鋼橋腹板間隙處豎向加勁肋的抗疲勞構(gòu)造細節(jié)的制作方法
【專利摘要】一種鋼橋腹板間隙處豎向加勁肋的抗疲勞構(gòu)造細節(jié)，在腹板上、下端設(shè)置有翼緣板，腹板側(cè)面設(shè)置有豎向加勁肋，豎向加勁肋與受拉翼緣板相對的一端部加工有挖孔或用連接件與角鋼的一肢連接，角鋼的另一肢與受拉翼緣板連接，釋放了間隙處由于面外變形導(dǎo)致過大的疲勞應(yīng)力，在不減弱豎向加勁肋對于腹板加勁效果的前提下，改善了腹板間隙處腹板與加勁肋焊趾細節(jié)的抗疲勞性能，減少了后期對于腹板間隙處的加固，降低橋梁在服役期間所需的維修與加固費用，改善了腹板間隙處的疲勞性能，一旦在橋梁服役期間連接構(gòu)件有所損傷可以方便地對構(gòu)件進行更換。
【專利說明】鋼橋腹板間隙處豎向加勁肋的抗疲勞構(gòu)造細節(jié)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于橋梁工程【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及到鋼橋腹板間隙處豎向加勁肋的連接。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著鋼結(jié)構(gòu)橋梁的廣泛應(yīng)用和交通荷載增長，鋼橋的疲勞問題也日漸凸顯。鋼橋的疲勞問題嚴重影響著橋梁的使用安全，而研究表明疲勞敏感細節(jié)處的二次應(yīng)力以及面外變形是引起疲勞開裂的主要原因。鋼橋設(shè)計中，各主梁之間的橫向連接系是通過橫撐與主梁腹板焊接的豎向加勁肋的連接來實現(xiàn)的，為了避免豎向加勁肋和主梁受拉翼緣之間的焊接細節(jié)發(fā)生疲勞失效，通常在豎向加勁肋與主梁受拉翼緣之間留有幾十毫米的腹板間隙。實際運營時，車輛荷載作用下各鋼主梁之間會產(chǎn)生撓度差，從而使剛度較小的腹板間隙處會發(fā)生面外彎曲變形，引起焊接細節(jié)處較大的二次應(yīng)力，導(dǎo)致疲勞裂紋在此處萌生和擴展。當(dāng)裂紋擴展到一定程度時會影響鋼橋的正常使用，甚至導(dǎo)致鋼橋局部斷裂失效而引起重大的安全事故。因此，對鋼橋腹板的豎向加勁肋采用新型構(gòu)造措施防止其疲勞開裂，是保證鋼橋使用安全的重要技術(shù)保障。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型所要解決的技術(shù)問題在于克服上述鋼橋腹板的豎向加勁肋的構(gòu)造缺點，提供一種結(jié)構(gòu)合理、構(gòu)造簡單、抗疲勞性能優(yōu)越的鋼橋腹板間隙處豎向加勁肋的抗疲勞構(gòu)造細節(jié)。
[0004]解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:在腹板的上、下端設(shè)置有翼緣板，腹板的側(cè)面設(shè)置有豎向加勁肋。本實用新型的豎向加勁肋與受拉翼緣板相對的一端部加工有挖孔或用連接件與角鋼的一肢連接，角鋼的另一肢與受拉翼緣板連接。
[0005]本實用新型的受拉翼緣板包括第一受拉翼緣板和第二受拉翼緣板，第一受拉翼緣板與第二受拉翼緣板分別設(shè)置在豎向加勁肋的兩端。本實用新型的豎向加勁肋與第一受拉翼緣板相對的一端部加工有挖孔、與第二受拉翼緣板相對的一端部用連接件與角鋼的一肢連接，角鋼的另一肢與第二受拉翼緣板連接。
[0006]本實用新型的角鋼與豎向加勁肋之間用結(jié)構(gòu)膠粘結(jié)或用螺栓緊固連接、與受拉翼緣板之間用結(jié)構(gòu)膠粘結(jié)或用螺栓連接。
[0007]本實用新型的角鋼與豎向加勁肋之間用結(jié)構(gòu)膠粘結(jié)或用螺栓緊固連接、與受拉翼緣板之間用結(jié)構(gòu)膠粘結(jié)后用螺釘緊固連接。
[0008]本實用新型的角鋼與豎向加勁肋之間用螺栓緊固連接、與受拉翼緣板之間用螺釘緊固連接。
[0009]本實用新型的豎向加勁肋與受拉翼緣板相對一端部加工的挖孔為:在豎向加勁肋端部內(nèi)側(cè)挖去一個矩形挖孔或在該端部外側(cè)挖去一個弧形挖孔，矩形挖孔的寬為20?100mm、高為150?300mm、倒圓角的半徑為15?80mm,弧形挖孔是由半徑Rl為40?100_的圓弧與半徑R2為40?10mm的圓弧相互吻接構(gòu)成。
