钢箱梁面板单元件的制作方法
【专利摘要】本实用新型实施例提供的一种钢箱梁面板单元件，包括：第一肋板、第二肋板、第三肋板及面板；其中，第一肋板一端与面板固定连接，且二者呈夹角θ1；第二肋板一端与面板固定连接，且二者呈夹角θ2；第三肋板一端与第一肋板另一端固定连接，第三肋板另一端与第二肋板另一端固定连接。本实用新型通过将第一肋板、第二肋板分别与面板采用双侧角焊缝的连接，从而提高其焊缝的疲劳性能，降低焊缝开裂风险；同时，第三肋板与第一肋板、第二肋板采用联系角焊缝（单侧角焊缝）连接，大幅减缓在面外弯矩作用下的“U形加劲肋”焊缝根部的应力集中现象，从而有效解决“U形加劲肋”与面板焊缝开裂问题。
【专利说明】钢箱梁面板单元件
【技术领域】
[0001]本实用新型属于钢桥制造【技术领域】，特别涉及一种钢箱梁面板单元件。
【背景技术】
[0002]焊接钢桥正在蓬勃发展，跨江河、跨海大桥不断建成。钢桥为设计使用寿命百年以上的公共建筑，且属典型的受动载载荷结构，对焊接接头疲劳性能的要求非常严格，在大跨度桥梁中，钢箱梁形式非常普遍，因其面板结构U形加劲肋处焊缝在运营中容易出现裂纹U形加劲肋与桥面板的连接焊缝疲劳性能备受关注。
[0003]由于U形加劲肋结构具有优异的抗弯与抗扭性能，广受桥梁设计者的欢迎，图1为现有技术中钢箱梁面板单元件的结构示意图，受其结构形式与尺寸的限制，目前，仅能通过单面施焊与面板I焊接，焊缝形式为开坡口的贴角焊。在车轮动载荷的作用下，传统U形加劲肋2与面板I的连接区域产生面外弯矩，由于面板I和传统U形加劲肋2的板厚都相对较薄，导致面板I和传统U形加劲肋2的肋板表面弯曲应力较大，传统U形加劲肋2根部处形变一张一合，应力集中现象非常明显，另外，此处一般存在较大的焊接残余拉应力，从而导致在车轮动载荷的反复作用下疲劳裂纹可能在应力集中程度较高的焊根和焊趾处萌生和扩展。图2为传统U形加劲肋2与面板I的连接区域可能出现的裂纹示意，其裂纹3主要是由局部弯曲应力引起。
[0004]综上所述，即传统U形加劲肋2与面板I之间角焊缝为单侧未熔透焊缝，在车轮动载荷的作用下，传统U形加劲肋2根部处形变一张一合，应力集中现象非常明显，易产生疲劳开裂。
实用新型内容
[0005]本实用新型所要解决的技术问题是提供一种钢箱梁面板单元件，能够实现大幅减缓U形加劲肋焊缝根部的应力集中现象，从而有效解决U形加劲肋与面板焊缝开裂的问题。
[0006]为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种钢箱梁面板单元件，包括:第一肋板、第二肋板、第三肋板及面板；其中，所述第一肋板一端与所述面板固定连接，且二者呈夹角Θ i ;所述第二肋板一端与所述面板固定连接，且二者呈夹角Θ 2 ;所述第三肋板一端与所述第一肋板另一端固定连接，所述第三肋板另一端与所述第二肋板另一端固定连接。
[0007]进一步地，所述第一肋板与所述面板采用双侧角焊缝连接。
[0008]进一步地，所述第二肋板与所述面板采用双侧角焊缝连接。
[0009]进一步地，所述夹角Θ i为锐角；所述夹角02为锐角。
[0010]进一步地，所述第三肋板与所述面板相平行。
[0011]进一步地，所述夹角Q1=Q215
[0012]进一步地,所述固定连接是焊接。
[0013]本实用新型提供的一种钢箱梁面板单元件，通过将传统U形加劲肋分解为第一肋板、第二肋板及第三肋板，第一肋板一端、第二肋板一端分别与面板采用双侧角焊缝的连接，从而提高其焊缝的疲劳性能，降低焊缝开裂风险；同时，第三肋板两端分别与第一肋板另一端、第二肋板另一端采用联系角焊缝(单侧角焊缝)连接，大幅减缓了在面外弯矩作用下的“U形加劲肋”焊缝根部的应力集中现象，从而有效解决“U形加劲肋”与面板I焊缝开裂问题。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1为现有技术中钢箱梁面板单元件整体结构示意图；
[0015]图2为现有技术中钢箱梁面板单元件产生裂纹时的状态示意图；
[0016]图3为本实用新型实施例提供的钢箱梁面板单元件整体结构示意图。
【具体实施方式】
[0017]下面结合附图，对本实用新型提供的【具体实施方式】作进一步详细说明。
[0018]参见图3，本实用新型实施例提供的一种钢箱梁面板单元件，包括:第一肋板101、第二肋板102、第三肋板103及面板I (钢桥面板)。其中，第一肋板101 —端与面板I固定连接，且二者呈夹角θ1;第二肋板102—端与面板I固定连接，且二者呈夹角θ2;第三肋板103 —端与第一肋板101另一端固定连接，第三肋板103另一端与第二肋板102另一端固定连接。
