钢桥腹板间隙处竖向加劲肋的抗疲劳构造细节的制作方法
【专利摘要】一种钢桥腹板间隙处竖向加劲肋的抗疲劳构造细节，在腹板上、下端设置有翼缘板，腹板侧面设置有竖向加劲肋，竖向加劲肋与受拉翼缘板相对的一端部加工有挖孔或用连接件与角钢的一肢连接，角钢的另一肢与受拉翼缘板连接，释放了间隙处由于面外变形导致过大的疲劳应力，在不减弱竖向加劲肋对于腹板加劲效果的前提下，改善了腹板间隙处腹板与加劲肋焊趾细节的抗疲劳性能，减少了后期对于腹板间隙处的加固，降低桥梁在服役期间所需的维修与加固费用，改善了腹板间隙处的疲劳性能，一旦在桥梁服役期间连接构件有所损伤可以方便地对构件进行更换。
【专利说明】钢桥腹板间隙处竖向加劲肋的抗疲劳构造细节
【技术领域】
[0001]本实用新型属于桥梁工程【技术领域】，具体涉及到钢桥腹板间隙处竖向加劲肋的连接。
【背景技术】
[0002]随着钢结构桥梁的广泛应用和交通荷载增长，钢桥的疲劳问题也日渐凸显。钢桥的疲劳问题严重影响着桥梁的使用安全，而研究表明疲劳敏感细节处的二次应力以及面外变形是引起疲劳开裂的主要原因。钢桥设计中，各主梁之间的横向连接系是通过横撑与主梁腹板焊接的竖向加劲肋的连接来实现的，为了避免竖向加劲肋和主梁受拉翼缘之间的焊接细节发生疲劳失效，通常在竖向加劲肋与主梁受拉翼缘之间留有几十毫米的腹板间隙。实际运营时，车辆荷载作用下各钢主梁之间会产生挠度差，从而使刚度较小的腹板间隙处会发生面外弯曲变形，引起焊接细节处较大的二次应力，导致疲劳裂纹在此处萌生和扩展。当裂纹扩展到一定程度时会影响钢桥的正常使用，甚至导致钢桥局部断裂失效而引起重大的安全事故。因此，对钢桥腹板的竖向加劲肋采用新型构造措施防止其疲劳开裂，是保证钢桥使用安全的重要技术保障。
【发明内容】
[0003]本实用新型所要解决的技术问题在于克服上述钢桥腹板的竖向加劲肋的构造缺点，提供一种结构合理、构造简单、抗疲劳性能优越的钢桥腹板间隙处竖向加劲肋的抗疲劳构造细节。
[0004]解决上述技术问题所采用的技术方案是:在腹板的上、下端设置有翼缘板，腹板的侧面设置有竖向加劲肋。本实用新型的竖向加劲肋与受拉翼缘板相对的一端部加工有挖孔或用连接件与角钢的一肢连接，角钢的另一肢与受拉翼缘板连接。
[0005]本实用新型的受拉翼缘板包括第一受拉翼缘板和第二受拉翼缘板，第一受拉翼缘板与第二受拉翼缘板分别设置在竖向加劲肋的两端。本实用新型的竖向加劲肋与第一受拉翼缘板相对的一端部加工有挖孔、与第二受拉翼缘板相对的一端部用连接件与角钢的一肢连接，角钢的另一肢与第二受拉翼缘板连接。
[0006]本实用新型的角钢与竖向加劲肋之间用结构胶粘结或用螺栓紧固连接、与受拉翼缘板之间用结构胶粘结或用螺栓连接。
[0007]本实用新型的角钢与竖向加劲肋之间用结构胶粘结或用螺栓紧固连接、与受拉翼缘板之间用结构胶粘结后用螺钉紧固连接。
[0008]本实用新型的角钢与竖向加劲肋之间用螺栓紧固连接、与受拉翼缘板之间用螺钉紧固连接。
[0009]本实用新型的竖向加劲肋与受拉翼缘板相对一端部加工的挖孔为:在竖向加劲肋端部内侧挖去一个矩形挖孔或在该端部外侧挖去一个弧形挖孔，矩形挖孔的宽为20?100mm、高为150?300mm、倒圆角的半径为15?80mm,弧形挖孔是由半径Rl为40?100_的圆弧与半径R2为40?10mm的圆弧相互吻接构成。