[0010]本實用新型的豎向加勁肋與受拉翼緣板相對一端部加工的挖孔為:在豎向加勁肋端部內(nèi)側(cè)挖去一個矩形挖孔或在該端部外側(cè)挖去一個弧形挖孔，矩形挖孔的寬為60mm、高為220mm、倒圓角的半徑為50mm,弧形挖孔是由半徑Rl為70mm的圓弧與半徑R2為70mm的圓弧相互吻接構(gòu)成。
[0011]本實用新型的豎向加勁肋與受拉翼緣板之間的間隙為20?80mm。
[0012]本實用新型相對于現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點:
[0013]由于本實用新型采用對受拉翼緣與腹板間隙處豎向加勁肋的端頭挖孔，釋放了間隙處由于面外變形導(dǎo)致過大的疲勞應(yīng)力；通過豎向加勁肋的抗疲勞構(gòu)造，在不減弱豎向加勁肋對于腹板加勁效果的前提下，改善了腹板間隙處腹板與加勁肋焊趾細節(jié)的抗疲勞性能；采用了端頭挖孔的豎向加勁肋，減少了后期對于腹板間隙處的加固，降低橋梁在服役期間所需的維修與加固費用；采用構(gòu)件連接受拉翼緣板和加勁肋，改善了腹板間隙處的疲勞性能，一旦在橋梁服役期間連接構(gòu)件有所損傷可以方便地對構(gòu)件進行更換。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1是實施例1的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖2是圖1的左視圖。
[0016]圖3是實施例10中豎向加勁肋3下端與第二受拉翼緣板6上端用螺栓7和一個角鋼4連接的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖4是圖3的左視圖。
[0018]圖5是實施例7的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖6是圖5的左視圖。
[0020]圖7是實施例13的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖8是圖7的左視圖。
[0022]圖9是實施例14中用連接件螺栓7和角鋼4連接豎向加勁肋3與第一受拉翼緣板I的不意圖。
[0023]圖10是圖9的左視圖。
[0024]圖11是實施例14中用螺栓7和角鋼4的一肢連接豎向加勁肋3、用結(jié)構(gòu)膠5以及螺釘9和角鋼4的另一肢連接第一受拉翼緣板I的示意圖。
[0025]圖12是圖11的左視圖。
[0026]圖13是實施例15的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實施方式】
[0027]下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進一步詳細說明，但本實用新型不限于這些實施例。
[0028]實施例1
[0029]在圖1?2中，本實施例的鋼橋腹板間隙處豎向加勁肋的抗疲勞構(gòu)造細節(jié)由第一受拉翼緣板1、腹板2、豎向加勁肋3、角鋼4、結(jié)構(gòu)膠5、第二受拉翼緣板6連接構(gòu)成。
[0030]本實施例的第二受拉翼緣板6是長度為600mm、寬度為300mm、厚度為24mm的矩形鋼板，在第二受拉翼緣板6的上表面焊接連接有腹板2，腹板2是長度為600mm、高度為870mm、厚度為8mm的矩形鋼板，腹板2的上端焊接連接有第一受拉翼緣板1，第一受拉翼緣板I的幾何形狀及尺寸與第二受拉翼緣板6的幾何形狀及尺寸完全相同，第一受拉翼緣板I與混凝土橋面板8連接，腹板2的側(cè)面焊接連接有豎向加勁肋3，豎向加勁肋3上端與第一受拉翼緣板I下端面的距離為40mm，豎向加勁肋3的上端內(nèi)側(cè)挖有一個矩形挖孔，矩形挖孔寬60_、高220_、右下角倒圓角的半徑為50_。這種構(gòu)造的豎向加勁肋3,釋放了間隙處由于面外變形導(dǎo)致過大的疲勞應(yīng)力，在不減弱豎向加勁肋3對于腹板2加勁效果的前提下，改善了腹板2間隙處腹板2與豎向加勁肋3的抗疲勞性能，減少了后期對于腹板2間隙處的加固，降低橋梁在服役期間所需的維修與加固費用。豎向加勁肋3是長度為120_、高度為830mm、厚度為6mm的矩形鋼板，豎向加勁肋3是長度為120mm、高度為790mm、厚度為6mm的矩形鋼板，豎向加勁肋3下端與第二受拉翼緣板6上端面的距離為40mm，豎向加勁肋3下端與第二受拉翼緣板6上端面之間用結(jié)構(gòu)膠5粘貼兩個背靠背的角鋼4連接，角鋼4的幾何形狀為L形，角鋼4的采用長X寬X厚為L140_X 140mmX 14mm的標準型鋼。
