一種提高鋼管混凝土相貫節(jié)點(diǎn)壽命的h型加勁肋結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】提供一種提高鋼管混凝土相貫節(jié)點(diǎn)壽命的H型加勁肋結(jié)構(gòu)，以有效降低鋼管混凝土相貫節(jié)點(diǎn)疲勞應(yīng)力幅，從而延長(zhǎng)節(jié)點(diǎn)疲勞壽命。包括主弦管和在節(jié)點(diǎn)部位與其相貫焊接的腹管。所述主弦管與腹管之間和相鄰腹管之間在相貫焊縫應(yīng)力較大的部位設(shè)置H加勁肋，H加勁肋與對(duì)應(yīng)的主弦管、腹管或者相鄰腹管的表面貼合且粘結(jié)連接。
【專利說明】
一種提高鋼管混凝土相貫節(jié)點(diǎn)壽命的H型加勁肋結(jié)構(gòu)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及鋼管混凝土結(jié)構(gòu)，特別涉及一種提高鋼管混凝土相貫節(jié)點(diǎn)壽命的H型加勁肋結(jié)構(gòu)，可有效降低鋼管混凝土相貫節(jié)點(diǎn)疲勞應(yīng)力幅，從而延長(zhǎng)節(jié)點(diǎn)疲勞壽命。
【背景技術(shù)】
[0002]鋼管混凝土是組合結(jié)構(gòu)的重要形式之一，具有良好的受力性能和施工性能，近年來被廣泛應(yīng)用于土建工程中，尤其是在我國(guó)橋梁工程界取得了多項(xiàng)具有重要影響的國(guó)際原創(chuàng)性成果。鋼管混凝土結(jié)構(gòu)連接構(gòu)造幾何形態(tài)復(fù)雜，不同的焊接部位應(yīng)力分布差異顯著，導(dǎo)致其疲勞承載能力比普通鋼結(jié)構(gòu)連接構(gòu)造的要低，節(jié)點(diǎn)疲勞問題尤為突出。目前，鋼管混凝土相貫節(jié)點(diǎn)的加固方案主要有主管上加套管、主管加內(nèi)隔板、使用主管加勁環(huán)以及焊接肋板加固等多種方法。
[0003]對(duì)已建結(jié)構(gòu)，加內(nèi)隔板的方案無法實(shí)現(xiàn)；加勁環(huán)加固的施工難度大且節(jié)點(diǎn)處空間有限;套管加固雖然有利，但只能針對(duì)T型等形式簡(jiǎn)單的節(jié)點(diǎn)，對(duì)K型等相貫線稍微復(fù)雜的節(jié)點(diǎn)，用套管加固切割工作具有相當(dāng)大難度;使用焊接肋板加固方法，其焊縫易開裂甚至破壞母材，因此在工程中基本上沒有得到實(shí)際應(yīng)用。
[0004]為此，有必要發(fā)明一種延長(zhǎng)鋼管混凝土節(jié)點(diǎn)疲勞壽命的切實(shí)可行的方法，使鋼管混凝土節(jié)點(diǎn)與結(jié)構(gòu)等壽命，不再成為結(jié)構(gòu)的薄弱環(huán)節(jié)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明專利所要解決的技術(shù)問題是提供一種提高鋼管混凝土相貫節(jié)點(diǎn)壽命的H型加勁肋結(jié)構(gòu)，以有效降低鋼管混凝土相貫節(jié)點(diǎn)疲勞應(yīng)力幅，從而延長(zhǎng)節(jié)點(diǎn)疲勞壽命。
[0006]本發(fā)明專利解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案如下:
[0007]本發(fā)明一種提高鋼管混凝土相貫節(jié)點(diǎn)壽命的H型加勁肋結(jié)構(gòu)，包括主弦管和在節(jié)點(diǎn)部位與其相貫焊接的腹管，其特征是:所述主弦管與腹管之間和相鄰腹管之間在相貫焊縫應(yīng)力較大的部位設(shè)置H加勁肋，H加勁肋與對(duì)應(yīng)的主弦管、腹管或者相鄰腹管的表面貼合且粘結(jié)連接。
[0008]所述H加勁肋具有第一底座板、第二底座板和加勁肋板，斷面呈H型；第一底座板、第二底座板具有與對(duì)應(yīng)主弦管、腹管相貼合的弧形底面，弧形底面上施膠與主弦管或者腹管粘結(jié)連接。
[0009]本發(fā)明專利的有益效果是，可有效降低鋼管混凝土相貫節(jié)點(diǎn)疲勞應(yīng)力幅，從而無限延長(zhǎng)節(jié)點(diǎn)疲勞壽命;與加勁環(huán)加固方法相比占用空間不大，且加勁肋加固形式可根據(jù)節(jié)點(diǎn)構(gòu)造靈活調(diào)整，充分利用有限空間；與套管加固方法相比，可適應(yīng)更復(fù)雜的節(jié)點(diǎn)形式，降低了加固切割等工作難度;與焊接肋板加固方法相比，黏貼加勁肋不會(huì)影響主體結(jié)構(gòu)質(zhì)量；H型加勁肋上設(shè)置與主弦管或者腹管相密貼的第一底座板、第二底座板，增加了 H型加勁肋板的受力面積和加勁效果，其弧形底面增加了 H型加勁肋與主弦管或者腹管之間的貼合面積，使之能形成牢固的粘結(jié)連接。