[0010]本实用新型的竖向加劲肋与受拉翼缘板相对一端部加工的挖孔为:在竖向加劲肋端部内侧挖去一个矩形挖孔或在该端部外侧挖去一个弧形挖孔，矩形挖孔的宽为60mm、高为220mm、倒圆角的半径为50mm,弧形挖孔是由半径Rl为70mm的圆弧与半径R2为70mm的圆弧相互吻接构成。
[0011]本实用新型的竖向加劲肋与受拉翼缘板之间的间隙为20?80mm。
[0012]本实用新型相对于现有技术具有以下优点:
[0013]由于本实用新型采用对受拉翼缘与腹板间隙处竖向加劲肋的端头挖孔，释放了间隙处由于面外变形导致过大的疲劳应力；通过竖向加劲肋的抗疲劳构造，在不减弱竖向加劲肋对于腹板加劲效果的前提下，改善了腹板间隙处腹板与加劲肋焊趾细节的抗疲劳性能；采用了端头挖孔的竖向加劲肋，减少了后期对于腹板间隙处的加固，降低桥梁在服役期间所需的维修与加固费用；采用构件连接受拉翼缘板和加劲肋，改善了腹板间隙处的疲劳性能，一旦在桥梁服役期间连接构件有所损伤可以方便地对构件进行更换。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1是实施例1的结构示意图。
[0015]图2是图1的左视图。
[0016]图3是实施例10中竖向加劲肋3下端与第二受拉翼缘板6上端用螺栓7和一个角钢4连接的结构示意图。
[0017]图4是图3的左视图。
[0018]图5是实施例7的结构示意图。
[0019]图6是图5的左视图。
[0020]图7是实施例13的结构示意图。
[0021]图8是图7的左视图。
[0022]图9是实施例14中用连接件螺栓7和角钢4连接竖向加劲肋3与第一受拉翼缘板I的不意图。
[0023]图10是图9的左视图。
[0024]图11是实施例14中用螺栓7和角钢4的一肢连接竖向加劲肋3、用结构胶5以及螺钉9和角钢4的另一肢连接第一受拉翼缘板I的示意图。
[0025]图12是图11的左视图。
[0026]图13是实施例15的结构示意图。
【具体实施方式】
[0027]下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细说明，但本实用新型不限于这些实施例。
[0028]实施例1
[0029]在图1?2中，本实施例的钢桥腹板间隙处竖向加劲肋的抗疲劳构造细节由第一受拉翼缘板1、腹板2、竖向加劲肋3、角钢4、结构胶5、第二受拉翼缘板6连接构成。
[0030]本实施例的第二受拉翼缘板6是长度为600mm、宽度为300mm、厚度为24mm的矩形钢板，在第二受拉翼缘板6的上表面焊接连接有腹板2，腹板2是长度为600mm、高度为870mm、厚度为8mm的矩形钢板，腹板2的上端焊接连接有第一受拉翼缘板1，第一受拉翼缘板I的几何形状及尺寸与第二受拉翼缘板6的几何形状及尺寸完全相同，第一受拉翼缘板I与混凝土桥面板8连接，腹板2的侧面焊接连接有竖向加劲肋3，竖向加劲肋3上端与第一受拉翼缘板I下端面的距离为40mm，竖向加劲肋3的上端内侧挖有一个矩形挖孔，矩形挖孔宽60_、高220_、右下角倒圆角的半径为50_。这种构造的竖向加劲肋3,释放了间隙处由于面外变形导致过大的疲劳应力，在不减弱竖向加劲肋3对于腹板2加劲效果的前提下，改善了腹板2间隙处腹板2与竖向加劲肋3的抗疲劳性能，减少了后期对于腹板2间隙处的加固，降低桥梁在服役期间所需的维修与加固费用。竖向加劲肋3是长度为120_、高度为830mm、厚度为6mm的矩形钢板，竖向加劲肋3是长度为120mm、高度为790mm、厚度为6mm的矩形钢板，竖向加劲肋3下端与第二受拉翼缘板6上端面的距离为40mm，竖向加劲肋3下端与第二受拉翼缘板6上端面之间用结构胶5粘贴两个背靠背的角钢4连接，角钢4的几何形状为L形，角钢4的采用长X宽X厚为L140_X 140mmX 14mm的标准型钢。
