[發(fā)明專利]帶水平K撐寬桁橋面系結(jié)構(gòu)

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110453253.0
• 申請(qǐng)日: 2011-12-30
• 公開（公告）號(hào): CN102433838A
• 公開（公告）日: 2012-05-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 羅世東;廖祖江;瞿國(guó)釗;夏正春;康小英;張文華
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中鐵第四勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司
• 主分類號(hào): E01D19/12
• 分類號(hào): E01D19/12
• 代理公司: 武漢開元知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 42104
• 代理人: 黃行軍

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及橋梁工程鋼桁梁橋技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種帶水平K撐寬桁橋面系結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

橋面系設(shè)計(jì)是鋼桁橋梁設(shè)計(jì)的關(guān)鍵，它直接關(guān)系到桁式的選擇、結(jié)構(gòu)受力性能。鋼桁梁橋橋面主要有以下幾種形式：明橋面、混凝土橋面、正交異性鋼橋面。

明橋面：我國(guó)早期建成的鋼桁梁鐵路橋，大多縱橫梁明橋面，如武漢長(zhǎng)江大橋、南京長(zhǎng)江大橋。明橋面結(jié)構(gòu)在主桁節(jié)點(diǎn)處設(shè)置橋面橫梁，橋面縱梁與橫梁相連，軌枕(或鋼軌通過扣件)直接固定在縱梁上。如果采用連續(xù)縱梁，由于橋面和主桁弦桿的縱向變形不一致，從而使縱向水平力在縱梁上不斷積累，導(dǎo)致橫梁不僅承受豎向彎距，而且還承受較大的面外彎距。對(duì)于跨度大于80m鋼桁梁橋，需要設(shè)置伸縮縱梁以釋放縱梁積累的縱向水平力，然而伸縮縱梁處縱梁的豎向剛度會(huì)發(fā)生突變，在列車反復(fù)荷載作用下伸縮裝置容易破壞，這不符合高速行駛列車的安全性和旅客的舒適性要求。。

混凝土橋面根據(jù)混凝土橋面板按照結(jié)合方式分為全結(jié)合、半結(jié)合、不結(jié)合。混凝土橋面板與縱橫梁及主桁弦桿都通過剪力鍵結(jié)合成整體的為全結(jié)合，只與縱橫梁結(jié)合而不和下弦桿結(jié)合的為半結(jié)合，都不結(jié)合為不結(jié)合。不結(jié)合混凝土橋面以抗彎剛度較大的混凝土梁通過支座直接擱置在橫梁上，縱橋向設(shè)置了斷縫，破壞了橋面豎向剛度的連續(xù)性及結(jié)構(gòu)的整體性；施工過程的支座頂標(biāo)高控制、后期支座更換及養(yǎng)護(hù)維修均存在困難。

半結(jié)合混凝土橋面橫梁除了承受豎向彎距外，還得承受積累在橋面縱梁上的縱向水平荷載產(chǎn)生的面外彎距，特別是端橫梁的面外彎距較大。對(duì)于大跨鋼桁梁橋，則需要設(shè)置橋面斷縫。全結(jié)合混凝土橋面與半結(jié)合相比，全結(jié)合混凝土橋面的橫梁面外彎矩有了改善，但結(jié)構(gòu)自重顯著增加，混凝土板與主桁下弦結(jié)合的構(gòu)造復(fù)雜運(yùn)營(yíng)荷載下混凝土板易出現(xiàn)開裂病害，一般只適用較小跨度。

正交異性鋼橋面由多節(jié)連接而成，每一節(jié)包括鋼橋面板(包括縱肋)、縱梁、橫梁組成，橋面鋼板邊緣與主桁弦桿的頂板焊接成整體，使橋面參與主桁弦桿的縱橋向受力。正交異性鋼橋面存在傳力不合理的缺陷，以至于存在下述問題：(1)由于下弦桿頂面板厚與橋面鋼板厚度不同及豎向變形的不一致，鋼橋面板和主桁弦桿頂面的連接成了受力薄弱處；(2)當(dāng)橋面較寬時(shí)，由于橋面的剪力滯效應(yīng)，不能從根本上解決橋面橫梁面外彎距偏大的問題；(3)由于節(jié)間橋面豎向荷載主要通過縱梁以集中荷載形式分散在橫梁上，勢(shì)必引起橫梁較大的豎向彎距，加大了橫梁截面尺寸；(4)橋面縱向水平荷載通過鋼橋面板與主桁弦桿頂板間的焊縫傳遞到主桁上，而焊縫需要現(xiàn)場(chǎng)工地焊，焊縫長(zhǎng)，熱效應(yīng)積累明顯，難以保證焊接質(zhì)量；(5)由于一部分節(jié)間橋面豎向荷載通過次橫梁以集中荷載形式分散在主桁弦桿上，下弦桿不但要承受主桁體系產(chǎn)生的軸向荷載，而且要承受次橫梁作用產(chǎn)生的豎向彎距，使下弦桿受力復(fù)雜，降低了下弦桿的承載能力。

因此亟待一種新型的傳力合理的寬桁橋面系來(lái)克服現(xiàn)有的不足，適應(yīng)大跨、高速的橋梁需要的橋面系結(jié)構(gòu)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了解決上述問題，提供一種傳力合理的帶水平K撐寬桁橋面系結(jié)構(gòu)。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明設(shè)計(jì)的帶水平K撐寬桁橋面系結(jié)構(gòu)，包括主桁節(jié)點(diǎn)、主桁弦桿、鋼橋面板、設(shè)置在鋼橋面板下底面上的縱肋、以及設(shè)置在橋面板下的主橫梁，所述每個(gè)主橫梁的兩端與主桁節(jié)點(diǎn)相連，所述兩個(gè)主橫梁之間設(shè)置有多根次橫梁，所述鋼橋面板兩側(cè)設(shè)有邊縱梁，所述邊縱梁的兩端與主橫梁相連，所述次橫梁的兩端與邊縱梁相連，所述主桁節(jié)點(diǎn)與主橫梁端部?jī)蓚?cè)的邊縱梁之間通過水平K撐連接。

在上述技術(shù)方案中，所述鋼橋面板與主桁分離。

在上述技術(shù)方案中，所述水平K撐的兩個(gè)斜撐共同端與主桁節(jié)點(diǎn)連接，水平K撐的兩個(gè)斜撐另一端分別與邊縱梁連接。