【附圖說明】
[0010]本說明書包括如下五幅附圖:
[0011]圖1是本發(fā)明一種提高鋼管混凝土相貫節(jié)點(diǎn)壽命的H型加勁肋結(jié)構(gòu)的立面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0012]圖2是本發(fā)明一種提高鋼管混凝土相貫節(jié)點(diǎn)壽命的H型加勁肋結(jié)構(gòu)中H型加勁肋板的主視圖；
[0013]圖3是沿圖2中A-A線的剖面圖；
[0014]圖1一3中示出構(gòu)件名稱和對(duì)應(yīng)的標(biāo)記:主弦管10、第一腹管11、第二腹管12、H型加勁肋20、第一底座板21、第二底座板22、加勁肋板23。
[0015]圖4是本發(fā)明一種提高鋼管混凝土相貫節(jié)點(diǎn)壽命的H型加勁肋結(jié)構(gòu)一實(shí)施例的主弦管展開平面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖5是圖4中第一H型加勁肋、第三H型加勁肋的立面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖6是圖4中第三H型加勁肋的立面投影結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖7是圖4中第四H型加勁肋的立面投影結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖4一7中示出構(gòu)件名稱和對(duì)應(yīng)的標(biāo)記:主弦管10、第一腹管11、第二腹管12、第三腹管13、第四腹管14、第一 H型加勁肋24、第二 H型加勁肋25第三H型加勁肋26、第四H型加勁肋27、第五H型加勁肋28、第六H型加勁肋29、第七H型加勁肋30、第八H型加勁肋31、焊趾部B、焊跟部C。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖和實(shí)例對(duì)本發(fā)明專利進(jìn)一步說明。
[0021]參照?qǐng)D1，本發(fā)明的一種提高鋼管混凝土相貫節(jié)點(diǎn)壽命的H型加勁肋結(jié)構(gòu)，包括主弦管10和在節(jié)點(diǎn)部位與其相貫焊接的腹管。所述主弦管10與腹管之間和相鄰腹管之間在相貫焊縫應(yīng)力較大的部位設(shè)置H型加勁肋20，H型加勁肋20與對(duì)應(yīng)的主弦管10、腹管或者相鄰的表面貼合且粘結(jié)連接。通過與主弦管10、腹管粘結(jié)連接的H型加勁肋20有效降低鋼管混凝土相貫節(jié)點(diǎn)疲勞應(yīng)力幅，從而延長(zhǎng)節(jié)點(diǎn)疲勞壽命。
[0022]參照?qǐng)D2，所述H型加勁肋20具有第一底座板21、第二底座板22和加勁肋板23，斷面呈H型。第一底座板21、第二底座板22具有與對(duì)應(yīng)主弦管10、腹管相密貼的弧形底面，弧形上施膠與主弦管10或者腹管粘結(jié)連接。第一底座板21、第二底座板22的設(shè)置增加了加勁肋板23的受力面積和加勁效果，其弧形底面增加了加勁肋與主弦管10或者腹管之間的貼合面積，使之能形成牢固的粘結(jié)連接。
[0023]參照?qǐng)D2，第一底座板21、第二底座板22和加勁肋板23可以采用整體式結(jié)構(gòu)，也可以分體下料再焊接的結(jié)構(gòu)，即加勁肋板23與第一底座板21、第二底座板22焊接連接，第一底座板21、第二底座板在與主弦管10與腹管相同管徑的鋼管上切割下料。
[0024]圖5示出的是一種典鋼管混凝土結(jié)構(gòu)的典型形式，腹管包括受拉的第一腹管11和受壓的第二腹管12，第一腹管11、第二腹管12與主弦管10相貫焊接。根據(jù)相貫焊縫的應(yīng)力分布，所述H型加勁肋(20)包括第一 H型加勁肋24、第二 H型加勁肋25、第三H型加勁肋26、第四H型加勁肋27，以有效降低相應(yīng)部位的相貫焊縫疲勞應(yīng)力幅。第一H型加勁肋24設(shè)置于焊趾部B，與第一腹管11、第二腹管12粘結(jié)連接。第二 H型加勁肋25設(shè)置于焊跟部C，與主弦管10、第一腹管11粘結(jié)連接。第三H型加勁肋26、第四H型加勁肋27對(duì)稱設(shè)置于第一 H型加勁肋24的兩偵U，與主弦管10、第一腹管11粘結(jié)連接。