[0031]上述第二受拉翼缘板6、第一受拉翼缘板1、腹板2、竖向加劲肋3材料采用Q345钢，弹性模量为2.06 X 15MPa0
[0032]实施例2
[0033]在第二受拉翼缘板6的上表面焊接连接有腹板2，腹板2的上端焊接连接有第一受拉翼缘板I第一受拉翼缘板I的几何形状及尺寸与第二受拉翼缘板6的几何形状及尺寸完全相同。腹板2的侧面焊接连接有竖向加劲肋3，竖向加劲肋3上端与第一受拉翼缘板I下端面的距离为40mm，竖向加劲肋3下端与第二受拉翼缘板6上端面的距离为40mm，竖向加劲肋3下端与第二受拉翼缘板6上端面之间用螺栓7连接一个角钢4。第二受拉翼缘板
6、第一受拉翼缘板1、腹板2、竖向加劲肋3、角钢4的几何形状以及几何尺寸和制作的材料与实施I相同。
[0034]实施例3
[0035]在第二受拉翼缘板6的上表面焊接连接有腹板2，腹板2的上端焊接连接有第一受拉翼缘板1，第一受拉翼缘板I的几何形状及尺寸与第二受拉翼缘板6的几何形状及尺寸完全相同。腹板2的侧面焊接连接有竖向加劲肋3，竖向加劲肋3上端与第一受拉翼缘板I下端面的距离为40mm，竖向加劲肋3下端与第二受拉翼缘板6上端面的距离为40mm，竖向加劲肋3下端与第二受拉翼缘板6上端面之间用一个角钢4连接，角钢4的水平底面与第二受拉翼缘板6上端面用结构胶5粘贴，角钢4的垂直面与竖向加劲肋3用螺栓7固定连接。第二受拉翼缘板6、第一受拉翼缘板1、腹板2、竖向加劲肋3、角钢4的几何形状以及几何尺寸和制作的材料与实施I相同。
[0036]实施例4
[0037]在第二受拉翼缘板6的上表面焊接连接有腹板2，腹板2的上端焊接连接有第一受拉翼缘板1，第一受拉翼缘板I的几何形状及尺寸与第二受拉翼缘板6的几何形状及尺寸完全相同。腹板2的侧面焊接连接有竖向加劲肋3，竖向加劲肋3上端与第一受拉翼缘板I下端面的距离为20mm，竖向加劲肋3下端与第二受拉翼缘板6上端面的距离为20mm，竖向加劲肋3是长度为120mm、高度为830mm、厚度为6mm的矩形钢板,竖向加劲肋3的其它形状和几何尺寸与实施例1相同，竖向加劲肋3下端与第二受拉翼缘板6上端面之间用螺栓I连接一个角钢4，角钢4的水平底面与第二受拉翼缘板6上端面用螺栓7连接，角钢4的垂直面与竖向加劲肋3用螺栓7固定连接。第二受拉翼缘板6、第一受拉翼缘板1、腹板
2、角钢4的几何形状以及几何尺寸和制作的材料与实施I相同。
[0038]实施例5
[0039]在第二受拉翼缘板6的上表面焊接连接有腹板2，腹板2的上端焊接连接有第一受拉翼缘板I，第一受拉翼缘板I的几何形状及尺寸与第二受拉翼缘板6的几何形状及尺寸完全相同。腹板2的侧面焊接连接有竖向加劲肋3，竖向加劲肋3上端与第一受拉翼缘板I下端面的距离为20mm，竖向加劲肋3下端与第二受拉翼缘板6上端面的距离为20mm，竖向加劲肋3是长度为120mm、高度为830mm、厚度为6mm的矩形钢板,竖向加劲肋3的其它形状和几何尺寸与实施例1相同，竖向加劲肋3下端与第二受拉翼缘板6上端面之间用一个角钢4连接，角钢4的水平底面与第二受拉翼缘板6上端面用结构胶5粘贴，角钢4的垂直面与竖向加劲肋3用螺栓7固定连接。第二受拉翼缘板6、第一受拉翼缘板1、腹板2、角钢4的几何形状以及几何尺寸和制作的材料与实施I相同。
[0040]实施例6
