[发明专利]一种可拆卸的装配式钢箱梁U肋结构与工艺

说明书

一种可拆卸的装配式钢箱梁U肋结构，包括倾斜对称焊接在顶板下表面的两个短肢，每个短肢的端部通过螺栓以及连接片与一个U肋肢节板连接，U肋肢节板由倾斜段和水平段组成，倾斜段的上端与短肢的下端连接且与所连接短肢的倾斜角度相同，下端与水平段的一端连接，水平段的另一端通过螺栓与水平的U肋底板连接。本发明还提供了相应的工艺，将短肢焊接于顶板上；通过连接片和螺栓连接短肢和U肋肢节板；通过螺栓连接U肋肢节板和U肋底板；通过连接片和螺栓在长度方向(车辆行驶方向)上连接U肋肢节板。本发明将U肋肢节板设置为薄弱层优先破坏，从而保护短肢和顶板的连接，保证连接质量，并方便后期拆卸检测和维修更换。

技术领域

本发明属于建筑结构技术领域，涉及正交异性板，特别涉及一种可拆卸的装配式钢箱梁U肋结构与工艺。

背景技术

钢箱梁是我国目前公路桥的主要加劲梁形式，一般由顶板、腹板、底板、加劲肋以及横纵隔板等构件组成，而纵向加劲肋一般为U型加劲肋，本文简称为“U肋”。顶板与U肋的连接方式为焊接，包括了传统的单面焊接和近期出现的双面焊接。目前，顶板和U肋的焊接存在以下3点不足：

(1)单面焊接时，由于U肋和顶板之间存在间隙，且焊接电流较大，焊枪夹角存在偏差，使得U肋和顶板之间的焊缝产生缺陷成为薄弱环节，易在后期使用中优先开裂，造成一定的安全隐患。

(2)U肋和顶板直接受车辆荷载作用，随着大桥服役年限的增长和交通压力的增大，U肋和顶板焊缝处易发生裂纹，而由于裂纹发生在箱梁顶部，给后期的维修带来不便，且难以保证后期维修的质量。

(3)U肋和顶板的焊缝裂纹可能从焊缝处出发，向上破坏钢板，而由于U肋的阻挡，发生在U肋上口内部的裂纹较难发现。同时，如果裂纹不贯穿钢板，即使清除顶部铺装，也难以发现此类病害的发生。

综上所述，现有的U肋与顶板的连接方式存在一些不足之处。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种可拆卸的装配式钢箱梁U肋结构与工艺，以保证U肋和顶板的连接质量，方便后期U肋和顶板的检测和维修，并保证维修质量，具有保证连接质量、可拆卸、方便维修更换等特点。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种可拆卸的装配式钢箱梁U肋结构，包括倾斜对称焊接在顶板1下表面的两个短肢2，每个短肢2的端部通过螺栓以及连接片3与一个U肋肢节板5连接，U肋肢节板5由倾斜段和水平段组成，倾斜段的上端与短肢2的下端连接且与所连接短肢2的倾斜角度相同，下端与水平段的一端连接，水平段的另一端通过螺栓与水平的U肋底板6连接。

所述两个短肢2沿其对称线向内倾斜，短肢2的厚度略小于顶板1的厚度，大于U肋肢节板5的厚度，一般情况下，短肢2厚度可小于顶板1厚度0～4mm，大于肢节板5厚度2～6mm，具体数值需要考虑顶板厚度与车道荷载。

所述连接片3通过热轧技术改变厚度，以适应短肢2和U肋肢节板5的连接，并使U肋肢节板5形成薄弱处，优先于短肢2破坏，从而保护短肢2。

所述每个短肢2在内外两侧各设置一个连接片3，通过螺栓连接连接片3、短肢2和U肋肢节板5，通过热轧技术，对U肋肢节板5末端厚度进行压缩，使得长度方向上相邻的两个U肋肢节板5能够通过螺栓和连接片3进行连接。

所述U肋肢节板5的倾斜段和水平段为一体结构。

所述短肢2和U肋肢节板5末端采用圆角设计。

本发明还提供了相应的工艺，包括以下步骤：

S1.将短肢2焊接于顶板1上；

S2.通过连接片3和螺栓连接短肢2和U肋肢节板5；可通过连接片3和螺栓在长度方向(车辆行驶方向)上连接不同的U肋肢节板5；