[发明专利]一种连续变厚度波形钢腹板

说明书

本发明公开了一种连续变厚度波形钢腹板；本发明包括多个组成单体，多个组成单体依次连接形成钢腹板体，每个组成单体包括下直板、第一倾斜板、上直板和第二倾斜板，下直板和上直板之间水平并列设置，第一倾斜板设置在下直板和上直板之间，第一倾斜板的低端与下直板的一端相连接，第一倾斜板的高端与上直板的一端相连接，上直板的另一端与第二倾斜板的高端相连接，每个组成单体中的下直板的另一端与其相邻的另一个组成单体中的第二倾斜板的低端相连接，每个组成单体中的下直板的厚度沿钢腹板体的长度方向依次递减，每个组成单体中的上直板的厚度沿钢腹板体9的长度方向依次递减。本发明主要用于桥梁工程技术领域。

技术领域

本发明涉及一种连续变厚度波形钢腹板，属于桥梁工程技术领域。

背景技术

波形钢腹板PC箱梁桥最早出现在法国，法国在上世纪80年代曾开创性地修建了几座有代表性的波形钢腹板PC箱梁桥，随后，这种类型的桥梁结构在日本得到了大力发展。国内第一座波形钢腹板PC箱梁始建于2005年，尽管波形钢腹板PC箱梁在我国的发展起步较晚，但是，基于波形钢腹板PC箱梁桥结构性能优越、施工周期短、造型美观等特点，因此，近十几年来，波形钢腹板PC箱梁桥在我国的应用越发广泛，据不完全统计，截止2018年，国内已建的波形钢腹板PC箱梁桥已经达到百余座，其中尚不包括拟建和在建的波形钢腹板PC箱梁桥结构。波形钢腹板PC箱梁桥可实现装配式生产和安装，材料重复利用率可达到90％以上，符合可持续发展的理念要求，是建设安全交通、绿色交通的理想结构类型。

现有的波形钢腹板之间需要通过不同厚度的标准板幅拼接实现波形钢腹板的整体变厚度设计。当标准块节段长度较大时，特别是在梁高较小的跨中区段，变厚度设计要求使用不同厚度的标准板幅拼接，以梁高3米、标准块节段长度4.8米为例，若采用等厚度波形钢腹板，当钢板厚度在10mm～30mm范围内时，等厚度波形钢腹板可以在工厂通过冷弯加工一次性完成生产，加工效率高且教工精度有保障。同样的条件下，采用钢板变厚度设计时，在同一标准节段内，每改变一次厚度，至少要增加一条标准板幅的拼接缝。目前，工程中常用的拼接缝主要有两种：焊接拼接和高强螺栓连接。焊接产生的焊接残余应力容易引起应力腐蚀，焊缝内部缺陷很难被发现，而焊缝内部缺陷正式影响波形钢腹板的抗疲劳性能的重要因素，此外，焊接可能增加钢板的几何缺陷从而降低波形钢腹板的局部抗屈曲能力。螺栓开孔处会产生较大的应力集中，动态荷载作用下易产生松动现象，此外，螺孔的定位及尺寸由较高的工艺要求。因此，就现有的工艺而言，不同厚度的钢板标准板幅拼接，始终无法避免钢板拼接所带来的负面影响。

发明内容：

针对上述问题，本发明公开了一种连续变厚度波形钢腹板。

本发明所采用的技术方案为：

一种连续变厚度波形钢腹板，它包括多个组成单体，多个组成单体依次连接形成钢腹板体，每个组成单体包括下直板、第一倾斜板、上直板和第二倾斜板，所述下直板、第一倾斜板、上直板和第二倾斜板依次固定连接制为一体，下直板和上直板之间水平并列设置，第一倾斜板设置在下直板和上直板之间，第一倾斜板的低端与下直板的一端相连接，第一倾斜板的高端与上直板的一端相连接，上直板的另一端与第二倾斜板的高端相连接，每个组成单体中的下直板的另一端与其相邻的另一个组成单体中的第二倾斜板的低端相连接，每个组成单体中的下直板的厚度沿钢腹板体的长度方向依次递减，每个组成单体中的上直板的厚度沿钢腹板体的长度方向依次递减。

作为优选方案：多个下直板的板面处于同一水平面上。

作为优选方案：多个上直板的板面处于同一倾斜面上。

作为优选方案：下直板和第一倾斜板之间形成的夹角为弯折角α，弯折角α的取值范围为135°～160°。

作为优选方案：弯折角α对应的弯折半径为R，R大于15倍的弯折部的厚度且小于20倍的弯折部的厚度。

本发明的有益效果为：