[0041]在第二受拉翼缘板6的上表面焊接连接有腹板2，腹板2的上端焊接连接有第一受拉翼缘板I，第一受拉翼缘板I的几何形状及尺寸与第二受拉翼缘板6的几何形状及尺寸完全相同。腹板2的侧面焊接连接有竖向加劲肋3，竖向加劲肋3上端与第一受拉翼缘板I下端面的距离为80mm，竖向加劲肋3下端与第二受拉翼缘板6上端面的距离为80mm，竖向加劲肋3是长度为120mm、高度为710mm、厚度为6mm的矩形钢板,竖向加劲肋3的其它形状和几何尺寸与实施例1相同，竖向加劲肋3下端与第二受拉翼缘板6上端面之间用一个角钢4连接，角钢4的水平底面与第二受拉翼缘板6上端面用结构胶5粘贴，角钢4的垂直面与竖向加劲肋3用螺栓7固定连接。第二受拉翼缘板6、第一受拉翼缘板1、腹板2、角钢4的的几何形状以及几何尺寸和制作的材料与实施I相同。
[0042]实施例7
[0043]在以上的实施例1?6中，竖向加劲肋3上端与第一受拉翼缘板I下端面的距离与相应的实施例相同。竖向加劲肋3下端与第二受拉翼缘板6上端面之间用一个T形角钢4连接，所用的螺栓7用螺钉9和结构胶5替换，螺钉9不能穿透第二受拉翼缘板6。其它零部件以及零部件的连接关系与相应的实施例相同。第二受拉翼缘板6、第一受拉翼缘板1、腹板2、竖向加劲肋3、角钢4的的几何形状以及几何尺寸和制作的材料与相应的实施相同。
[0044]实施例8
[0045]在以上的实施例1?7中，竖向加劲肋3的上端内侧挖去一个矩形挖孔，矩形挖孔宽20_、高150_、右下角倒圆角的半径为15_。其它零部件以及零部件的连接关系与相应的实施例相同。第二受拉翼缘板6、第一受拉翼缘板1、腹板2、竖向加劲肋3、角钢4的几何形状以及几何尺寸和制作的材料与相应的实施例相同。
[0046]实施例9
[0047]在以上的实施例1?7中，竖向加劲肋3的上端内侧挖去一个矩形挖孔，矩形挖孔宽100mm、高300mm、右下角倒圆角的半径为80mm。其它零部件以及零部件的连接关系与相应的实施例相同。第二受拉翼缘板6、第一受拉翼缘板1、腹板2、竖向加劲肋3、角钢4的几何形状以及几何尺寸和制作的材料与相应的实施例相同。
[0048]实施例10
[0049]在以上的实施例1?7中，竖向加劲肋3上端外侧挖去一个弧形挖孔，该弧形挖孔是由半径Rl为70mm的圆弧与半径R2为70mm的圆弧相互吻接构成，Rl与R2在取值范围内，可以相同，也可以不相同。其它零部件以及零部件的连接关系与相应的实施例相同。第二受拉翼缘板6、第一受拉翼缘板1、腹板2、竖向加劲肋3、角钢4的几何形状以及几何尺寸和制作的材料与相应的实施例相同。
[0050]实施例11
[0051]在以上的实施例1?7中，竖向加劲肋3上端外侧挖去一个弧形挖孔，该弧形挖孔是由半径Rl为40mm的圆弧与半径R2为40mm的圆弧相互吻接构成。其它零部件以及零部件的连接关系与相应的实施例相同。第二受拉翼缘板6、第一受拉翼缘板1、腹板2、竖向加劲肋3、几何形状以及几何尺寸和制作的材料与相应的实施例相同。
[0052]实施例12
[0053]在以上的实施例1?7中，竖向加劲肋3上端外侧挖去一个弧形挖孔，该弧形挖孔是由半径Rl为10mm的圆弧与半径R2为10mm的圆弧相互吻接构成。其它零部件以及零部件的连接关系与相应的实施例相同。第二受拉翼缘板6、第一受拉翼缘板1、腹板2、竖向加劲肋3、角钢4的几何形状以及几何尺寸和制作的材料与相应的实施例相同。
[0054]实施例13