[0025]在圖4至圖7示出的實(shí)施例中，還包括受拉的第三腹管11和受壓的第四腹管14，其加勁肋的設(shè)置部位與連接方式與前述內(nèi)容類似。第五H型加勁肋28設(shè)置于焊趾部B，與第三腹管13、第四腹管14粘結(jié)連接。第六H型加勁肋29設(shè)置于焊跟部C，與主弦管10、第三腹管13粘結(jié)連接。第七H型加勁肋30、第八H型加勁肋31對(duì)稱設(shè)置于第五H型加勁肋28的兩側(cè)，與主弦管1、第三腹管13粘結(jié)連接。
[0026]本發(fā)明一種提高鋼管混凝土相貫節(jié)點(diǎn)壽命的H型加勁肋結(jié)構(gòu)，經(jīng)實(shí)橋試驗(yàn)驗(yàn)證、有限元模型分析、應(yīng)用工程證明可以確認(rèn)如下四點(diǎn):
[0027]1、經(jīng)實(shí)橋試驗(yàn)驗(yàn)證，加固節(jié)點(diǎn)后，能有效降低腹管與主弦管相貫焊縫疲勞應(yīng)力幅，且此粘結(jié)方法不影響主體結(jié)構(gòu)質(zhì)量。
[0028]2、經(jīng)實(shí)橋試驗(yàn)驗(yàn)證，加固節(jié)點(diǎn)后，能提高節(jié)點(diǎn)剛度，使此類鋼管混凝土輕型結(jié)構(gòu)橋的空間節(jié)點(diǎn)對(duì)車道變化不再敏感。
[0029]3、經(jīng)試驗(yàn)研究證明，加固節(jié)點(diǎn)所用灌注膠力學(xué)性能、耐久性能能滿足規(guī)范要求，能保證至少與結(jié)構(gòu)同壽命的有效使用期限。
[0030]以上所述只是用圖解說明本發(fā)明一種提高鋼管混凝土相貫節(jié)點(diǎn)壽命的H型加勁肋結(jié)構(gòu)的一些原理，并非是要將本發(fā)明局限在所示和所述的具體結(jié)構(gòu)和適用范圍內(nèi)，故凡是所有可能被利用的相應(yīng)修改以及等同物，均屬于本發(fā)明所申請(qǐng)的專利范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種提高鋼管混凝土相貫節(jié)點(diǎn)壽命的H型加勁肋結(jié)構(gòu)，包括主弦管(10)和在節(jié)點(diǎn)部位與其相貫焊接的腹管，其特征是:所述主弦管(10)與腹管之間和相鄰腹管之間在相貫焊縫應(yīng)力較大的部位設(shè)置H加勁肋(20)，H加勁肋(20)與對(duì)應(yīng)的主弦管(10)、腹管或者相鄰腹管的表面貼合且粘結(jié)連接。2.如權(quán)利要求1所述一種提高鋼管混凝土相貫節(jié)點(diǎn)壽命的H型加勁肋結(jié)構(gòu)，其特征是:所述H加勁肋(20)具有第一底座板(21)、第二底座板(22)和加勁肋板(23)，斷面呈H型;第一底座板(21)、第二底座板(22)具有與對(duì)應(yīng)主弦管(10)、腹管相貼合的弧形底面，弧形底面上施膠與主弦管(10)或者腹管粘結(jié)連接。3.如權(quán)利要求1所述一種提高鋼管混凝土相貫節(jié)點(diǎn)壽命的H型加勁肋結(jié)構(gòu)，其特征是:所述加勁肋板(23)與第一底座板(21)、第二底座板(22)焊接連接。4.如權(quán)利要求1至三任意一項(xiàng)所述一種提高鋼管混凝土相貫節(jié)點(diǎn)壽命的H型加勁肋結(jié)構(gòu)，其特征是:所述腹管包括受拉的第一腹管(11)和受壓的第二腹管(12)，所述H型加勁肋(20)包括第一H型加勁肋(24)、第二H型加勁肋(25)、第三H型加勁肋(26)、第四H型加勁肋(27);所述第一 H型加勁肋(24)設(shè)置于焊趾部(B)，與第一腹管(11)、第二腹管(12)粘結(jié)連接;第二 H型加勁肋(25)設(shè)置于焊跟部(C)，與主弦管(10)、第一腹管(11)粘結(jié)連接;第三H型加勁肋(26)、第四H型加勁肋(27)對(duì)稱設(shè)置于第一 H型加勁肋(24)的兩側(cè)，與主弦管(10)、第一腹管(I I)粘結(jié)連接。
【文檔編號(hào)】E04C3/00GK105908846SQ201610460025
【公開日】2016年8月31日
【申請(qǐng)日】2016年6月22日
【發(fā)明人】牟廷敏, 康玲, 范碧琨, 文凱, 宋瑞年, 孫才志, 王瀟碧, 周孝軍, 李偉, 何嬌陽
【申請(qǐng)人】四川省交通運(yùn)輸廳公路規(guī)劃勘察設(shè)計(jì)研究院