝处容易产生疲劳裂缝，导致正交异性钢桥面板和桥面铺装的开裂，且疲劳裂缝往往数量多、危害大、修复困难，一旦出现裂缝，需要花费巨额的维护成本进行修补。而若U型加劲肋同时受到损坏，则还要对U型加劲肋进行整体更换，需在单面坡口部分熔透焊缝处进行切割，将受到损坏的U型加劲肋与钢桥面板顶板进行分离后重新更换完整的U型加劲肋，不仅费时费力，且进一步增加了施工成本。增加钢桥面板顶板的厚度虽然能在一定程度上提高单面坡口部分熔透焊缝处的疲劳强度，但会进一步增加材料成本。

实用新型内容

本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种能够消除疲劳裂缝且易于维护的用于正交异性钢桥面板的加劲结构。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种用于正交异性钢桥面板的加劲结构，该加劲结构设置在钢桥面板顶板的底部，所述的加劲结构包括一对分别垂直设置在钢桥面板顶板底部且相互平行的连接扁钢以及开口向上搭接在两连接扁钢外侧的U型钢，所述的连接扁钢与钢桥面板顶板之间通过双面坡口全熔透焊缝固定连接，所述的U型钢与连接扁钢之间通过抗弯抗扭连接件可拆卸式连接，车辆荷载对钢桥面板顶板的作用力由抗弯抗扭连接件承担。

所述的抗弯抗扭连接件包括第一膨胀螺栓，所述的U型钢通过第一膨胀螺栓与连接扁钢可拆卸式连接。选用膨胀螺栓进行可拆卸式连接，与一般的螺栓连接形式相比，膨胀螺栓在旋紧膨胀之后，能够将螺栓孔完全填充，既能够保证U型钢与连接扁钢之间的连接稳定性，避免松动摇晃，又能够更好地承担由钢桥面板顶板传递过来的作用力，避免双面坡口全熔透焊缝处应力集中，有效保护了双面坡口全熔透焊缝，延长其寿命。

所述的第一膨胀螺栓共设有多个，并沿连接扁钢的长度方向均匀布设。多个第一膨胀螺栓均匀布设，能够共同承担由钢桥面板顶板传递过来的作用力，避免某个或某些第一膨胀螺栓所受应力过大而耗损过快。

相邻两第一膨胀螺栓之间的距离为20-50mm。既能够保证连接稳定性及受力均匀，又避免了第一膨胀螺栓数量过多而增加施工工作量及施工材料成本。

所述的第一膨胀螺栓与钢桥面板顶板底面之间的距离为连接扁钢底端与钢桥面板顶板底面之间距离的2/5-3/5。既能够避免第一膨胀螺栓与双面坡口全熔透焊缝之间距离过小，在第一膨胀螺栓承担应力时使双面坡口全熔透焊缝产生连锁破坏，又能够保证U型钢与连接扁钢之间的可靠连接。

所述的抗弯抗扭连接件还包括位于第一膨胀螺栓下方的第二膨胀螺栓。通过设置两排膨胀螺栓，进一步加强抗弯抗扭连接件的抗弯抗扭性能。

所述的第二膨胀螺栓共设有多个，并沿连接扁钢的长度方向均匀布设。多个第二膨胀螺栓均匀布设，能够共同承担由钢桥面板顶板传递过来的作用力，避免某个或某些第二膨胀螺栓所受应力过大而耗损过快。

多个第一膨胀螺栓与多个第二膨胀螺栓分别沿竖直方向一一对应设置。即每个第二膨胀螺栓位于与其相对应的第一膨胀螺栓的正下方，共同发挥抗弯抗扭作用。

多个第一膨胀螺栓与多个第二膨胀螺栓沿水平方向依次交替布设。使抗弯抗扭连接件的布置更为紧密，受力更加均匀，增强抗弯抗扭效果。

所述的连接扁钢的高度为70-120mm，厚度为6-10mm；所述的U型钢的高度为200-400mm，厚度为4-10mm，宽度为200-400mm。第一膨胀螺栓及第二膨胀螺栓的型号均为M6-M12。

本实用新型在实际施工时，先将连接扁钢与钢桥面板顶板通过双面坡口全熔透焊缝焊接在一起，再将U型钢与连接扁钢通过抗弯抗扭连接件进行固定连接即可。

由于疲劳破坏总是在结构最薄弱的连接位置最先发生，本实用新型中，膨胀螺栓连接处由于截面受到削弱且板件分离，容易产生应力集中，利用膨胀螺栓连接处的应力集中将疲劳破坏位置从双面坡口全熔透焊缝处转移至膨胀螺栓连接处，避免双面坡口全熔透焊缝产生疲劳破坏。

与现有技术相比，本实用新型具有以下特点：