[0031]上述第二受拉翼緣板6、第一受拉翼緣板1、腹板2、豎向加勁肋3材料采用Q345鋼，彈性模量為2.06 X 15MPa0
[0032]實施例2
[0033]在第二受拉翼緣板6的上表面焊接連接有腹板2，腹板2的上端焊接連接有第一受拉翼緣板I第一受拉翼緣板I的幾何形狀及尺寸與第二受拉翼緣板6的幾何形狀及尺寸完全相同。腹板2的側(cè)面焊接連接有豎向加勁肋3，豎向加勁肋3上端與第一受拉翼緣板I下端面的距離為40mm，豎向加勁肋3下端與第二受拉翼緣板6上端面的距離為40mm，豎向加勁肋3下端與第二受拉翼緣板6上端面之間用螺栓7連接一個角鋼4。第二受拉翼緣板
6、第一受拉翼緣板1、腹板2、豎向加勁肋3、角鋼4的幾何形狀以及幾何尺寸和制作的材料與實施I相同。
[0034]實施例3
[0035]在第二受拉翼緣板6的上表面焊接連接有腹板2，腹板2的上端焊接連接有第一受拉翼緣板1，第一受拉翼緣板I的幾何形狀及尺寸與第二受拉翼緣板6的幾何形狀及尺寸完全相同。腹板2的側(cè)面焊接連接有豎向加勁肋3，豎向加勁肋3上端與第一受拉翼緣板I下端面的距離為40mm，豎向加勁肋3下端與第二受拉翼緣板6上端面的距離為40mm，豎向加勁肋3下端與第二受拉翼緣板6上端面之間用一個角鋼4連接，角鋼4的水平底面與第二受拉翼緣板6上端面用結(jié)構(gòu)膠5粘貼，角鋼4的垂直面與豎向加勁肋3用螺栓7固定連接。第二受拉翼緣板6、第一受拉翼緣板1、腹板2、豎向加勁肋3、角鋼4的幾何形狀以及幾何尺寸和制作的材料與實施I相同。
[0036]實施例4
[0037]在第二受拉翼緣板6的上表面焊接連接有腹板2，腹板2的上端焊接連接有第一受拉翼緣板1，第一受拉翼緣板I的幾何形狀及尺寸與第二受拉翼緣板6的幾何形狀及尺寸完全相同。腹板2的側(cè)面焊接連接有豎向加勁肋3，豎向加勁肋3上端與第一受拉翼緣板I下端面的距離為20mm，豎向加勁肋3下端與第二受拉翼緣板6上端面的距離為20mm，豎向加勁肋3是長度為120mm、高度為830mm、厚度為6mm的矩形鋼板,豎向加勁肋3的其它形狀和幾何尺寸與實施例1相同，豎向加勁肋3下端與第二受拉翼緣板6上端面之間用螺栓I連接一個角鋼4，角鋼4的水平底面與第二受拉翼緣板6上端面用螺栓7連接，角鋼4的垂直面與豎向加勁肋3用螺栓7固定連接。第二受拉翼緣板6、第一受拉翼緣板1、腹板
2、角鋼4的幾何形狀以及幾何尺寸和制作的材料與實施I相同。
[0038]實施例5
[0039]在第二受拉翼緣板6的上表面焊接連接有腹板2，腹板2的上端焊接連接有第一受拉翼緣板I，第一受拉翼緣板I的幾何形狀及尺寸與第二受拉翼緣板6的幾何形狀及尺寸完全相同。腹板2的側(cè)面焊接連接有豎向加勁肋3，豎向加勁肋3上端與第一受拉翼緣板I下端面的距離為20mm，豎向加勁肋3下端與第二受拉翼緣板6上端面的距離為20mm，豎向加勁肋3是長度為120mm、高度為830mm、厚度為6mm的矩形鋼板,豎向加勁肋3的其它形狀和幾何尺寸與實施例1相同，豎向加勁肋3下端與第二受拉翼緣板6上端面之間用一個角鋼4連接，角鋼4的水平底面與第二受拉翼緣板6上端面用結(jié)構(gòu)膠5粘貼，角鋼4的垂直面與豎向加勁肋3用螺栓7固定連接。第二受拉翼緣板6、第一受拉翼緣板1、腹板2、角鋼4的幾何形狀以及幾何尺寸和制作的材料與實施I相同。
[0040]實施例6
[0041]在第二受拉翼緣板6的上表面焊接連接有腹板2，腹板2的上端焊接連接有第一受拉翼緣板I，第一受拉翼緣板I的幾何形狀及尺寸與第二受拉翼緣板6的幾何形狀及尺寸完全相同。腹板2的側(cè)面焊接連接有豎向加勁肋3，豎向加勁肋3上端與第一受拉翼緣板I下端面的距離為80mm，豎向加勁肋3下端與第二受拉翼緣板6上端面的距離為80mm，豎向加勁肋3是長度為120mm、高度為710mm、厚度為6mm的矩形鋼板,豎向加勁肋3的其它形狀和幾何尺寸與實施例1相同，豎向加勁肋3下端與第二受拉翼緣板6上端面之間用一個角鋼4連接，角鋼4的水平底面與第二受拉翼緣板6上端面用結(jié)構(gòu)膠5粘貼，角鋼4的垂直面與豎向加勁肋3用螺栓7固定連接。第二受拉翼緣板6、第一受拉翼緣板1、腹板2、角鋼4的的幾何形狀以及幾何尺寸和制作的材料與實施I相同。
[0042]實施例7
