[发明专利]控制多跨长联曲线连续刚构桥纵向变形的弹性连接装置

权利要求书

1.一种控制多跨长联曲线连续刚构桥纵向变形的弹性连接装置，所述弹性连接装置设置于钢箱梁(7)和混凝土桥墩(8)之间，其特征在于：包括H型钢一(1)、H型钢二(2)、H型钢三(3)、H型钢四(4)、H型钢五(5)和弹簧钢结构(9)；

所述H型钢二(2)垂直插接到所述混凝土桥墩(8)中，所述H型钢三(3)斜向插接到所述混凝土桥墩(8)中，所述H型钢二(2)和所述H型钢三(3)与所述混凝土桥墩(8)构建成三角形支撑结构；

所述H型钢二(2)的另一端与所述H型钢四(4)的中点垂直连接，所述H型钢四(4)的两端还与所述H型钢五(5)焊接在一起，两侧所述H型钢五(5)的上端与所述的弹簧钢结构(9)连接；

所述H型钢一(1)竖直设置，一端焊接在所述钢箱梁(7)的下方，另一端与所述弹簧钢结构(9)的中间相连，且与所述H型钢五(5)共平面；

所述弹性连接装置对称布设在所述混凝土桥墩(8)的前、后、左、右四个方向。

2.根据权利要求1所述的弹性连接装置，其特征在于：还包括三角形的加腋钢板件(6)，所述加腋钢板件(6)采用焊接的方式连接在所述H型钢一(1)连接钢箱梁(7)端的翼缘板上，与所述H型钢一(1)及所述钢箱梁(7)相连。

3.根据权利要求1所述的弹性连接装置，其特征在于：各个连接端采用焊接的方式或螺栓连接件(10)相连。

4.根据权利要求3所述的弹性连接装置，其特征在于：所述H型钢二(2)或所述H型钢三(3)插接到所述混凝土桥墩(8)中部分设有两列等距离布置的栓钉。

5.根据权利要求4所述的弹性连接装置，其特征在于：每列相邻两个所述栓钉之间的距离为d，单位为mm；

所述H型钢二(2)或所述H型钢三(3)插接到所述混凝土桥墩(8)的长度l_a及每列所述栓钉的数目n满足以下关系：

n＝N/V_s

所需预埋的长度：l_a＝(n-1)·d+50,mm

其中：

式中：

V_s为栓钉的抗剪承载力、A_s为栓钉横截面面积、E_c为混凝土弹性模量、γ_s为栓钉材料抗拉强度最小值与屈服强度之比、f_sd为栓钉抗拉强度设计值。

6.根据权利要求3所述的弹性连接装置，其特征在于：所述H型钢二(2)和所述H型钢三(3)、所述H型钢二(2)和所述H型钢四(4)、以及所述H型钢四(4)和所述H型钢五(5)的连接处采用焊接的方式进行连接；

(1)对于正接焊缝，焊缝的强度满足的关系如下：

(1.1)当焊缝只承受轴心拉力或压力时，其强度要满足：

(1.2)当焊缝承受弯矩和剪力共同作用时，其强度要满足：

(2)对于角焊缝，焊缝的强度满足的关系如下：

在各种力综合作用下，σ_f和τ_f共同作用处，满足如下关系：

以上各式中，l_w为焊缝长度；t为对接钢板连接件中较小厚度；f_t^w、分别为对接焊缝的抗拉强度设计值；β_f正面角焊缝的强度设计值增大系数，对承受静力荷载和间接承受动力荷载的结构，β_f＝1.22；对直接承受动力荷载的结构，β_f＝1.0。

7.根据权利要求3所述的弹性连接装置，其特征在于：所述弹簧钢结构(9)采用螺栓连接件(10)与所述的H型钢一(1)和所述的H型钢五(5)进行连接，所述螺栓连接件(10)承受剪力和螺栓杆轴方向受拉承载力满足如下关系：

式中，N_v、N_t为某个高强度螺栓所承受的剪力和拉力；N_v^b、N_t^b为一个高强度螺栓的受剪、受拉承载力设计值。

8.根据权利要求1所述的弹性连接装置，其特征在于：所述弹簧钢结构(9)为若干个不同宽度的弹性钢片重叠在一起形成的具有对称结构的阶梯形梁，通过计算所构建的阶梯梁的弯曲应力是否符合设定标准确定所述弹簧钢结构(9)中所使用的弹性钢片的片数、宽度及厚度参数。