一种铝合金桥梁的多功能连接节点的制作方法

1.本实用新型属于桥梁结构技术领域，涉及一种铝合金桥梁的多功能连接节点。


背景技术：

2.随着铝合金挤压工艺和连接技术的提升以及铝合金自身所具有的质量轻、比强度大、耐腐蚀性能良好等诸多优点，使得铝合金桥梁在国内外已占有一席之地。目前，我国已有很多铝合金人行天桥案例，主要应用于中小跨度的过街桥梁。桥梁主体结构以桁架梁为主，节点多采用钢制焊接节点或铝合金连接板与螺栓组配合的连接节点。
3.铝合金桥梁节点是桥梁零部件在交点位置的一种连接方式，主要起到承重和传递荷载的作用，合理设计连接节点是保证铝合金桥梁结构安全可靠和高效拼装的关键。
4.连接板与螺栓组配合的节点连接被普遍使用，主要连接方式为弦杆与竖杆、腹杆通过螺栓组连接，竖杆和横杆两侧加连接板，再通过螺栓连接，横杆上表面焊接道板连接板，再通过自攻自钻螺钉与道板连接。现有方案连接较为繁琐，节点较多，节点偏心，施工繁琐，安装顺序较严格。
5.钢制焊接节点为异型结构，采用螺接方式与竖杆和腹杆进行接合，但结构较为复杂，需要通过机加工、切割、焊接等多道工序进行生产，此外，为了保证节点的防锈和美观，钢制节点应用于铝合金桥梁需进行可靠的表面处理，生产成本较高。
6.现有铝合金桥梁连接节点存在以下几方面不足：
7.一、现有铝合金桥梁节点连接方案多采用螺栓组连接，长杆螺栓贯穿预制的螺栓孔实现节点连接，施工繁琐，费时费力；
8.二、弦杆功能单一，横杆、竖杆连接所需的辅助零件较多，安装顺序严格；
9.三、桥梁上下弦杆需要加工较多的螺栓孔或需要制作结构复杂的钢制连接节点，加工工序较多，成本高，生产周期长。


