带副桁的钢桁架斜撑双腹板连接结构的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种钢桁架结构，具体地涉及一种带副桁的钢桁架斜撑双腹板连接结构。
【背景技术】
[0002]钢桁架能够方便的提供上、下两层桥面，在桥梁及其他土木建筑工程中，为了满足不同的交通功能要求和节约建设成本，经常采用上、下不等宽钢桁架。上、下不等宽桁架常用的一种形式是在直主桁外设置斜撑，形成带副桁的钢桁架结构来实现。但这时斜撑与上、下弦节点的连接构造往往成为设计中的难点，且该处疲劳细节对整个钢桁架结构的耐久性有着重要影响。
[0003]传统的设计中，斜撑、横梁均采用工字型截面，为了方便传力，通常有两种做法:一种是保证斜撑与横梁的上、下翼缘分别对齐，在上弦节点、下弦节点内设置一道隔板与工字型截面腹板对应，这样来保证传力匀顺。采用这种方式时，为了保证斜撑与横梁上下翼缘对齐，斜撑的倾斜角度、截面高度以及横梁的高度需满足特定的几何关系，使设计受到很大限制。另一种做法是斜撑采用H形截面，横梁采用工字型截面，在节点内设置三道隔板分别与H形截面的两个腹板，和横梁工字型截面的一道腹板对应。采用这种方式由于斜撑和横梁的腹板数量不一致，传力不是特别顺畅，且节点内设置3道隔板后的空隙往往过小，制造时焊接极其不方便。另外钢桁架的横联通常采用有两道腹板的H形截面，采用以上两种方式时，横梁与横联连接处也因为腹板数量不一致，需要另外采取构造措施，极其不方便。
[0004]为了克服以上不足，使结构传力匀顺，减少应力集中，方便制造安装，提高细节的疲劳性能，增强结构的耐久性，有必要发明一种新型钢桁架连接结构及节点构造。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是提供一种采用采用双腹板连接构造，可使受力合理，结构可靠，传力匀顺，方便结构焊接，优化疲劳细节，提高结构焊接质量，制作简单，便于施工，可优化结构受力，使结构具有良好的抗扭性能的带副桁的钢桁架斜撑双腹板连接结构。
[0006]本发明目的的实现方式为，带副桁的钢桁架斜撑双腹板连接结构，上横梁两端的上弦节点横向接外横梁，竖向接竖杆；外横梁端头的副桁节点下接斜撑，斜撑接下弦节点；下弦节点上接竖杆，横向接下横梁；横联两端接竖杆，上、下接上横梁、下横梁；
[0007]斜撑、上横梁、下横梁、外横梁截面具有两个腹板；竖杆下部截面为箱型截面，截面有与下弦节点连接的两道可弯折的腹板，两道腹板弯折后与工字型截面腹板连接；
[0008]上、下弦节点及副桁节点内设有两道横隔板，所述两道横隔板与斜撑、下横梁、夕卜横梁及上横梁截面的两道腹板相对应；
[0009]斜撑截面、上横梁、下横梁、外横梁、竖杆截面的两个腹板与上、下弦节点及副桁节点内的两道节点隔板的内宽一致。
[0010]本发明斜撑、上横梁、下横梁、外横梁都采用了含有双腹板的截面形式，上弦节点、下弦节点及副桁节点内设置两道隔板，杆件腹板与隔板一一对应，结构过渡匀顺，截面突变小，可优化结构受力，提高细节的疲劳强度，降低应力集中程度，传力直接；方便采用全焊连接，便于结构制造，同时可避免焊缝交叉，形成十字焊缝，提高了结构细节的疲劳性能；双腹板及节点内的隔板焊接后形成连续的环状结构，结构抗扭性能好，结构可靠，耐久性好。
[0011]本发明适用于土木结构钢桁架结构，可在带副桁的钢桁架结构中推广应用。
【附图说明】
[0012]图1为带副桁的钢桁架结构示意图，
[0013]图2为带副桁的钢桁架结构构件组成图，
[0014]图3为带副桁的钢桁架结构立面图，
