[实用新型]一种V肋加劲正交异性钢桥面结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及桥梁结构技术领域，具体涉及一种V肋加劲正交异性钢桥面结构。

技术背景

正交异性钢桥面是由较薄的面板、纵向肋和横向肋组成，三者互为垂直，焊接成一体承受桥面荷载，由于在相互垂直方向上的刚度各不相同，在受力行为上呈现各向异性。

钢桥面板的纵向肋按加劲肋截面是否闭合分为闭口加劲肋与开口加劲肋。闭口肋和开口肋根据截面形式的不同，又可细分为很多种。目前，常用的开口肋主要有平钢板（平板肋）、不等边角钢（L形肋）和T形组合肋（倒T肋），而闭口肋大多采用梯形加劲肋。

近十几年来，我国已建成了多座采用正交异性钢桥面的悬索桥和斜拉桥。钢桥面板的疲劳问题一直是备受关注的问题，很多钢桥，特别是铁路、城市轨道和通行货车的公路等重载钢桥，在服役后不久，重载区钢桥面板尤其是纵肋与横向肋弧形开口处产生了不同程度的疲劳裂纹，并呈现早发性、多发性、再现性状态，进而严重影响钢桥的疲劳耐久性，大大缩短桥梁的使用寿命。

如何避免疲劳裂纹的产生，确保正交异性钢桥面板耐久性也长久以来都是一个重难点课题。目前实桥设计中，解决钢桥面板疲劳问题主要有两种措施：一种是桥面结构改用混凝土桥面板，如东海大桥、武汉二七长江大桥，主梁均为叠合梁结构，桥面采用混凝土桥面板。该措施混凝土桥面板重量较大，对钢桥来说是非常不经济的。另一措施就是，合理匹配纵肋、横肋和桥面板尺寸，构造恰当的弧形切口尺寸。由于铁路、公路桥梁作用荷载和刚度要求不同，该措施过于模糊和经验性，实际应用较为随意和困难。因而对于钢桥，特别是大跨重载钢桥，正交异性钢桥面的纵向加劲肋形式也是研究方向之一。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对上述技术问题，提供一种使用寿命长，不容易产生疲劳裂纹的V肋加劲正交异性钢桥面结构。

为实现此目的，本实用新型所设计的V肋加劲正交异性钢桥面结构，包括主要由中纵隔板、边纵隔板和横隔板构成的箱梁，设置在箱梁顶部的钢桥面板，其特征在于：所述钢桥面板的重载区底部均匀设置多条V型加劲肋，重载区两侧的钢桥面板底部均匀设置多条倒梯形加劲肋，所述横隔板上开设有多个与V型加劲肋匹配的第一过孔，所述横隔板上还开设有多个与倒梯形加劲肋匹配的第二过孔，所述V型加劲肋通过第一过孔与横隔板固定连接，所述倒梯形加劲肋通过第二过孔与横隔板固定连接。

所述钢桥面板的重载区为铁路桥梁的道砟槽范围或城市轨道桥梁的行车道板范围或公路桥梁的货车行车道范围。

所述相邻两条V型加劲肋的间距为550~650mm。

所述V型加劲肋的高度为300~320mm。

所述V型加劲肋的开口宽度为280~320mm。

所述V型加劲肋的底部弯曲半径为45~55mm。

所述V型加劲肋的厚度为9~11mm。

所述相邻两条倒梯形加劲肋的间距为550~650mm。

所述V型加劲肋的底部弯曲半径为V型加劲肋厚度的5倍。

本实用新型通过在重载区钢桥面板底部设置V型加劲肋，与常规的倒梯形加劲肋相比，在加劲肋面积和抗弯惯矩基本等效的情况下，前者与横隔板的连接焊缝长度约为后者1.3倍，受力焊缝的显著加长使得横隔板给V型加劲肋提供了更强大的弹性支承，从而改善了V型加劲肋与横隔板连接部位这一受力敏感区域的变形和应力，疲劳性能得到提高。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型中相邻两个V型加劲肋部分的结构示意图；

其中，1—箱梁、1.1—中纵隔板、1.2—边纵隔板、1.3—横隔板、2—钢桥面板、3—V型加劲肋、4—倒梯形加劲肋、5—第一过孔、6—第二过孔、A—重载区、B—相邻两条V型加劲肋的间距、b—V型加劲肋的开口宽度、h—V型加劲肋的高度、R—V型加劲肋的底部弯曲半径、t—V型加劲肋的厚度。

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明：

如图1和2所示的V肋加劲正交异性钢桥面结构，包括主要由中纵隔板1.1、边纵隔板1.2和横隔板1.3构成的箱梁1，设置在箱梁1顶部的钢桥面板2，钢桥面板2的重载区A底部均匀设置多条V型加劲肋3，重载区A两侧的钢桥面板2底部均匀设置多条倒梯形加劲肋4，横隔板1.3上开设有多个与V型加劲肋3匹配的第一过孔5，横隔板1.3上还开设有多个与倒梯形加劲肋4匹配的第二过孔6，V型加劲肋3通过第一过孔5与横隔板1.3焊接连接，倒梯形加劲肋4通过第二过孔6与横隔板1.3焊接连接。