[0043]在以上的實施例1?6中，豎向加勁肋3上端與第一受拉翼緣板I下端面的距離與相應(yīng)的實施例相同。豎向加勁肋3下端與第二受拉翼緣板6上端面之間用一個T形角鋼4連接，所用的螺栓7用螺釘9和結(jié)構(gòu)膠5替換，螺釘9不能穿透第二受拉翼緣板6。其它零部件以及零部件的連接關(guān)系與相應(yīng)的實施例相同。第二受拉翼緣板6、第一受拉翼緣板1、腹板2、豎向加勁肋3、角鋼4的的幾何形狀以及幾何尺寸和制作的材料與相應(yīng)的實施相同。
[0044]實施例8
[0045]在以上的實施例1?7中，豎向加勁肋3的上端內(nèi)側(cè)挖去一個矩形挖孔，矩形挖孔寬20_、高150_、右下角倒圓角的半徑為15_。其它零部件以及零部件的連接關(guān)系與相應(yīng)的實施例相同。第二受拉翼緣板6、第一受拉翼緣板1、腹板2、豎向加勁肋3、角鋼4的幾何形狀以及幾何尺寸和制作的材料與相應(yīng)的實施例相同。
[0046]實施例9
[0047]在以上的實施例1?7中，豎向加勁肋3的上端內(nèi)側(cè)挖去一個矩形挖孔，矩形挖孔寬100mm、高300mm、右下角倒圓角的半徑為80mm。其它零部件以及零部件的連接關(guān)系與相應(yīng)的實施例相同。第二受拉翼緣板6、第一受拉翼緣板1、腹板2、豎向加勁肋3、角鋼4的幾何形狀以及幾何尺寸和制作的材料與相應(yīng)的實施例相同。
[0048]實施例10
[0049]在以上的實施例1?7中，豎向加勁肋3上端外側(cè)挖去一個弧形挖孔，該弧形挖孔是由半徑Rl為70mm的圓弧與半徑R2為70mm的圓弧相互吻接構(gòu)成，Rl與R2在取值范圍內(nèi)，可以相同，也可以不相同。其它零部件以及零部件的連接關(guān)系與相應(yīng)的實施例相同。第二受拉翼緣板6、第一受拉翼緣板1、腹板2、豎向加勁肋3、角鋼4的幾何形狀以及幾何尺寸和制作的材料與相應(yīng)的實施例相同。
[0050]實施例11
[0051]在以上的實施例1?7中，豎向加勁肋3上端外側(cè)挖去一個弧形挖孔，該弧形挖孔是由半徑Rl為40mm的圓弧與半徑R2為40mm的圓弧相互吻接構(gòu)成。其它零部件以及零部件的連接關(guān)系與相應(yīng)的實施例相同。第二受拉翼緣板6、第一受拉翼緣板1、腹板2、豎向加勁肋3、幾何形狀以及幾何尺寸和制作的材料與相應(yīng)的實施例相同。
[0052]實施例12
[0053]在以上的實施例1?7中，豎向加勁肋3上端外側(cè)挖去一個弧形挖孔，該弧形挖孔是由半徑Rl為10mm的圓弧與半徑R2為10mm的圓弧相互吻接構(gòu)成。其它零部件以及零部件的連接關(guān)系與相應(yīng)的實施例相同。第二受拉翼緣板6、第一受拉翼緣板1、腹板2、豎向加勁肋3、角鋼4的幾何形狀以及幾何尺寸和制作的材料與相應(yīng)的實施例相同。
[0054]實施例13
[0055]在以上的實施例1?12中，豎向加勁肋3的下端內(nèi)側(cè)挖去一個矩形挖孔，矩形挖孔的幾何形狀及尺寸與相應(yīng)的實施例相同，豎向加勁肋3上端與第一受拉翼緣板I下端之間的距離、豎向加勁肋3下端與第二受拉翼緣板6上端之間的距離與相應(yīng)的實施例相同，豎向加勁肋3上端與第一受拉翼緣板I之間、下端采用連接件與角鋼4的一肢連接，角鋼4的另一肢與第二受拉翼緣板6連接，具體的連接關(guān)系與相應(yīng)的實施例相同。其他零部件的幾何形狀、幾何尺寸、制作的材料以及零部件的連接關(guān)系與相應(yīng)的實施例相同。
[0056]實施例14
[0057]在以上的實施例1?12中，豎向加勁肋3的下端外側(cè)挖去一個弧形挖孔，弧形挖孔的幾何形狀及尺寸與相應(yīng)的實施例相同，豎向加勁肋3上端與第一受拉翼緣板I下端之間的距離、豎向加勁肋3下端與第二受拉翼緣板6下端之間的距離與相應(yīng)的實施例相同，豎向加勁肋3上端與第一受拉翼緣板I下端之間，采用連接件將角鋼4的一肢與第一受拉翼緣板I連接，角鋼4的另一肢與豎向加勁肋3連接，具體的連接關(guān)系與相應(yīng)的實施例相同。其他零部件的幾何形狀、幾何尺寸、制作的材料以及零部件的連接關(guān)系與相應(yīng)的實施例相同。
[0058]實施例15
[0059]在以上的實施例9?12中，豎向加勁肋3的上端外側(cè)挖去一個弧形挖孔，豎向加勁肋3的下端外側(cè)挖去一個弧形挖孔，上端外側(cè)弧形挖孔和下端外側(cè)弧形挖孔的幾何尺寸與相應(yīng)的實施例相同，豎向加勁肋3的上端與第一受拉翼緣板I之間、豎向加勁肋3的下端與第二受拉翼緣板6之間不用連接件和角鋼4連接。其他零部件的幾何形狀、幾何尺寸、制作的材料以及零部件的連接關(guān)系與相應(yīng)的實施例相同。
