[發明專利]控制多跨長聯曲線連續剛構橋縱向變形的彈性連接裝置

有效

• 申請號: 202011513910.1
• 申請日: 2020-12-18
• 公開（公告）號: CN112681121B
• 公開（公告）日: 2022-05-10
• 發明（設計）人: 袁愛民;劉子豪;徐冠軍;王建軍;苗新歌;呂劍鋒;王雙龍;郝文廣
• 申請（專利權）人: 河海大學;中鐵十二局集團有限公司
• 主分類號: E01D19/04
• 分類號: E01D19/04
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 毛燕飛

1.一種控制多跨長聯曲線連續剛構橋縱向變形的彈性連接裝置，所述彈性連接裝置設置于鋼箱梁(7)和混凝土橋墩(8)之間，其特征在于：包括H型鋼一(1)、H型鋼二(2)、H型鋼三(3)、H型鋼四(4)、H型鋼五(5)和彈簧鋼結構(9)；

所述H型鋼二(2)垂直插接到所述混凝土橋墩(8)中，所述H型鋼三(3)斜向插接到所述混凝土橋墩(8)中，所述H型鋼二(2)和所述H型鋼三(3)與所述混凝土橋墩(8)構建成三角形支撐結構；

所述H型鋼二(2)的另一端與所述H型鋼四(4)的中點垂直連接，所述H型鋼四(4)的兩端還與所述H型鋼五(5)焊接在一起，兩側所述H型鋼五(5)的上端與所述的彈簧鋼結構(9)連接；

所述H型鋼一(1)豎直設置，一端焊接在所述鋼箱梁(7)的下方，另一端與所述彈簧鋼結構(9)的中間相連，且與所述H型鋼五(5)共平面；

所述彈性連接裝置對稱布設在所述混凝土橋墩(8)的前、后、左、右四個方向。

2.根據權利要求1所述的彈性連接裝置，其特征在于：還包括三角形的加腋鋼板件(6)，所述加腋鋼板件(6)采用焊接的方式連接在所述H型鋼一(1)連接鋼箱梁(7)端的翼緣板上，與所述H型鋼一(1)及所述鋼箱梁(7)相連。

3.根據權利要求1所述的彈性連接裝置，其特征在于：各個連接端采用焊接的方式或螺栓連接件(10)相連。

4.根據權利要求3所述的彈性連接裝置，其特征在于：所述H型鋼二(2)或所述H型鋼三(3)插接到所述混凝土橋墩(8)中部分設有兩列等距離布置的栓釘。

5.根據權利要求4所述的彈性連接裝置，其特征在于：每列相鄰兩個所述栓釘之間的距離為d，單位為mm；

所述H型鋼二(2)或所述H型鋼三(3)插接到所述混凝土橋墩(8)的長度l_a及每列所述栓釘的數目n滿足以下關系：

n＝N/V_s

所需預埋的長度：l_a＝(n-1)·d+50,mm

其中：

式中：

V_s為栓釘的抗剪承載力、A_s為栓釘橫截面面積、E_c為混凝土彈性模量、γ_s為栓釘材料抗拉強度最小值與屈服強度之比、f_sd為栓釘抗拉強度設計值。

6.根據權利要求3所述的彈性連接裝置，其特征在于：所述H型鋼二(2)和所述H型鋼三(3)、所述H型鋼二(2)和所述H型鋼四(4)、以及所述H型鋼四(4)和所述H型鋼五(5)的連接處采用焊接的方式進行連接；

(1)對于正接焊縫，焊縫的強度滿足的關系如下：

(1.1)當焊縫只承受軸心拉力或壓力時，其強度要滿足：

(1.2)當焊縫承受彎矩和剪力共同作用時，其強度要滿足：

(2)對于角焊縫，焊縫的強度滿足的關系如下：

在各種力綜合作用下，σ_f和τ_f共同作用處，滿足如下關系：

以上各式中，l_w為焊縫長度；t為對接鋼板連接件中較小厚度；f_t^w、分別為對接焊縫的抗拉強度設計值；β_f正面角焊縫的強度設計值增大系數，對承受靜力荷載和間接承受動力荷載的結構，β_f＝1.22；對直接承受動力荷載的結構，β_f＝1.0。

7.根據權利要求3所述的彈性連接裝置，其特征在于：所述彈簧鋼結構(9)采用螺栓連接件(10)與所述的H型鋼一(1)和所述的H型鋼五(5)進行連接，所述螺栓連接件(10)承受剪力和螺栓桿軸方向受拉承載力滿足如下關系：

式中，N_v、N_t為某個高強度螺栓所承受的剪力和拉力；N_v^b、N_t^b為一個高強度螺栓的受剪、受拉承載力設計值。

8.根據權利要求1所述的彈性連接裝置，其特征在于：所述彈簧鋼結構(9)為若干個不同寬度的彈性鋼片重疊在一起形成的具有對稱結構的階梯形梁，通過計算所構建的階梯梁的彎曲應力是否符合設定標準確定所述彈簧鋼結構(9)中所使用的彈性鋼片的片數、寬度及厚度參數。