[0055]在以上的实施例1?12中，竖向加劲肋3的下端内侧挖去一个矩形挖孔，矩形挖孔的几何形状及尺寸与相应的实施例相同，竖向加劲肋3上端与第一受拉翼缘板I下端之间的距离、竖向加劲肋3下端与第二受拉翼缘板6上端之间的距离与相应的实施例相同，竖向加劲肋3上端与第一受拉翼缘板I之间、下端采用连接件与角钢4的一肢连接，角钢4的另一肢与第二受拉翼缘板6连接，具体的连接关系与相应的实施例相同。其他零部件的几何形状、几何尺寸、制作的材料以及零部件的连接关系与相应的实施例相同。
[0056]实施例14
[0057]在以上的实施例1?12中，竖向加劲肋3的下端外侧挖去一个弧形挖孔，弧形挖孔的几何形状及尺寸与相应的实施例相同，竖向加劲肋3上端与第一受拉翼缘板I下端之间的距离、竖向加劲肋3下端与第二受拉翼缘板6下端之间的距离与相应的实施例相同，竖向加劲肋3上端与第一受拉翼缘板I下端之间，采用连接件将角钢4的一肢与第一受拉翼缘板I连接，角钢4的另一肢与竖向加劲肋3连接，具体的连接关系与相应的实施例相同。其他零部件的几何形状、几何尺寸、制作的材料以及零部件的连接关系与相应的实施例相同。
[0058]实施例15
[0059]在以上的实施例9?12中，竖向加劲肋3的上端外侧挖去一个弧形挖孔，竖向加劲肋3的下端外侧挖去一个弧形挖孔，上端外侧弧形挖孔和下端外侧弧形挖孔的几何尺寸与相应的实施例相同，竖向加劲肋3的上端与第一受拉翼缘板I之间、竖向加劲肋3的下端与第二受拉翼缘板6之间不用连接件和角钢4连接。其他零部件的几何形状、几何尺寸、制作的材料以及零部件的连接关系与相应的实施例相同。
[0060]为了验证本实用新型的有益效果，发明人采用本实用新型实施例1、实施例2、实施例4、实施例3和实施例5的具有钢桥腹板间隙处竖向加劲肋的抗疲劳构造细节的试件进行对比试验，各种试验情况与结果如下:
[0061]测试仪器:伺服液压控制系统，型号为MTS，由美国生产；静态电阻应变仪，型号TDS — 602，由日本生产；机电百分表，型号为WBD型，由浙江省温岭市科特电子仪器厂生产。
[0062]一、实施例1的抗疲劳性能对比试验
[0063]1、试验装置及加载步骤
[0064]试验采用竖向加劲肋3与第二受拉翼缘板6没有连接构件的腹板间隙构造试件(构造I试件)与实施例1 (构造2试件)进行了对比抗疲劳试验。将下翼缘板6和上翼缘板I固定在底座上，在竖向加劲肋3上垂直于腹板2循环加载以模拟实桥中横撑传递的荷载，分别进行疲劳试验，在各级荷载作用下测量腹板间隙处的面外变形幅值，试验结果见表
1
[0065]表I实施例1试件与相对应没有连接件试件测点面外变形幅值
[0066]
DW-U测点面外变形幅 DE-Ufj点面外变 DW-BI彳点面外变| DE-B 点面外变形荷载(kN)值(脳1)形幅值(mm)形幅值(mm)幅值(mm)
构造I构造2构造I构造2构造I构造2 构造I构造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中测点DW-B和DE-B分别为试件腹板2无竖向加劲肋3侧腹板间隙面外变形测点，测点DW-U和DE-U分别为试件腹板2有竖向加劲肋3侧腹板间隙面外变形测点。
[0068]由表I可见，在相同的荷载幅作用下，构造2试件的腹板间隙处面外变形幅值相对于实施例1明显降低，表明采用粘贴双角钢4连接翼缘板和加劲肋的腹板间隙构造可以提高腹板间隙处的抗疲劳性能。
[0069]采用没有连接构件的腹板间隙构造试件(构造I试件)与实施例1 (构造2试件)进行了抗疲劳对比试验，对比在各级荷载作用下腹板间隙焊趾处的应力幅值，试验结果见表2。