[0060]為了驗證本實用新型的有益效果，發(fā)明人采用本實用新型實施例1、實施例2、實施例4、實施例3和實施例5的具有鋼橋腹板間隙處豎向加勁肋的抗疲勞構(gòu)造細節(jié)的試件進行對比試驗，各種試驗情況與結(jié)果如下:
[0061]測試儀器:伺服液壓控制系統(tǒng)，型號為MTS，由美國生產(chǎn)；靜態(tài)電阻應(yīng)變儀，型號TDS — 602，由日本生產(chǎn)；機電百分表，型號為WBD型，由浙江省溫嶺市科特電子儀器廠生產(chǎn)。
[0062]一、實施例1的抗疲勞性能對比試驗
[0063]1、試驗裝置及加載步驟
[0064]試驗采用豎向加勁肋3與第二受拉翼緣板6沒有連接構(gòu)件的腹板間隙構(gòu)造試件(構(gòu)造I試件)與實施例1 (構(gòu)造2試件)進行了對比抗疲勞試驗。將下翼緣板6和上翼緣板I固定在底座上，在豎向加勁肋3上垂直于腹板2循環(huán)加載以模擬實橋中橫撐傳遞的荷載，分別進行疲勞試驗，在各級荷載作用下測量腹板間隙處的面外變形幅值，試驗結(jié)果見表
1
[0065]表I實施例1試件與相對應(yīng)沒有連接件試件測點面外變形幅值
[0066]
DW-U測點面外變形幅 DE-Ufj點面外變 DW-BI彳點面外變| DE-B 點面外變形荷載(kN)值(脳1)形幅值(mm)形幅值(mm)幅值(mm)
構(gòu)造I構(gòu)造2構(gòu)造I構(gòu)造2構(gòu)造I構(gòu)造2 構(gòu)造I構(gòu)造2
4,5 O0.01 OO OO0.01O
100.050.010.04O-0.04O-0.04O
200.150.030.140.01-0.12-0.02-0.12-0.01
300.240.040.230.02-0.2-0.04-0.2-0.02
400,340.050.330,03-0.29-0,05-0.28-0,03
500.450.060.420.04-0.38-0.07-0.37-0.04
[0067]注:表I中測點DW-B和DE-B分別為試件腹板2無豎向加勁肋3側(cè)腹板間隙面外變形測點，測點DW-U和DE-U分別為試件腹板2有豎向加勁肋3側(cè)腹板間隙面外變形測點。
[0068]由表I可見，在相同的荷載幅作用下，構(gòu)造2試件的腹板間隙處面外變形幅值相對于實施例1明顯降低，表明采用粘貼雙角鋼4連接翼緣板和加勁肋的腹板間隙構(gòu)造可以提高腹板間隙處的抗疲勞性能。
[0069]采用沒有連接構(gòu)件的腹板間隙構(gòu)造試件(構(gòu)造I試件)與實施例1 (構(gòu)造2試件)進行了抗疲勞對比試驗，對比在各級荷載作用下腹板間隙焊趾處的應(yīng)力幅值，試驗結(jié)果見表2。
[0070]表2實施例1試件與相對應(yīng)沒有連接件試件焊趾處應(yīng)力幅值
[0071]^~WRl-3測點應(yīng)力幅 WR2-3測點應(yīng)力幅 RR1-3測點應(yīng)力幅 RR2-3測點應(yīng)力幅
何載 _(MPa)__(MPa)__(MPa)__(MPa)_
構(gòu)造I 構(gòu)造2 構(gòu)造I 構(gòu)造2 構(gòu)造I 構(gòu)造2 構(gòu)造I 構(gòu)造2
4.5__O__O__O__I__O__^__O__O
10__19__O__29__2__2.3-1232
20__54____82__O__61__^__64__I
30__89-3 137 ~199-4 104 O
40__124 -4 191 -2 136 ~5 143 -1
50154 -6 259 -2 173 ~6 183 ~2
[0072]注:表2中WR1-3和WR2-3為腹板2與無豎向加勁肋3焊趾處應(yīng)力測點，W5和W5為腹板2與下翼緣板6焊趾處應(yīng)力測點。
[0073]由表2可見，在相同的荷載幅作用下，構(gòu)造2的腹板間隙焊趾處應(yīng)力幅值相對于構(gòu)造I明顯降低，表明采用結(jié)構(gòu)膠5粘貼雙角鋼4連接下翼緣板6與豎向加勁肋3的腹板間隙構(gòu)造可以提高腹板間隙處的抗疲勞性能。
[0074]3、試驗結(jié)論
[0075]采用結(jié)構(gòu)膠5粘貼兩個背靠背的角鋼4連接下翼緣板6和豎向加勁肋3的腹板間隙構(gòu)造可以提高腹板間隙處的抗疲勞性能。
[0076]二、實施例2和實施例4的抗疲勞性能對比試驗
