一種提高鋼管混凝土相貫節點壽命的h型加勁肋結構的製作方法
2023-12-10 19:40:22 2
一種提高鋼管混凝土相貫節點壽命的h型加勁肋結構的製作方法
【專利摘要】提供一種提高鋼管混凝土相貫節點壽命的H型加勁肋結構，以有效降低鋼管混凝土相貫節點疲勞應力幅，從而延長節點疲勞壽命。包括主弦管和在節點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力較大的部位設置H加勁肋，H加勁肋與對應的主弦管、腹管或者相鄰腹管的表面貼合且粘結連接。
【專利說明】
一種提高鋼管混凝土相貫節點壽命的H型加勁肋結構
技術領域
[0001]本實用新型涉及鋼管混凝土結構，特別涉及一種提高鋼管混凝土相貫節點壽命的H型加勁肋結構，可有效降低鋼管混凝土相貫節點疲勞應力幅，從而延長節點疲勞壽命。
【背景技術】
[0002]鋼管混凝土是組合結構的重要形式之一，具有良好的受力性能和施工性能，近年來被廣泛應用於土建工程中，尤其是在我國橋梁工程界取得了多項具有重要影響的國際原創性成果。鋼管混凝土結構連接構造幾何形態複雜，不同的焊接部位應力分布差異顯著，導致其疲勞承載能力比普通鋼結構連接構造的要低，節點疲勞問題尤為突出。目前，鋼管混凝土相貫節點的加固方案主要有主管上加套管、主管加內隔板、使用主管加勁環以及焊接肋板加固等多種方法。
[0003]對已建結構，加內隔板的方案無法實現；加勁環加固的施工難度大且節點處空間有限;套管加固雖然有利，但只能針對T型等形式簡單的節點，對K型等相貫線稍微複雜的節點，用套管加固切割工作具有相當大難度;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際應用。
[0004]為此，有必要實用新型一種延長鋼管混凝土節點疲勞壽命的切實可行的方法，使鋼管混凝土節點與結構等壽命，不再成為結構的薄弱環節。
【實用新型內容】
[0005]本實用新型專利所要解決的技術問題是提供一種提高鋼管混凝土相貫節點壽命的H型加勁肋結構，以有效降低鋼管混凝土相貫節點疲勞應力幅，從而延長節點疲勞壽命。
[0006]本實用新型專利解決其技術問題所採用的技術方案如下:
[0007]本實用新型一種提高鋼管混凝土相貫節點壽命的H型加勁肋結構，包括主弦管和在節點部位與其相貫焊接的腹管，其特徵是:所述主弦管與腹管之間和相鄰腹管之間在相貫焊縫應力較大的部位設置H加勁肋，H加勁肋與對應的主弦管、腹管或者相鄰腹管的表面貼合且粘結連接。
[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應主弦管、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連接。
[0009]本實用新型專利的有益效果是，可有效降低鋼管混凝土相貫節點疲勞應力幅，從而無限延長節點疲勞壽命;與加勁環加固方法相比佔用空間不大，且加勁肋加固形式可根據節點構造靈活調整，充分利用有限空間；與套管加固方法相比，可適應更複雜的節點形式，降低了加固切割等工作難度;與焊接肋板加固方法相比，黏貼加勁肋不會影響主體結構質量;H型加勁肋上設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連接。
【附圖說明】
[0010]本說明書包括如下五幅附圖:
[0011]圖1是本實用新型一種提高鋼管混凝土相貫節點壽命的H型加勁肋結構的立面結構示意圖；
[0012]圖2是本實用新型一種提高鋼管混凝土相貫節點壽命的H型加勁肋結構中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中示出構件名稱和對應的標記: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是本實用新型一種提高鋼管混凝土相貫節點壽命的H型加勁肋結構一實施例的主弦管展開平面結構示意圖；
[0016]圖5是圖4中第一H型加勁肋、第三H型加勁肋的立面結構示意圖；
[0017]圖6是圖4中第三H型加勁肋的立面投影結構示意圖；
[0018]圖7是圖4中第四H型加勁肋的立面投影結構示意圖；
[0019]圖4一7中示出構件名稱和對應的標記: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。
【具體實施方式】
[0020]下面結合附圖和實例對本實用新型專利進一步說明。
[0021]參照圖1，本實用新型的一種提高鋼管混凝土相貫節點壽命的H型加勁肋結構，包括主弦管10和在節點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力較大的部位設置H型加勁肋20，H型加勁肋20與對應的主弦管10、腹管或者相鄰的表面貼合且粘結連接。通過與主弦管10、腹管粘結連接的H型加勁肋20有效降低鋼管混凝土相貫節點疲勞應力幅，從而延長節點疲勞壽命。