[0070]表2实施例1试件与相对应没有连接件试件焊趾处应力幅值
[0071]^~WRl-3测点应力幅 WR2-3测点应力幅 RR1-3测点应力幅 RR2-3测点应力幅
何载 _(MPa)__(MPa)__(MPa)__(MPa)_
构造I 构造2 构造I 构造2 构造I 构造2 构造I 构造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为腹板2与无竖向加劲肋3焊趾处应力测点，W5和W5为腹板2与下翼缘板6焊趾处应力测点。
[0073]由表2可见，在相同的荷载幅作用下，构造2的腹板间隙焊趾处应力幅值相对于构造I明显降低，表明采用结构胶5粘贴双角钢4连接下翼缘板6与竖向加劲肋3的腹板间隙构造可以提高腹板间隙处的抗疲劳性能。
[0074]3、试验结论
[0075]采用结构胶5粘贴两个背靠背的角钢4连接下翼缘板6和竖向加劲肋3的腹板间隙构造可以提高腹板间隙处的抗疲劳性能。
[0076]二、实施例2和实施例4的抗疲劳性能对比试验
[0077]1、试验装置及加载步骤
[0078]对实施例2 (构造2试件)与相对应的没有连接构件的腹板间隙构造试件(构造I试件)进行疲劳试验，对比在各级荷载作用下腹板间隙处的面外变形幅值和应力幅值，试验装置及加载步骤与试验一相同。试验结果见表3、表4。
[0079]表3实施例2试件与相对应没有连接件试件测点面外变形幅值
[0080]
荷载DW-B测点面外变开挪畐值(腿)DE-B测点面外变开劍畐值(mm)
构造I构造2 —构造I构造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中测点DW-B和DE-B分别为试件腹板2无竖向加劲肋3侧腹板间隙面外变形测点，测点DW-U和DE-U分别为试件腹板2有竖向加劲肋3侧腹板间隙面外变形测点。
[0082]表4实施例2试件与相对应没有连接件试件焊趾处应力幅值
[0083] 荷载Wl1-Ml测点应力幅(MPa)EU-Ml测点应力幅(MPa)
(kN)构造I 构造2— 构造I 构造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为腹板2与下翼缘板6焊趾处应力测点。
[0085]由表3、表4可见，在相同的荷载幅作用下，构造2的腹板间隙处面外变形幅值和腹板间隙焊趾处应力幅值相对于构造I明显降低，表明采用螺栓7单角钢4连接第二受拉翼缘板6与竖向加劲肋3的腹板间隙构造可以提高腹板间隙处的抗疲劳性能。
[0086]对实施例4(构造4试件)与相对应的没有连接构件的腹板间隙构造试件(构造3试件)进行疲劳试验，对比在各级荷载作用下腹板间隙处的面外变形幅值和应力幅值，试验装置及加载步骤与试验一相同。结果见表5、表6。
[0087]表5实施例4试件与相对应没有连接件试件测点面外变形幅值
[0088]
荷载DW-U测点面夕卜变形幅值(腿)DE-U测点面外变形幅值(腿)
麵__构造3__构造4__构造3__构造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中测点DW-B和DE-B分别为试件腹板2无竖向加劲肋3侧腹板间隙面外变形测点，测点DW-U和DE-U分别为试件腹板2有竖向加劲肋3侧腹板间隙面外变形测点。
[0090]表6实施例4试件与相对应没有连接件试件焊趾处应力幅值