[0019]优选地，固定连接为焊接。
[0020]本实施例中，为便于肋板101-102与面板I之间紧固连接，且避免肋板101-102与面板I连接处因应力集中现象而产生疲劳开裂，将肋板101-102 —端与面板I采用双侧角焊缝的连接，提高其焊缝的疲劳性能，降低焊缝开裂风险。同时，由于第三肋板103远离面板1，不受车轮动载荷的直接影响，对疲劳性能要求较低，即通过将第三肋板103 —端与第一肋板101另一端、第三肋板103另一端与第二肋板102另一端采用联系角焊缝(单侧角焊缝)的连接，即可满足使用要求。
[0021]本实施例中，夹角θ2均呈锐角。优选的，θ1=θ2;第三肋板103与面板I相平行。且在焊接过程中可于肋板101-102之间增设K板4，以对肋板101-103的焊接起定位作用。
[0022]本实施例中，第一肋板101、第二肋板102、第三肋板103可通过使用需求选择相应厚度的肋板进行作业，且于角焊缝内侧还可进行焊缝防腐处理。
[0023]本实用新型实施例提供的一种钢箱梁面板单元件，通过将传统U形加劲肋2分解为第一肋板101、第二肋板102及第三肋板103,第一肋板101 —端、第二肋板102 —端分别与面板I采用双侧角焊缝的连接，从而提高其焊缝的疲劳性能，降低焊缝开裂风险；同时，第三肋板103两端分别与第一肋板101另一端、第二肋板102另一端采用联系角焊缝(单侧角焊缝)连接，分步装配焊接，最后组焊成“U形加劲肋”，达到U形加劲肋的加强效果，“U形加劲肋”内部角焊缝用角焊小车焊接，实现双面焊。本实用新型在实际应用过程中，通过将肋板101-102与面板I之间采用双侧角焊缝的连接，可改变焊缝连接处应力分布状态，大幅减缓在面外弯矩作用下的“U形加劲肋”焊缝根部的应力集中现象，从而有效解决“U形加劲肋”与面板I焊缝开裂问题。
[0024]本实用新型实施例提供的一种钢箱梁面板单元件，其有益效果如下所述:[0025]1、维持现有技术钢箱梁面板单元件的结构形式与加劲效果基础上，有效解决传统U形加劲肋2与面板I焊缝开裂问题；
[0026]2、免除了传统U形加劲肋2的弯制工序；
[0027]3、第三肋板103与第一肋板101、第二肋板102的单侧角焊接可离开面板I焊接，即实现双侧角焊缝并行作业，与“U形加劲肋”双侧角焊缝在纵向收缩上达到平衡，可减少板单元的纵向变形；
[0028]4、“U形加劲肋”角焊缝内侧可进行焊缝防腐处理；
[0029]5、肋板101-103可采用不同板厚的钢板。
[0030]最后所应说明的是，以上【具体实施方式】仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照实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，而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
【权利要求】
1.一种钢箱梁面板单元件，其特征在于，包括: 第一肋板、第二肋板、第三肋板及面板；其中， 所述第一肋板一端与所述面板固定连接，且二者呈夹角Q1; 所述第二肋板一端与所述面板固定连接，且二者呈夹角θ2; 所述第三肋板一端与所述第一肋板另一端固定连接，所述第三肋板另一端与所述第二肋板另一端固定连接。
2.根据权利要求1所述的钢箱梁面板单元件，其特征在于: 所述第一肋板与所述面板采用双侧角焊缝连接。
3.根据权利要求1所述的钢箱梁面板单元件，其特征在于: 所述第二肋板与所述面板采用双侧角焊缝连接。
4.根据权利要求1所述的钢箱梁面板单元件，其特征在于: 所述夹角9工为锐角。
5.根据权利要求1所述的钢箱梁面板单元件，其特征在于: 所述夹角92为锐角。
6.根据权利要求1所述的钢箱梁面板单元件，其特征在于: 所述第三肋板与所述面板相平行。
7.根据权利要求1所述的钢箱梁面板单元件，其特征在于: 所述夹角Θ F Θ 2。
8.根据权利要求1所述的钢箱梁面板单元件，其特征在于: 所述固定连接是焊接。
【文档编号】E01D2/04GK203393595SQ201320290765
【公开日】2014年1月15日 申请日期:2013年5月24日 优先权日:2013年5月24日
【发明者】张华 , 舒先庆, 李立明, 阮家顺 申请人:武船重型工程股份有限公司