[发明专利]全自动焊高疲劳抗力正交异性钢桥面板

说明书

本发明全自动焊高疲劳抗力正交异性钢桥面板包括若干个首尾相接的钢桥面板节段，所述钢桥面板节段包括顶板以及所述顶板底部的延伸方向纵向垂直间隔设有肋板，所述竖向间隔肋板底部设有底板，所述底板底面横向垂直间隔设有横隔板，所述肋板与顶板的底面通过双面全熔透焊缝或者部分熔透双面焊缝焊接，所述肋板与底板的顶面通过双面全熔透焊缝或者双面角焊缝焊接，所述底板与横隔板之间通过部分熔透双面焊缝或双面角焊缝焊接。

技术领域

本发明涉及桥梁建筑技术领域，具体而言，涉及全自动焊高疲劳抗力正交异性钢桥面板。

背景技术

正交异性钢桥面板由于具有工厂化制造、轻质高强、易于装配施工等突出优点已成为大跨度钢桥首选的桥面板结构形式。但由于结构受力复杂且局部应力集中、焊缝众多且交叉、难以避免的各类焊接缺陷等因素，传统正交异性钢桥面板在实桥应用过程中出现了较多的疲劳开裂案列，并呈现出普遍性、多发性、早发性的特点。正交异性钢桥面板开裂后加固维修费用昂贵且多需要中断交通，故将大幅增加全寿命周期成本、影响服役质量并产生严重的经济和社会影响。因此正交异性钢桥面板的疲劳开裂问题已成为制约大跨度桥梁可持续发展的重要难题。

当前采用较为广泛的传统正交异性钢桥面板是由顶板、闭口肋板和横隔板焊接而成的纵横向刚度存在显著差异的桥面结构：闭口肋板按照一定横向间距沿桥梁纵向间隔布置，横隔板按照一定纵向间距沿桥梁横向与肋板垂直交叉布置。据统计，顶板与肋板焊接细节和肋板与横隔板交叉细节的疲劳开裂案例分别占传统正交异性钢桥面板疲劳开裂的61.0％和30.2％，二者总比例达91.2％，是传统正交异性钢桥面板最为重要的疲劳易损部位。

对于前者，该类桥面结构在没有肋板加劲部分仅靠顶板提供较低的局部横向抗弯刚度，因此在车辆轮载的局部作用下顶板会发生较大的面外变形从而在顶板与肋板焊接细节几何突变处产生较为严重的应力集中，加之顶板与肋板之间通常仅以肋板腹板外侧部分熔透的单面角焊缝连接，从而在焊缝的根部存在未连接部分，该部分自身形成“类裂纹”构造且易出现各类焊接缺陷；对于后者，该类桥面结构为使肋板连续穿过横隔板，在横隔板上按照一定的形状开孔并将横隔板与肋板部分焊接，该细节的开孔边缘及连接焊缝端部在轮载作用下亦将产生严重的应力集中；该类桥面结构因纵横肋交叉布置，使得自动化焊接制造时存在较多中断点，严重影响制造效率，局部区域仍需人工手动焊接，焊接质量难以保证。

在我国大力推进基础设施供给侧结构性改革的背景下，钢结构桥梁将更加广泛地应用。因此，发展全自动化焊接地高疲劳抗力钢桥面板对促进钢结构桥梁的可持续发展至关重要。改善焊接工艺、减少焊缝交叉、提高局部刚度及消除传统疲劳开裂热点是发展全自动化焊接高疲劳抗力钢桥面板的必由之路。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种全自动焊高疲劳抗力正交异性钢桥面板，以解决现有技术中正交异性钢桥面板易疲劳且施工效率低的问题。

为了实现上述目的，本发明的提供了全自动焊高疲劳抗力正交异性钢桥面板，包括若干个首尾相接的钢桥面板节段，所述钢桥面板节段包括顶板以及所述顶板底部的延伸方向纵向垂直间隔设有肋板，所述竖向间隔肋板底部设有底板，所述底板底面横向垂直间隔设有横隔板，所述肋板与顶板的底面通过双面全熔透焊缝或者部分熔透双面焊缝焊接，所述肋板与底板的顶面通过双面全熔透焊缝或者双面角焊缝焊接，所述底板与横隔板之间通过部分熔透双面焊缝或双面角焊缝焊接。

进一步地，相邻钢桥面板节段之间的顶板通过单面焊双面成型焊缝焊接相连，相邻钢桥面板节段之间的肋板通过高强螺栓栓接相连。

进一步地，所述肋板为开口加劲肋，所述开口加劲肋两端设有供肋板截断间连接的螺栓孔。

进一步地，所述肋板厚度为8-10mm，高度为200-250mm，相邻肋板之间的横向间距为300-350mm。

进一步地，所述底板为平直钢板，所述平直钢板的两端分别间隔设有供肋板节段间对接螺栓施工的弧形切口。