[0022]參照圖2，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具有與對應主弦管10、腹管相密貼的弧形底面，弧形上施膠與主弦管10或者腹管粘結連接。第一底座板21、第二底座板22的設置增加了加勁肋板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連接。
[0023]參照圖2，第一底座板21、第二底座板22和加勁肋板23可以採用整體式結構，也可以分體下料再焊接的結構，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構的典型形式，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。根據相貫焊縫的應力分布，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，以有效降低相應部位的相貫焊縫疲勞應力幅。第一H型加勁肋24設置於焊趾部B，與第一腹管11、第二腹管12粘結連接。第二 H型加勁肋25設置於焊跟部C，與主弦管10、第一腹管11粘結連接。第三H型加勁肋26、第四H型加勁肋27對稱設置於第一 H型加勁肋24的兩偵U，與主弦管10、第一腹管11粘結連接。
[0025]在圖4至圖7示出的實施例中，還包括受拉的第三腹管11和受壓的第四腹管14，其加勁肋的設置部位與連接方式與前述內容類似。第五H型加勁肋28設置於焊趾部B，與第三腹管13、第四腹管14粘結連接。第六H型加勁肋29設置於焊跟部C，與主弦管10、第三腹管13粘結連接。第七H型加勁肋30、第八H型加勁肋31對稱設置於第五H型加勁肋28的兩側，與主弦管1、第三腹管13粘結連接。
[0026]本實用新型一種提高鋼管混凝土相貫節點壽命的H型加勁肋結構，經實橋試驗驗證、有限元模型分析、應用工程證明可以確認如下四點:
[0027]1、經實橋試驗驗證，加固節點後，能有效降低腹管與主弦管相貫焊縫疲勞應力幅，且此粘結方法不影響主體結構質量。
[0028]2、經實橋試驗驗證，加固節點後，能提高節點剛度，使此類鋼管混凝土輕型結構橋的空間節點對車道變化不再敏感。
[0029]3、經試驗研究證明，加固節點所用灌注膠力學性能、耐久性能能滿足規範要求，能保證至少與結構同壽命的有效使用期限。
[0030]以上所述只是用圖解說明本實用新型一種提高鋼管混凝土相貫節點壽命的H型加勁肋結構的一些原理，並非是要將本實用新型局限在所示和所述的具體結構和適用範圍內，故凡是所有可能被利用的相應修改以及等同物，均屬於本實用新型所申請的專利範圍。
【主權項】
1.一種提高鋼管混凝土相貫節點壽命的H型加勁肋結構，包括主弦管(10)和在節點部位與其相貫焊接的腹管，其特徵是:所述主弦管(10)與腹管之間和相鄰腹管之間在相貫焊縫應力較大的部位設置H加勁肋(20)，H加勁肋(20)與對應的主弦管(10)、腹管或者相鄰腹管的表面貼合且粘結連接。2.如權利要求1所述一種提高鋼管混凝土相貫節點壽命的H型加勁肋結構，其特徵是: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)具有與對應主弦管(10)、腹管相貼合的弧形底面，弧形底面上施膠與主弦管(10)或者腹管粘結連接。3.如權利要求1所述一種提高鋼管混凝土相貫節點壽命的H型加勁肋結構，其特徵是: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.如權利要求1至三任意一項所述一種提高鋼管混凝土相貫節點壽命的H型加勁肋結構，其特徵是: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)設置於焊趾部(B)，與第一腹管(11)、第二腹管(12)粘結連接;第二 H型加勁肋(25)設置於焊跟部(C)，與主弦管(10)、第一腹管(11)粘結連接;第三H型加勁肋(26)、第四H型加勁肋(27)對稱設置於第一 H型加勁肋(24)的兩側，與主弦管(10)、第一腹管(I I)粘結連接。
【文檔編號】E04B1/58GK205712511SQ201620629701
【公開日】2016年11月23日
【申請日】2016年6月22日
【發明人】牟廷敏, 康玲, 範碧琨, 文凱, 宋瑞年, 孫才志, 王瀟碧, 周孝軍, 李偉, 何嬌陽
【申請人】四川省交通運輸廳公路規劃勘察設計研究院