鋼箱梁正交異性板的製作方法

2023-08-10 05:12:16 1

專利名稱：鋼箱梁正交異性板的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於鋼箱梁製造技術領域，具體是一種鋼箱梁正交異性板。
背景技術：
焊接鋼橋正在蓬勃發展，跨江河、跨海大橋不斷建成。鋼橋為設計使用壽命百年以上的公共建築，且屬典型的受動載載荷結構，對焊接接頭疲勞性能的要求非常嚴格，在大跨度橋梁中，鋼箱梁形式非常普遍，因其面板結構U形加勁肋處焊縫在運營中容易出現裂紋，U形肋與橋面板的連接焊縫疲勞性能備受關注。由於U形加勁肋結構具有優異的抗彎與抗扭性能，廣受鋼橋設計者的歡迎，圖I為鋼箱梁正交異性板的結構示意圖，受其結構形式與尺寸的限制，目前，僅能通過單面施焊與面板焊接，焊縫形式為開坡口的貼角焊。在輪載的作用下，U形肋-面板的連接區域產生面外彎矩，由於面板和加勁肋的板厚都相對較薄，導致面板和肋板的表面彎曲應力較大，UB肋根部處形變一張一合，應力集中現象非常明顯，另外，此處一般存在較大的焊接殘餘拉應力，從而導致在輪載的反覆作用下疲勞裂紋可能在應力集中程度較高的焊根和焊趾處萌生和擴展。圖2為U形肋-面板的連接區域可能出現的裂紋示意，裂紋3主要是由局部彎曲應力引起。

實用新型內容本實用新型的目的是提供一種能有效解決U形肋與鋼箱梁面板焊縫開裂問題的鋼箱梁正交異性板。根據本實用新型提供一種鋼箱梁正交異性板，包括U形肋及鋼箱梁面板；所述U形肋通過雙側角焊縫連接在所述鋼箱梁面板上。進一步，所述U形肋包括兩塊側肋板、頂肋板及若干定位板；若干定位板與兩塊所述側肋板焊接； 所述頂肋板與兩塊所述側肋板頂端焊接；兩塊所述側肋板的底端通過雙側角焊縫連接在所述鋼箱梁面板上。本實用新型提供的一種鋼箱梁正交異性板，通過對U形肋結構的改進，將U形肋與面板連接處的單側角焊縫形式轉移至側板肋與頂板肋間的聯繫角焊縫中，實現雙側角焊縫的連接，從而提高了其焊縫的疲勞性能，降低焊縫開裂風險。而側肋板與頂肋板之間的聯繫角焊縫遠離面板區域，雖為單側角焊縫，但不受車輪載荷的直接影響，對疲勞性能要求較低，同樣能夠滿足使用要求。