[0077]1、試驗裝置及加載步驟
[0078]對實施例2 (構(gòu)造2試件)與相對應(yīng)的沒有連接構(gòu)件的腹板間隙構(gòu)造試件(構(gòu)造I試件)進行疲勞試驗，對比在各級荷載作用下腹板間隙處的面外變形幅值和應(yīng)力幅值，試驗裝置及加載步驟與試驗一相同。試驗結(jié)果見表3、表4。
[0079]表3實施例2試件與相對應(yīng)沒有連接件試件測點面外變形幅值
[0080]
荷載DW-B測點面外變開挪畐值(腿)DE-B測點面外變開劍畐值(mm)
構(gòu)造I構(gòu)造2 —構(gòu)造I構(gòu)造2
4.5O-0.01OO
_10__-0.04__-0.02__-0.05__-0.01
20__-0.13__-0.03__-0.15__-0.02
_30__-0.2-0.05-0.25-0.03
_40__-0.29__-0.07__-0.38__-0.05
50_0.39-0.09_0.51_0.06
[0081]注:表3中測點DW-B和DE-B分別為試件腹板2無豎向加勁肋3側(cè)腹板間隙面外變形測點，測點DW-U和DE-U分別為試件腹板2有豎向加勁肋3側(cè)腹板間隙面外變形測點。
[0082]表4實施例2試件與相對應(yīng)沒有連接件試件焊趾處應(yīng)力幅值
[0083] 荷載Wl1-Ml測點應(yīng)力幅(MPa)EU-Ml測點應(yīng)力幅(MPa)
(kN)構(gòu)造I 構(gòu)造2— 構(gòu)造I 構(gòu)造2
4.5__O__O__O__-1
1019 -1-15 -4
2053 -4-41 -3
3085 -7-67 -2
4098 -10-98 -2
50105 -13-136 -2
[0084]注:表5中WU-Ml和EU-Ml為腹板2與下翼緣板6焊趾處應(yīng)力測點。
[0085]由表3、表4可見，在相同的荷載幅作用下，構(gòu)造2的腹板間隙處面外變形幅值和腹板間隙焊趾處應(yīng)力幅值相對于構(gòu)造I明顯降低，表明采用螺栓7單角鋼4連接第二受拉翼緣板6與豎向加勁肋3的腹板間隙構(gòu)造可以提高腹板間隙處的抗疲勞性能。
[0086]對實施例4(構(gòu)造4試件)與相對應(yīng)的沒有連接構(gòu)件的腹板間隙構(gòu)造試件(構(gòu)造3試件)進行疲勞試驗，對比在各級荷載作用下腹板間隙處的面外變形幅值和應(yīng)力幅值，試驗裝置及加載步驟與試驗一相同。結(jié)果見表5、表6。
[0087]表5實施例4試件與相對應(yīng)沒有連接件試件測點面外變形幅值
[0088]
荷載DW-U測點面夕卜變形幅值(腿)DE-U測點面外變形幅值(腿)
麵__構(gòu)造3__構(gòu)造4__構(gòu)造3__構(gòu)造4
4.5OOO O 100.02 O0.02 O 200.07 O OZ0.07 0.01 300.12 0.030.12 0.03 400.17 0.060.17 0.04 500.22 0.080.22 0.05 60-- 0.1— 0.07 70— O, 12— 0.11
[0089]注:表4中測點DW-B和DE-B分別為試件腹板2無豎向加勁肋3側(cè)腹板間隙面外變形測點，測點DW-U和DE-U分別為試件腹板2有豎向加勁肋3側(cè)腹板間隙面外變形測點。
[0090]表6實施例4試件與相對應(yīng)沒有連接件試件焊趾處應(yīng)力幅值
[0091]
WU-Nl測點應(yīng)力幅(MPa)EU-Sl測點應(yīng)力幅(MPa)
働構(gòu)造3 構(gòu)造4— 構(gòu)造3 構(gòu)造4
4.5__O__O__O__O
10 15-18 4
20 47 -634 13
30 79 -1058 22
40 114 -1485 30
[0092]注:表6中WU-Nl和EU-Sl為腹板2與豎向加勁肋3焊趾處應(yīng)力測點。
[0093]由表5、表6可見，在相同的荷載幅作用下，構(gòu)造4試件的腹板間隙焊趾處應(yīng)力幅值相對于構(gòu)造3明顯降低，表明采用螺栓7單角鋼4連接第二受拉翼緣板6與豎向加勁肋3的腹板間隙構(gòu)造可以提高腹板間隙處的抗疲勞性能。
[0094]2、試驗結(jié)論
[0095]采用螺栓7單角鋼4連接第二受拉翼緣板6與豎向加勁肋3的腹板間隙構(gòu)造可以提高腹板間隙處的抗疲勞性能。
[0096]三、實施例3和實施例5試件的抗疲勞性能試驗
[0097]1、試驗裝置及加載步驟