[0091]
WU-Nl测点应力幅(MPa)EU-Sl测点应力幅(MPa)
働构造3 构造4— 构造3 构造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为腹板2与竖向加劲肋3焊趾处应力测点。
[0093]由表5、表6可见，在相同的荷载幅作用下，构造4试件的腹板间隙焊趾处应力幅值相对于构造3明显降低，表明采用螺栓7单角钢4连接第二受拉翼缘板6与竖向加劲肋3的腹板间隙构造可以提高腹板间隙处的抗疲劳性能。
[0094]2、试验结论
[0095]采用螺栓7单角钢4连接第二受拉翼缘板6与竖向加劲肋3的腹板间隙构造可以提高腹板间隙处的抗疲劳性能。
[0096]三、实施例3和实施例5试件的抗疲劳性能试验
[0097]1、试验装置及加载步骤
[0098]对实施例3 (构造2试件)与相对应的没有连接构件的腹板间隙构造试件(构造I试件)进行疲劳试验，对比在各级荷载作用下面外变形幅值和应力幅值，试验装置及加载步骤与试验一相同。试验结果见表7、表8。
[0099]表7实施例3试件与相对应没有连接件试件测点面外变形幅值
[0100]
~~~ DW-U—点面外变形 DE-Uii点面外变 DW-Bii点面外变| DE-Β--)点面外变形幅值(mm)形fe值Cmm)形巾S值(mm)幅值(mm)
(kN) 构造I构造2构造I构造2构造I构造2构造I构造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中测点DW-B和DE-B分别为试件腹板2无竖向加劲肋3侧腹板间隙面外变形测点，测点DW-U和DE-U分别为试件腹板2有竖向加劲肋3侧腹板间隙面外变形测点。
[0102]表8实施例3试件与相对应没有连接件试件焊趾处应力幅值
[0103]荷载WB-3测点应力幅(MPa)EB-3测点应力幅M>a)
_(kN)__构造I__构造2__构造I__构造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为腹板2与下翼缘板6焊趾处应力测点。
[0105]由表7、表8可见，在相同的荷载幅作用下，实施例3试件的腹板间隙处面外变形幅值和应力幅值相对于构造I明显降低，表明采用粘贴和栓接单角钢4连接翼缘板和加劲肋的腹板间隙构造可以提高腹板间隙处的抗疲劳性能。
[0106]实施例5 (构造4试件)与相对应的没有连接构件的腹板间隙构造试件(构造3试件)进行疲劳试验，对比在各级荷载作用下面外变形幅值和应力幅值，试验仪器和试验方法与试验一相同。试验结果见表，9、表10。
[0107]表9实施例5试件与相对应没有连接件试件测点面外变形幅值
[0108]
~~DW-U测点面外变形DE-U测点面外变形DW-B测点面外变形DE-B测点面外变形幅值(mm)幅值(mm)幅值(mm)幅值(mm)
(kN) 构造3 构造4构造3构造4 I造3构造4构造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中测点DW-B和DE-B分别为试件腹板2无竖向加劲肋3侧腹板间隙面外变形测点，测点DW-U和DE-U分别为试件腹板2有竖向加劲肋3侧腹板间隙面外变形测点。
[0110]表10实施例5试件与相对应没有连接件试件焊趾处应力幅值
[0111]荷载W4测点应力幅(MPa)__E4测点应力幅(MPa)
