[发明专利]一种横隔板与纵肋交叉细节的双面焊正交异性钢桥面板

说明书

本发明公开了一种横隔板与纵肋交叉细节的双面焊正交异性钢桥面板，包括横隔板、U肋和钢顶板，所述横隔板上设置贯通的U肋孔和横隔板通孔；所述U肋设置于所述U肋孔内并焊接于所述钢顶板和所述U肋孔侧壁；所述横隔板通孔设置于所述U肋孔下方，且所述横隔板通孔与所述U肋孔不连通。本发明一种横隔板与纵肋交叉细节的双面焊正交异性钢桥面板，主导疲劳开裂模式均为纵肋底板与横隔板交叉构造细节纵肋端部焊趾开裂，使得钢桥面板结构体系的主导疲劳开裂模式发生迁移，提升纵肋与顶板构造细节焊根位置的疲劳性能。

技术领域

本发明涉及桥梁工程技术领域，具体涉及一种横隔板与纵肋交叉细节的双面焊正交异性钢桥面板。

背景技术

钢正交异性板，是用纵横向相互垂直的加劲肋（或横隔板）连同钢顶板所组成的共同承受荷载的结构。钢正交异性板的自重约为钢筋混凝土桥面板或预制预应力混凝土桥面板自重的1/4～1/5，而且其运输架设方便、施工周期短。自上世纪三十年代提出，并于1950年应用该技术建成了kurpfalz桥，该桥是世界第一座将钢正交异性板结构作为主梁的组成部分参与共同受力、同时又作为桥面板承受局部交通荷载的钢结构桥梁，其后在钢结构桥梁工程中得到广泛应用。但在近70年的使用中，钢正交异性桥面板也暴露出若干问题：其一是U肋与钢顶板焊接，由于焊缝的存在，U肋、顶钢板以及连接二者的焊缝易疲劳开裂；其二是U肋侧面与横隔板焊接，U肋附近的横隔板及U肋与横隔板的焊缝易疲劳开裂。上述疲劳开裂损伤一旦出现很难修复或更换，成为影响钢正交异性桥面板使用的顽疾。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有技术中的钢正交异性板存在的疲劳开裂损伤一旦出现很难修复或更换，目的在于提供一种横隔板与纵肋交叉细节的双面焊正交异性钢桥面板，解决上述问题。

本发明通过下述技术方案实现：

一种横隔板与纵肋交叉细节的双面焊正交异性钢桥面板，包括横隔板、U肋和钢顶板，所述横隔板上设置贯通的U肋孔和横隔板通孔；所述U肋设置于所述U肋孔内并焊接于所述钢顶板和所述U肋孔侧壁；所述横隔板通孔设置于所述U肋孔下方，且所述横隔板通孔与所述U肋孔不连通。

本发明应用时，虽然现有技术中已经在横隔板存在了贯通的U肋孔和横隔板通孔，但是现有技术中，U肋孔和横隔板通孔其实是一体连通的，在安装了U肋时才分隔开来。这使得进行U肋安装时，U肋的底部实际是没有任何焊接接触，这就造成了传统钢桥面板结构体系的主导疲劳开裂模式为纵肋腹板与横隔板交叉构造细节围焊焊趾开裂。而本发明中所述横隔板通孔与所述U肋孔不连通，具体指的是在没有安装U肋时，横隔板通孔和U肋孔就已经是分开独立的状态了，两者之间在这种状态下就是不连通的。通过将U肋孔的位置与横隔板通孔完全分开，可以使得本发明结构体系的主导疲劳开裂模式均为纵肋底板与横隔板交叉构造细节纵肋端部焊趾开裂，使得钢桥面板结构体系的主导疲劳开裂模式发生迁移，提升纵肋与顶板构造细节焊根位置的疲劳性能。

进一步的，所述横隔板通孔为条形孔；所述条形孔的中部位于所述U肋孔下方；所述条形孔的两端均为弧形，且所述条形孔的两端分别设置于所述U肋孔两侧。

本发明应用时，通过横隔板通孔降低了横隔板与U肋焊接位置处开裂的风险，提高纵肋与横隔板交叉细节处的疲劳性能。

进一步的，所述条形孔的上缘到所述U肋孔底部的距离为20~70mm；所述条形孔的宽度为130~210mm；所述条形孔两端的弧形的半径为10~40mm。

进一步的，所述U肋的顶部焊接于所述钢顶板底部，且所述U肋通过双面焊结构双面焊接于所述钢顶板底部。

本发明应用时，U肋与钢顶板之间采用双面焊进行焊接处理，引入内焊技术可将纵肋与顶板细节改善为双面角焊缝，消除纵肋与顶板细节焊根的“类裂纹”构造，使其主导疲劳失效模式发生迁移，以提升纵肋与顶板构造细节焊根位置的疲劳性能。

进一步的，所述双面焊结构采用部分熔透或全熔透方式。