技术实现要素：

10.有鉴于此，本实用新型为了解决现有铝合金桥梁连接节点附件较多，弦杆加工难度大，成本高，生产周期长以及节点安装繁琐的问题，提供一种加工和安装工艺简单，连接方便，可实现快速拼装的铝合金桥梁的多功能连接节点。
11.为达到上述目的，本实用新型提供一种铝合金桥梁的多功能连接节点，包括相互插接的桁架组件和横联组件，横联组件上铺设道板；
12.其中桁架组件包括四周均匀开设有方螺母滑槽的下弦杆以及固定安装在方螺母滑槽内的长u型连接件和短u型连接件，长u型连接件和短u型连接件上分别固定安装有竖杆，竖杆上端固定安装有上弦杆；
13.横联组件包括固定安装在方螺母滑槽内的侧向u型连接件和插接在侧向u型连接件中的横杆，侧向u型连接件和横杆通过沉头螺栓固定连接，横杆上固定安装有用于铺设道板的道板连接板。
14.本基础方案的有益效果在于：横联组件中道板连接板用于支撑道板，道板上的力通过道板连接板传递给横杆，最终传导至两侧桁架组件，使得桥梁在荷载作用下，弯曲变形较小。
15.进一步，桁架组件和横联组件通过对应的短螺栓和方螺母固定连接。有益效果：方螺母不仅起到固定连接的作用还起到了滑块的作用，便于调节桁架组件和横联组件位置，便于桥梁的标准化生产和模块化拼装。
16.进一步，上弦杆与长u型连接件所形成的对角线上固定安装有腹杆，在竖杆和腹杆靠近下弦杆的端部设置有两个螺栓孔，通过螺栓孔内插入合适的长螺栓实现长u型连接件与竖杆和腹杆的固定连接。有益效果：通过在螺栓孔内插入合适的长螺栓起到便于长u型连接件与竖杆和腹杆装配的作用。
17.进一步，长u型连接件和短u型连接件尾部的弧形结构与下弦杆的弧面配合，侧向u型连接件尾部的弧形结构与下弦杆的弧面配合。有益效果：长u型连接件、短u型连接件以及向u型连接件均与下弦杆的弧面相适配，三个连接件均起到了支撑桥梁的作用，加强了铝合金桥梁连接节点的刚度，使得桥梁在荷载作用下，弯曲变形较小。
18.进一步，长u型连接件和短u型连接件与下弦杆通过短螺栓和方螺母固定连接，侧向u型连接件与下弦杆通过短螺栓和方螺母固定连接。有益效果：方螺母与下弦杆四周的方螺母滑槽相适配，起到便于调节桁架组件和横联组件位置的作用，便于桥梁的标准化生产和模块化拼装。
19.进一步，道板连接板与横杆通过沉头自攻自钻螺钉连接。
20.本实用新型的有益效果在于：
21.1、本实用新型所公开的铝合金桥梁的多功能连接节点，采用螺栓和方螺母连接方式，具有方便连接和横向调整的特点，可快速完成桥梁组件拼装；
22.2、本实用新型所公开的铝合金桥梁的多功能连接节点，下弦杆采用四方位连接型材，一体挤压成型，兼有多项功能，可同时连接横杆、竖杆和腹杆，结构可靠，安装工艺简单；
23.3、本实用新型所公开的铝合金桥梁的多功能连接节点，弦杆型材无需加工螺栓孔，加工工艺简单，成本低，生产效率高。
24.4、本实用新型所公开的铝合金桥梁的多功能连接节点，将四方位连接型材与u型连接件配合连接的方式运用于桥梁连接节点，与现有的铝合金桥梁节点连接方案相比，在保证桥梁安全可靠的前提下，使得桥梁加工工艺简单，费用减少，并且桥梁拼装简单高效，省时省力。同时下弦杆的方螺母滑槽特征还可以方便的调整横联组件的位置，便于桥梁的标准化生产和模块化拼装。
25.本实用新型的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本实用新型的实践中得到教导。本实用新型的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。
附图说明
26.为了使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作优选的详细描述，其中：
27.图1为本实用新型铝合金桥梁的多功能连接节点的结构示意图；
28.图2为本实用新型铝合金桥梁的多功能连接节点的平面图；
29.图3为图1中下弦杆与长u型连接件连接结构图；
30.图4为图1中桁架结构示意图；
31.图5为图1中横联组件局部放大图；
32.图6为图1中横联组件装配图；
33.图7为本实用新型通过铝合金桥梁的多功能连接节点连接成桥梁的结构示意图。
34.附图标记：桁架组件1、下弦杆11、长u型连接件12、短u型连接件13、竖杆14、腹杆15、上弦杆16、横联组件2、侧向u型连接件21、横杆22、沉头螺栓23、道板连接板24、道板3、方螺母4、短螺栓5、长螺栓6。
具体实施方式
35.以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本实用新型的基本构想，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
36.其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本实用新型的限制；为了更好地说明本实用新型的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
37.本实用新型实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本实用新型的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本实用新型的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
38.如图1～6所示的铝合金桥梁的多功能连接节点，包括相互插接的桁架组件1和横联组件2，相互插接后的桁架组件1和横联组件2通过对应的短螺栓5和方螺母4固定连接。道板3铺设于横联组件2之上，两者通过自攻自钻螺钉连接。
39.其中桁架组件1包括四周均匀开设有四个方螺母4滑槽的下弦杆11以及固定安装在方螺母4滑槽内的长u型连接件12和短u型连接件13，长u型连接件12和短u型连接件13与下弦杆11通过短螺栓5和方螺母4固定连接，长u型连接件和短u型连接件尾部的弧形结构与下弦杆11的弧面配合，加强了铝合金桥梁连接节点的刚度，使得桥梁在荷载作用下，弯曲变形较小。长u型连接件和短u型连接件上分别固定安装有竖杆14，竖杆14上端固定安装有上弦杆16，上弦杆16与长u型连接件所形成的对角线上固定安装有腹杆15，在竖杆14和腹杆15靠近下弦杆11的端部，沿轴线方向分别设置两个螺栓孔，通过长螺栓6分别与长u型连接件连接，减小整个桁架组件1的屈曲变形，保证连接的可靠性。下弦杆11为一种四方位连接型
材，型材中部为空心圆管，具有较大的截面惯性矩，使得桥梁整体挠度较小，此外，如桥梁跨度较长，还可在空心圆管中插入加强内套管，以提高下弦杆11刚度，保证桥梁的刚度和稳定性满足要求。
40.横联组件2包括固定安装在方螺母4滑槽内的侧向u型连接件21和插接在侧向u型连接件21中的横杆22，侧向u型连接件与下弦杆11通过短螺栓5和方螺母4固定连接，并且侧向u型连接件尾部的弧形结构与下弦杆11的弧面配合(如图2所示)，起到支撑作用，加强了铝合金桥梁连接节点的刚度，使得桥梁在荷载作用下，弯曲变形较小。侧向u型连接件和横杆22通过沉头螺栓23固定连接，道板连接板24与横杆22通过沉头自攻自钻螺钉连接(如图5所示)，避免了道板连接板24上安装的道板3与横杆22连接时产生干涉。
41.铝合金桥梁的连接节点主要以长u型连接件12、短u型连接件13以及侧向u型连接件21作为过渡连接件，将桁架组件1和横联组件2联系在一起，实现桥梁竖向和横向连接。
42.如图7所示通过铝合金桥梁的多功能连接节点连接成桥梁，该桥梁结构为采用本专利所公开铝合金桥梁节点连接方式拼合而成的结构形式，由两片桁架组件1、多个横联组件2以及道板3组成。桥梁两侧为对称结构，零件类型少，结构简单，生产、施工方便，可应用于跨度较小的跨河或过街通道。该铝合金桥梁的多功能连接节点，具有加工工艺简单，安装迅速以及生产成本低廉等特点。
43.最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。