[發明專利]一種V肋加勁正交異性鋼橋面結構

無效

• 申請號: 201210380132.2
• 申請日: 2012-10-09
• 公開（公告）號: CN102852091A
• 公開（公告）日: 2013-01-02
• 發明（設計）人: 羅世東;劉振標;潘茂盛;曾甲華;萬信華;陳可;聶利芳
• 申請（專利權）人: 中鐵第四勘察設計院集團有限公司
• 主分類號: E01D19/12
• 分類號: E01D19/12
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 黃行軍;李滿

技術領域

本發明涉及橋梁結構技術領域，具體涉及一種V肋加勁正交異性鋼橋面結構。

技術背景

正交異性鋼橋面是由較薄的面板、縱向肋和橫向肋組成，三者互為垂直，焊接成一體承受橋面荷載，由于在相互垂直方向上的剛度各不相同，在受力行為上呈現各向異性。

鋼橋面板的縱向肋按加勁肋截面是否閉合分為閉口加勁肋與開口加勁肋。閉口肋和開口肋根據截面形式的不同，又可細分為很多種。目前，常用的開口肋主要有平鋼板（平板肋）、不等邊角鋼（L形肋）和T形組合肋（倒T肋），而閉口肋大多采用梯形加勁肋。

近十幾年來，我國已建成了多座采用正交異性鋼橋面的懸索橋和斜拉橋。鋼橋面板的疲勞問題一直是備受關注的問題，很多鋼橋，特別是鐵路、城市軌道和通行貨車的公路等重載鋼橋，在服役后不久，重載區鋼橋面板尤其是縱肋與橫向肋弧形開口處產生了不同程度的疲勞裂紋，并呈現早發性、多發性、再現性狀態，進而嚴重影響鋼橋的疲勞耐久性，大大縮短橋梁的使用壽命。

如何避免疲勞裂紋的產生，確保正交異性鋼橋面板耐久性也長久以來都是一個重難點課題。目前實橋設計中，解決鋼橋面板疲勞問題主要有兩種措施：一種是橋面結構改用混凝土橋面板，如東海大橋、武漢二七長江大橋，主梁均為疊合梁結構，橋面采用混凝土橋面板。該措施混凝土橋面板重量較大，對鋼橋來說是非常不經濟的。另一措施就是，合理匹配縱肋、橫肋和橋面板尺寸，構造恰當的弧形切口尺寸。由于鐵路、公路橋梁作用荷載和剛度要求不同，該措施過于模糊和經驗性，實際應用較為隨意和困難。因而對于鋼橋，特別是大跨重載鋼橋，正交異性鋼橋面的縱向加勁肋形式也是研究方向之一。

發明內容

本發明的目的是針對上述技術問題，提供一種使用壽命長，不容易產生疲勞裂紋的V肋加勁正交異性鋼橋面結構。

為實現此目的，本發明所設計的V肋加勁正交異性鋼橋面結構，包括主要由中縱隔板、邊縱隔板和橫隔板構成的箱梁，設置在箱梁頂部的鋼橋面板，其特征在于：所述鋼橋面板的重載區底部均勻設置多條V型加勁肋，重載區兩側的鋼橋面板底部均勻設置多條倒梯形加勁肋，所述橫隔板上開設有多個與V型加勁肋匹配的第一過孔，所述橫隔板上還開設有多個與倒梯形加勁肋匹配的第二過孔，所述V型加勁肋通過第一過孔與橫隔板固定連接，所述倒梯形加勁肋通過第二過孔與橫隔板固定連接。

所述鋼橋面板的重載區為鐵路橋梁的道砟槽范圍或城市軌道橋梁的行車道板范圍或公路橋梁的貨車行車道范圍。

所述相鄰兩條V型加勁肋的間距為550~650mm。

所述V型加勁肋的高度為300~320mm。

所述V型加勁肋的開口寬度為280~320mm。

所述V型加勁肋的底部彎曲半徑為45~55mm。

所述V型加勁肋的厚度為9~11mm。

所述相鄰兩條倒梯形加勁肋的間距為550~650mm。

所述V型加勁肋的底部彎曲半徑為V型加勁肋厚度的5倍。

本發明通過在重載區鋼橋面板底部設置V型加勁肋，與常規的倒梯形加勁肋相比，在加勁肋面積和抗彎慣矩基本等效的情況下，前者與橫隔板的連接焊縫長度約為后者1.3倍，受力焊縫的顯著加長使得橫隔板給V型加勁肋提供了更強大的彈性支承，從而改善了V型加勁肋與橫隔板連接部位這一受力敏感區域的變形和應力，疲勞性能得到提高。

附圖說明

圖1為本發明的結構示意圖；

圖2為本發明中相鄰兩個V型加勁肋部分的結構示意圖；

其中，1—箱梁、1.1—中縱隔板、1.2—邊縱隔板、1.3—橫隔板、2—鋼橋面板、3—V型加勁肋、4—倒梯形加勁肋、5—第一過孔、6—第二過孔、A—重載區、B—相鄰兩條V型加勁肋的間距、b—V型加勁肋的開口寬度、h—V型加勁肋的高度、R—V型加勁肋的底部彎曲半徑、t—V型加勁肋的厚度。

具體實施方式

以下結合附圖和實施例對本發明作進一步的詳細說明：

如圖1和2所示的V肋加勁正交異性鋼橋面結構，包括主要由中縱隔板1.1、邊縱隔板1.2和橫隔板1.3構成的箱梁1，設置在箱梁1頂部的鋼橋面板2，鋼橋面板2的重載區A底部均勻設置多條V型加勁肋3，重載區A兩側的鋼橋面板2底部均勻設置多條倒梯形加勁肋4，橫隔板1.3上開設有多個與V型加勁肋3匹配的第一過孔5，橫隔板1.3上還開設有多個與倒梯形加勁肋4匹配的第二過孔6，V型加勁肋3通過第一過孔5與橫隔板1.3焊接連接，倒梯形加勁肋4通過第二過孔6與橫隔板1.3焊接連接。