[0015]图4、5为截面为H型截面、箱型截面的斜撑结构示意图，
[0016]图6、7为截面为箱型截面、Π型截面的外横梁结构示意图，
[0017]图8、9为截面为箱型截面、Π型截面的上横梁结构示意图，
[0018]图10、11为截面为箱型截面、Π型截面的下横梁结构示意图，
[0019]图12、13为副桁节点结构示意图、结构剖视图，
[0020]图14、15为上弦节点结构示意图、结构剖视图，
[0021]图16、17为下弦节点结构(含竖杆下部)示意图、结构剖视图，
[0022]图18为上、下横梁与斜撑工程的整体连续环状图。
【具体实施方式】
[0023]下面对本发明的实施例做详细说明。
[0024]参照图1、图2、图3，上横梁7两端的上弦节点2横向接外横梁6，竖向接竖杆5。外横梁6端头的副桁节点I下接斜撑4，斜撑接下弦节点3。下弦节点3上接竖杆5，横向接下横梁8。横联9两端接竖杆5，上、下接上横梁7、下横梁8。
[0025]参照图4、5，斜撑4截面为H型截面或箱型截面，截面具有两个斜撑腹板41。斜撑4截面或为有两个41腹板的其他几何截面，如H型、梯形、四边形等。。
[0026]参照图6、7，外横梁6截面为箱型截面或Π型截面，截面具有两个外横梁腹板61。外横梁6截面或为有两个61腹板的其他几何截面，如H型、梯形、四边形等。
[0027]参照图8、9，上横梁7截面为箱型截面或Π型截面，截面具有两个上横梁腹板71。上横梁7截面或为有两个71腹板的其他几何截面，如H型、梯形、四边形等。
[0028]参照图10、11，下横梁8截面为箱型截面或Π型截面，截面具有两个下横梁腹板81。下横梁8截面或为有两个81腹板的其他几何截面，如H型、梯形、四边形等。
[0029]以上所有杆件都具有两个腹板，且腹板内宽一致。
[0030]参照图12、13，副桁节点I内设有两道副桁节点横隔板11，隔板内宽与外横梁、斜撑内宽一致，以平衡和传递外横梁和斜撑的力。参照图14、15，上弦节点2内设有两道上弦节点横隔板21，隔板内宽与外横梁、上横梁内宽一致，以平衡和传递外横梁和上横梁的力。参照图14、15，下弦节点3内设有两道下弦节点横隔板31，隔板内宽与斜撑、下横梁内宽一致，以平衡和传递下横梁和斜撑的力。
[0031]所述上、下弦节点及副桁节点内设有的两道横隔板与斜撑、下横梁、外横梁及上横梁截面的两道腹板相对应。
[0032]参照图16、17，竖杆5截面下部为箱型截面，截面有与下弦节点3连接的两道可弯折的腹板52，竖杆5与下弦节点3的连接采用箱型的四个面焊接的形式。
[0033]两道可弯折的腹板间有竖向腹板51，两道可弯折的腹板52弯折后与竖向腹板51焊接，这样下弦节点由箱型截面变为工字型截面。箱型截面的两道腹板弯折后与工字型截面的腹板连接，弯折曲率半径为50— 5000mm。
[0034]两个斜撑腹板41、两道可弯折的腹板52、两个外横梁腹板61、两个上横梁腹板71、两个下横梁腹板81、两道副桁节点隔板11、两道上弦节点隔板21、两道下弦节点隔板31内宽一致，以平衡和传递外横梁、上横梁、下横梁和斜撑的力。
[0035]参照图18，斜撑4、外横梁6、上横梁7与下横梁8整体形成连续环状结构。
[0036]与现有技术相比，本发明中腹板、隔板一一对应；同时杆件截面设计可不受斜撑的倾斜角度、截面高度以及横梁高度等几何关系的约束，截面设计简单。同时上、下横梁与横联连接处腹板数量一致，连接构造简单、制作方便。另外该连接结构构造疲劳性能提高，结构耐久性好，形成两道整体连续的环状结构后，结构抗扭性能好。
【主权项】