[0098]對實施例3 (構(gòu)造2試件)與相對應(yīng)的沒有連接構(gòu)件的腹板間隙構(gòu)造試件(構(gòu)造I試件)進行疲勞試驗，對比在各級荷載作用下面外變形幅值和應(yīng)力幅值，試驗裝置及加載步驟與試驗一相同。試驗結(jié)果見表7、表8。
[0099]表7實施例3試件與相對應(yīng)沒有連接件試件測點面外變形幅值
[0100]
~~~ DW-U—點面外變形 DE-Uii點面外變 DW-Bii點面外變| DE-Β--)點面外變形幅值(mm)形fe值Cmm)形巾S值(mm)幅值(mm)
(kN) 構(gòu)造I構(gòu)造2構(gòu)造I構(gòu)造2構(gòu)造I構(gòu)造2構(gòu)造I構(gòu)造2
4,5__O__O__O__O__O0.01O__O
10 0.050.01 0.03O-0.06O-0,04 O
_20__0.170.02 0.11O-0.19-0.03-0.15-0.03
30__0.280.04 0.21O-0.32-0.05-0.26-0.06
40__0.410.06 0.340.03-0.45-0.07-0.37-0.09
50 0.530.08 0.440.05-0.57-0.09-0.48-0.12
[0101]注:表7中測點DW-B和DE-B分別為試件腹板2無豎向加勁肋3側(cè)腹板間隙面外變形測點，測點DW-U和DE-U分別為試件腹板2有豎向加勁肋3側(cè)腹板間隙面外變形測點。
[0102]表8實施例3試件與相對應(yīng)沒有連接件試件焊趾處應(yīng)力幅值
[0103]荷載WB-3測點應(yīng)力幅(MPa)EB-3測點應(yīng)力幅M>a)
_(kN)__構(gòu)造I__構(gòu)造2__構(gòu)造I__構(gòu)造2
4.5O O-2 O
1048 I42 I
20136 I1232
30226 2204I
40313 3281 2
50402 33663
60492 34462
[0104]注:表9中WB-3，EB-3, W4和E4為腹板2與下翼緣板6焊趾處應(yīng)力測點。
[0105]由表7、表8可見，在相同的荷載幅作用下，實施例3試件的腹板間隙處面外變形幅值和應(yīng)力幅值相對于構(gòu)造I明顯降低，表明采用粘貼和栓接單角鋼4連接翼緣板和加勁肋的腹板間隙構(gòu)造可以提高腹板間隙處的抗疲勞性能。
[0106]實施例5 (構(gòu)造4試件)與相對應(yīng)的沒有連接構(gòu)件的腹板間隙構(gòu)造試件(構(gòu)造3試件)進行疲勞試驗，對比在各級荷載作用下面外變形幅值和應(yīng)力幅值，試驗儀器和試驗方法與試驗一相同。試驗結(jié)果見表，9、表10。
[0107]表9實施例5試件與相對應(yīng)沒有連接件試件測點面外變形幅值
[0108]
~~DW-U測點面外變形DE-U測點面外變形DW-B測點面外變形DE-B測點面外變形幅值(mm)幅值(mm)幅值(mm)幅值(mm)
(kN) 構(gòu)造3 構(gòu)造4構(gòu)造3構(gòu)造4 I造3構(gòu)造4構(gòu)造3
4.5__O__O-0.01 O__O-0.01-0.01 O
10 0.02 O0.010.01 -0.02-0.01-0,02-0.01
20 0.07 0.010.060.03 _0.08-0.03-0.06-0.03
30 0.?3 0.020.Π0.04 -0.14-0.0.5-0.Tl-0.06
40 0.18 0.030.160.07 -0.2-0.07-0.16-0.08
[0109]注:表8中測點DW-B和DE-B分別為試件腹板2無豎向加勁肋3側(cè)腹板間隙面外變形測點，測點DW-U和DE-U分別為試件腹板2有豎向加勁肋3側(cè)腹板間隙面外變形測點。
[0110]表10實施例5試件與相對應(yīng)沒有連接件試件焊趾處應(yīng)力幅值
[0111]荷載W4測點應(yīng)力幅(MPa)__E4測點應(yīng)力幅(MPa)
(kN)構(gòu)造3構(gòu)造4構(gòu)造3構(gòu)造4
_45__-4__O__O__O_
1016327O
2092987O
3016813147-1
4024415208-1
5029617250-1
[0112]注:表10中WB-3，EB-3, W4和E4為腹板2與下翼緣板6焊趾處應(yīng)力測點。