圖I是現有技術中一種鋼箱梁正交異性板的結構示意圖；[0015]圖2為圖I中U形肋-面板的連接區域可能出現的裂紋示意圖；圖3為本實用新型實施例提供的一種鋼箱梁正交異性板結構中定位板和側肋板的焊接不意圖；圖4為本實用新型實施例提供的 一種鋼箱梁正交異性板結構中側肋板和鋼箱梁面板的焊接示意圖；圖5本實用新型實施例提供的一種鋼箱梁正交異性板結構中頂肋板和側肋板的焊接示意圖。
具體實施方式
如圖3所示，本實用新型提供的一種鋼箱梁正交異性板包括若干U形肋及鋼箱梁面板2，其中，U形肋包括兩塊側肋板4、若干定位板5及頂肋板6。若干定位板5與兩塊側肋板4焊接；頂肋板6與兩塊側肋板4頂端焊接；兩塊側肋板4的底端通過雙側角焊縫連接在鋼箱梁面板2上。本實用新型提供的如圖3所示的鋼箱梁正交異性板的製備工藝包括步驟SI :如圖3所示，先將兩塊側肋板4通過六塊定位板5固定，具體是將定位板5與側肋板4之間的角焊縫焊接。步驟S2 :如圖4所示，再將兩塊側肋板4底端焊接在鋼箱梁面板2上，採用雙側角焊縫連接。步驟S3 :如圖5所示，然後用頂肋板6將兩塊側肋板4頂端連接在一起，具體是將頂肋板6與側肋板4之間的聯繫角焊縫進行焊接，使整個U形肋固定在鋼箱梁面板2上。將U形肋分解為三塊板形加勁肋，由聯繫角焊縫連接，分步裝配焊接，最後組焊成「U形肋」，達到U形肋的加強效果，「U形肋」內部角焊縫用角焊小車焊接，實現雙側焊。U形肋與鋼箱梁面板2焊接時，U形肋焊縫內部側有角焊縫承力，改單側角焊縫為雙側角焊縫，可改變焊縫連接處應力分布狀態，大幅減緩在面外彎矩作用下的U形肋焊縫根部的應力集中現象，從而有效解決U形肋與橋面板焊縫開裂問題。由本實用新型提供的鋼箱梁正交異性板不僅能維持現在鋼箱梁面板單元件的結構形式與加勁效果，且能有效解決U形肋與橋面板焊縫開裂問題。「定位板5」可以作為內膜對側肋板4起定位作用，焊接時也不受U形肋內部「定位板5」影響。本實用新型採用組裝的U形肋還免除了製造現有U形肋時的彎制工序。可在U形肋內側點焊，對點焊要求降低，改善U形肋焊縫的外觀成形。焊接時，聯繫角焊縫可離開胎架焊接，與U形肋角焊縫並行作業，與U形肋角焊縫在縱向收縮上達到平衡，可減少板單元的縱向變形。如有必要，U形肋角焊縫內側可進行焊縫防腐處理，側肋板4與頂肋板6可採用不同板厚的鋼板。本實用新型提供的鋼箱梁正交異性板，通過對U形肋結構的改進，將U形肋與面板連接處的單側角焊縫形式轉移至側板肋與頂板肋間的聯繫角焊縫中，實現雙側角焊縫的連接，從而提高了其焊縫的疲勞性能，降低焊縫開裂風險。而側肋板與頂肋板之間的聯繫角焊縫遠離面板區域，雖為單側角焊縫，但不受車輪載荷的直接影響，對疲勞性能要求較低，同樣能夠滿足使用要求。上述實施例為本實用新型較佳的實施方式，但本實用新型的實施方式並不受上述實施例的限制，其他的任何未背離本實用新型的精神實質與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應為等效的置換方式，都包含在本實用新型的保護範圍 之內。
權利要求1.一種鋼箱梁正交異性板，其特徵在於，包括若干U形肋及鋼箱梁面板；所述U形肋通過雙側角焊縫連接在所述鋼箱梁面板上。
2.如權利要求I所述的一種鋼箱梁正交異性板，其特徵在於，所述U形肋包括兩塊側肋板、頂肋板及若干定位板；若干定位板與兩塊所述側肋板焊接；所述頂肋板與兩塊所述側肋板頂端焊接；兩塊所述側肋板的底端通過雙側角焊縫連接在所述鋼箱梁面板上。
專利摘要公開了一種鋼箱梁正交異性板，包括若干U形肋及鋼箱梁面板；所述U形肋由側肋板與頂肋板組成，通過雙側角焊縫連接在所述鋼箱梁面板上。本實用新型提供的一種鋼箱梁正交異性板，通過對U形肋結構的改進，將U形肋與面板連接處的單側角焊縫形式轉移至側板肋與頂板肋間的聯繫角焊縫中，實現雙側角焊縫的連接，從而提高了其焊縫的疲勞性能，降低焊縫開裂風險。而側肋板與頂肋板之間的聯繫角焊縫遠離面板區域，雖為單側角焊縫，但不受車輪載荷的直接影響，對疲勞性能要求較低，同樣能夠滿足使用要求。
文檔編號E01D101/30GK202492790SQ201120519469
公開日2012年10月17日 申請日期2011年12月13日 優先權日2011年12月13日
發明者張華 , 李立明, 舒先慶, 阮家順 申請人:武船重型工程股份有限公司