1.带副桁的钢桁架斜撑双腹板连接结构，上横梁两端的上弦节点横向接外横梁，竖向接竖杆，外横梁端头的副桁节点下接斜撑，斜撑接下弦节点，下弦节点上接竖杆，横向接下横梁，横联两端接竖杆，上、下接上横梁、下横梁； 其特征在于:斜撑、上横梁、下横梁、外横梁截面具有两个腹板；竖杆下部为箱型截面，截面下部有与下弦节点连接的两道腹板，所述两道腹板可弯折后变为工字型截面； 上、下弦节点及副桁节点内设有两道横隔板，所述两道横隔板与斜撑、下横梁、外横梁及上横梁截面的两道腹板相对应； 斜撑截面、上横梁、下横梁、外横梁、竖杆截面的两个腹板与上、下弦节点及副桁节点内的两道节点隔板的内宽一致；上、下弦节点及副桁节点与斜撑、下横梁、外横梁及上横梁的连接采用双腹板的连接形式。2.根据权利要求1所述的带副桁的钢桁架斜撑双腹板连接结构，其特征在于:两个斜撑腹板(41)、竖杆两道可弯折的腹板(52)、两个外横梁腹板￠1)、两个上横梁腹板(71)、两个下横梁腹板(81)、两道副桁节点隔板(11)、两道上弦节点隔板(21)、两道下弦节点隔板(31)内宽一致。3.根据权利要求1所述的带副桁的钢桁架斜撑双腹板连接结构，其特征在于:斜撑(4)截面为H型截面或箱型截面；斜撑(4)截面还为有两个(41)腹板的其他几何截面，如梯形、四边形。4.根据权利要求1所述的带副桁的钢桁架斜撑双腹板连接结构，其特征在于:外横梁(6截面为箱型截面或Π型截面；外横梁(6)截面还为有两个￠1)腹板的其他几何截面，如H型、梯形、四边形。5.根据权利要求1所述的带副桁的钢桁架斜撑双腹板连接结构，其特征在于:上横梁7截面为箱型截面或Π型截面；上横梁(7)截面还为有两个(71)腹板的其他几何截面，如H型、梯形、四边形。6.根据权利要求1所述的带副桁的钢桁架斜撑双腹板连接结构，其特征在于:下横梁8截面为箱型截面或Π型截面；下横梁(8)截面还为有两个(81)腹板的其他几何截面，如H型、梯形、四边形。7.根据权利要求1所述的带副桁的钢桁架斜撑双腹板连接结构，其特征在于:竖杆(5)截面下部为箱型截面，截面有与下弦节点(3)连接的两道可弯折的腹板(52)，竖杆与下弦节点的连接采用箱型的四个面焊接的形式。8.根据权利要求1所述的带副桁的钢桁架斜撑双腹板连接结构，其特征在于:竖杆两道可弯曲的腹板(52)弯折后与竖杆腹板(51)焊接，竖杆(5)由箱型截面变为工字型截面；箱型截面的两道腹板弯折后与工字型截面的腹板连接，弯折曲率半径为50— 5000mm。9.根据权利要求1所述的带副桁的钢桁架斜撑双腹板连接结构，其特征在于:斜撑(4)、外横梁(6)、上横梁(7)与下横梁(8)整体形成连续环状结构。
【专利摘要】本发明涉及一种带副桁钢桁架斜撑双腹板连接结构构造，由斜撑、上弦节点、下弦节点、副桁节点、竖杆、外横梁、上横梁、下横梁构成。上、下弦节点及副桁节点内设有两道横隔板，所述两道横隔板与斜撑、下横梁、外横梁及上横梁截面的两道腹板相对应；斜撑截面、上、下横梁、外横梁、竖杆截面的两个腹板与上、下弦节点及副桁节点内的两道横隔板的内宽一致；上、下弦节点及副桁节点与斜撑、下横梁、外横梁及上横梁的连接采用双腹板的连接形式。本发明各连接部位节点都采用了双腹板、双隔板，结构过渡匀顺，截面突变小，可优化结构受力，受力合理，结构可靠，制作简单，便于施工，形成连续环状结构，抗扭性能好。可在带副桁的钢桁架结构中推广应用。
【IPC分类】E01D19/00
【公开号】CN105113382
【申请号】CN201510427148
【发明人】高宗余, 刘汉顺, 王志平, 唐贺强, 张德平, 杜萍, 王恒
【申请人】中铁大桥勘测设计院集团有限公司
【公开日】2015年12月2日
【申请日】2015年7月20日