(kN)构造3构造4构造3构造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为腹板2与下翼缘板6焊趾处应力测点。
[0113]由表9、表10可见，在相同的荷载幅作用下，实施例5 (构造4试件)的腹板间隙处面外变形幅值和应力幅值相对于构造3明显降低，表明实施例3和实施例5的腹板间隙构造可以提高腹板间隙处的抗疲劳性能。
[0114]4、试验结论
[0115]采用结构胶5连接单角钢4 一肢与翼缘板的同时采用螺栓7连接单角钢4的另外一肢与竖向加劲肋3的腹板间隙构造可以提高腹板间隙处的抗疲劳性能。
【权利要求】
1.一种钢桥腹板间隙处竖向加劲肋的抗疲劳构造细节，在腹板(2)的上、下端设置有翼缘板，腹板(2)的侧面设置有竖向加劲肋(3)，其特征在于:所述的竖向加劲肋(3)与受拉翼缘板相对的一端部加工有挖孔或用连接件与角钢(4)的一肢连接，角钢(4)的另一肢与受拉翼缘板连接。
2.根据权利要求1所述的钢桥腹板间隙处竖向加劲肋的抗疲劳构造细节，其特征在于:所述的受拉翼缘板包括第一受拉翼缘板(I)和第二受拉翼缘板(6)，第一受拉翼缘板(I)与第二受拉翼缘板(6)分别设置在竖向加劲肋的两端；所述的竖向加劲肋与第一受拉翼缘板(I)相对的一端部加工有挖孔、与第二受拉翼缘板(6)相对的一端部用连接件与角钢(4)的一肢连接，角钢(4)的另一肢与第二受拉翼缘板(6)连接。
3.根据权利要求1或2所述的钢桥腹板间隙处竖向加劲肋的抗疲劳构造细节，其特征在于:所述的角钢(4)与竖向加劲肋(3)之间用结构胶(5)粘结或用螺栓(7)紧固连接、与受拉翼缘板之间用结构胶(5)粘结或用螺栓(7)连接。
4.根据权利要求1或2所述的钢桥腹板间隙处竖向加劲肋的抗疲劳构造细节，其特征在于:所述的角钢(4)与竖向加劲肋(3)之间用结构胶(5)粘结或用螺栓(7)紧固连接、与受拉翼缘板之间用结构胶(5)粘结后用螺钉(9)紧固连接。
5.根据权利要求1或2所述的钢桥腹板间隙处竖向加劲肋的抗疲劳构造细节，其特征在于:所述的角钢⑷与竖向加劲肋⑶之间用螺栓(7)紧固连接、与受拉翼缘板之间用螺钉(9)紧固连接。
6.根据权利要求2所述的钢桥腹板间隙处竖向加劲肋的抗疲劳构造细节，其特征在于:所述的竖向加劲肋(3)与受拉翼缘板相对一端部加工的挖孔为:在竖向加劲肋(3)端部内侧挖去一个矩形挖孔或在该端部外侧挖去一个弧形挖孔，矩形挖孔的宽为20?100mm、高为150?300mm、倒圆角的半径为15?80mm,弧形挖孔是由半径(Rl)为40?10mm的圆弧与半径(R2)为40?10mm的圆弧相互吻接构成。
7.根据权利要求2所述的钢桥腹板间隙处竖向加劲肋的抗疲劳构造细节，其特征在于所述的竖向加劲肋(3)与受拉翼缘板相对一端部加工的挖孔为:在竖向加劲肋(3)端部内侧挖去一个矩形挖孔或在该端部外侧挖去一个弧形挖孔，矩形挖孔的宽为60mm、高为220mm、倒圆角的半径为50mm,弧形挖孔是由半径(Rl)为70mm的圆弧与半径(R2)为70mm的圆弧相互吻接构成。
8.根据权利要求1所述的钢桥腹板间隙处竖向加劲肋的抗疲劳构造细节，其特征在于:所述的竖向加劲肋⑶与受拉翼缘板(6)之间的间隙为20?80mm。
【文档编号】E01D19/00GK203977277SQ201420361287
【公开日】2014年12月3日 申请日期:2014年6月30日 优先权日:2014年6月30日
【发明者】王春生, 王茜, 唐友明, 孙宇佳, 段兰, 刘喆 申请人:长安大学