[0113]由表9、表10可見，在相同的荷載幅作用下，實施例5 (構(gòu)造4試件)的腹板間隙處面外變形幅值和應(yīng)力幅值相對于構(gòu)造3明顯降低，表明實施例3和實施例5的腹板間隙構(gòu)造可以提高腹板間隙處的抗疲勞性能。
[0114]4、試驗結(jié)論
[0115]采用結(jié)構(gòu)膠5連接單角鋼4 一肢與翼緣板的同時采用螺栓7連接單角鋼4的另外一肢與豎向加勁肋3的腹板間隙構(gòu)造可以提高腹板間隙處的抗疲勞性能。
【權(quán)利要求】
1.一種鋼橋腹板間隙處豎向加勁肋的抗疲勞構(gòu)造細節(jié)，在腹板(2)的上、下端設(shè)置有翼緣板，腹板(2)的側(cè)面設(shè)置有豎向加勁肋(3)，其特征在于:所述的豎向加勁肋(3)與受拉翼緣板相對的一端部加工有挖孔或用連接件與角鋼(4)的一肢連接，角鋼(4)的另一肢與受拉翼緣板連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼橋腹板間隙處豎向加勁肋的抗疲勞構(gòu)造細節(jié)，其特征在于:所述的受拉翼緣板包括第一受拉翼緣板(I)和第二受拉翼緣板(6)，第一受拉翼緣板(I)與第二受拉翼緣板(6)分別設(shè)置在豎向加勁肋的兩端；所述的豎向加勁肋與第一受拉翼緣板(I)相對的一端部加工有挖孔、與第二受拉翼緣板(6)相對的一端部用連接件與角鋼(4)的一肢連接，角鋼(4)的另一肢與第二受拉翼緣板(6)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鋼橋腹板間隙處豎向加勁肋的抗疲勞構(gòu)造細節(jié)，其特征在于:所述的角鋼(4)與豎向加勁肋(3)之間用結(jié)構(gòu)膠(5)粘結(jié)或用螺栓(7)緊固連接、與受拉翼緣板之間用結(jié)構(gòu)膠(5)粘結(jié)或用螺栓(7)連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鋼橋腹板間隙處豎向加勁肋的抗疲勞構(gòu)造細節(jié)，其特征在于:所述的角鋼(4)與豎向加勁肋(3)之間用結(jié)構(gòu)膠(5)粘結(jié)或用螺栓(7)緊固連接、與受拉翼緣板之間用結(jié)構(gòu)膠(5)粘結(jié)后用螺釘(9)緊固連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鋼橋腹板間隙處豎向加勁肋的抗疲勞構(gòu)造細節(jié)，其特征在于:所述的角鋼⑷與豎向加勁肋⑶之間用螺栓(7)緊固連接、與受拉翼緣板之間用螺釘(9)緊固連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鋼橋腹板間隙處豎向加勁肋的抗疲勞構(gòu)造細節(jié)，其特征在于:所述的豎向加勁肋(3)與受拉翼緣板相對一端部加工的挖孔為:在豎向加勁肋(3)端部內(nèi)側(cè)挖去一個矩形挖孔或在該端部外側(cè)挖去一個弧形挖孔，矩形挖孔的寬為20?100mm、高為150?300mm、倒圓角的半徑為15?80mm,弧形挖孔是由半徑(Rl)為40?10mm的圓弧與半徑(R2)為40?10mm的圓弧相互吻接構(gòu)成。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鋼橋腹板間隙處豎向加勁肋的抗疲勞構(gòu)造細節(jié)，其特征在于所述的豎向加勁肋(3)與受拉翼緣板相對一端部加工的挖孔為:在豎向加勁肋(3)端部內(nèi)側(cè)挖去一個矩形挖孔或在該端部外側(cè)挖去一個弧形挖孔，矩形挖孔的寬為60mm、高為220mm、倒圓角的半徑為50mm,弧形挖孔是由半徑(Rl)為70mm的圓弧與半徑(R2)為70mm的圓弧相互吻接構(gòu)成。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼橋腹板間隙處豎向加勁肋的抗疲勞構(gòu)造細節(jié)，其特征在于:所述的豎向加勁肋⑶與受拉翼緣板(6)之間的間隙為20?80mm。
【文檔編號】E01D19/00GK203977277SQ201420361287
【公開日】2014年12月3日 申請日期:2014年6月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月30日
【發(fā)明者】王春生, 王茜, 唐友明, 孫宇佳, 段蘭, 劉喆 申請人:長安大學(xué)