一种钢桥面板顶板与u肋焊接接头防疲劳支撑装置制造方法
【专利摘要】本实用新型提供一种钢桥面板顶板与U肋焊接接头防疲劳支撑装置，包括顶板、U肋腹板和弹性支撑件，所述U肋腹板的底端固定在顶板上，所述弹性支撑件的底端固定在顶板上，弹性支撑件的顶端固定在U肋腹板上，且支撑装置、U肋腹板和顶板呈三角设置；本实用新型不仅能够增加顶板与U肋接头的刚度，限制接头处顶板与U肋弯曲变形，而且还可以给接头施加预压应力，改善顶板与U肋焊接接头的整体受力，对顶板与U肋接头处的各类型裂纹都能起到显著的预防作用。
【专利说明】 一种钢桥面板顶板与U肋焊接接头防疲劳支撑装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种预防钢桥面板疲劳损伤的支撑装置，尤其是一种钢桥面板顶板与U肋焊接接头防疲劳支撑装置。
【背景技术】
[0002]钢桥面板由于构造复杂、焊接量大、直接承受车轮荷载，应力影响线较短等原因容易在构造细节处和残生疲劳裂纹。顶板与U肋焊接接头为典型疲劳细节之一，该处易产生三种疲劳裂纹，即顶板焊趾裂纹、顶板焊根裂纹及U肋焊趾裂纹。目前，对于钢桥面板疲劳裂纹预防措施的研究和应用很少，一般可通过现场人工打磨及超声波冲击等手段对焊趾进行处理，降低焊趾的应力集中程度，或在焊趾的附近引入残余压应力，提高焊接接头的疲劳强度，减少疲劳裂纹的产生。但这些方法的实施效果受操作影响较大，不能改善焊接接头的整体受力，且只能对顶板焊趾处裂纹起到一定的预防作用。
实用新型内容
[0003]本实用新型针对现有技术的不足，提供一种钢桥面板顶板与U肋焊接接头防疲劳支撑装置，不仅能够增加顶板与U肋接头的刚度，限制接头处顶板与U肋弯曲变形，而且还可以给接头施加预压应力，改善顶板与U肋焊接接头的整体受力，对顶板与U肋接头处的各类型裂纹都能起到显著的预防作用。
[0004]为了解决上述技术问题，本实用新型提供的技术方案为:
[0005]一种钢桥面板顶板与U肋焊接接头防疲劳支撑装置，包括顶板、U肋腹板和弹性支撑件，所述U肋腹板的底端固定在顶板上，所述弹性支撑件的底端固定在顶板上，弹性支撑件的顶端固定在U肋腹板上，且弹性支撑件、U肋腹板和顶板呈三角设置；
[0006]弹性支撑件包括支撑件本体，该支撑件本体包括分别设置在两端的连接部以及连接在两个连接部之间的变形部，变形部与每个连接部之间圆弧过渡连接；所述设置在两端的连接部分别与U肋腹板、顶板固定；
[0007]所述弹性支撑件包括第一弹性支撑片、第二弹性支撑片和第三弹性支撑片，且第一弹性支撑片、第二弹性支撑片和第三弹性支撑片依次叠合；
[0008]所述连接部通过固定装置分别与U肋腹板、顶板固定，所述固定装置包括钢板底座和螺杆，所述螺杆固定在钢板底座上；
[0009]所述钢板底座上设置有两排螺栓孔，所述螺栓孔内固定有螺杆；
[0010]所述弹性支撑件的两端分别与固定装置的螺杆连接；
[0011]所述U肋腹板的底端焊接固定在顶板上。
[0012]通过以上技术方案，相对于现有技术，本实用新型具有以下有益效果:
[0013]车载荷载下，顶板与U肋的焊接接头处会存在三种变形情况，当接头外侧顶板向下弯曲时，顶板焊趾产生拉应力，易引起顶板焊趾裂纹，当接头内侧顶板向下弯曲时，顶板焊根产生拉应力，易引起顶板焊根裂纹，当接头处U肋腹板向外弯曲时，U肋焊趾产生拉应力，易引起U肋焊趾裂纹。本申请的支撑杆由于自身具有较大的刚度，安装后由于两端分别与U肋连接，并与顶板及U肋腹板呈一定的角度，可有效限制顶板与U肋腹板的弯曲变形及顶板与U肋腹板件的转动变形，直接改善接头的整体受力，降低接头应力幅；
[0014]支撑杆在安装时可通过改变支座上螺杆的位置拉紧支撑杆，给支撑杆施加预应力，施加预应力后可引起接头处顶板与U肋腹板的微小转角变形，在焊趾处产生预压应力，从而更加有效的预防接头处焊趾裂纹的产生。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1所示为本实用新型的整体结构图；
[0016]图2所示为本实用新型的固定支座结构图；
[0017]图3所示为本实用新型的固定支座的俯视图；
[0018]图4所示为本实用新型的弹性支撑杆结构图；
[0019]其中:1为U肋腹板，2为顶板，3为弹性支撑件，4为钢板底座，5为螺杆，6为螺栓孔，7为第一弹性支撑片，8为第二弹性支撑片，9为第三弹性支撑片。
【具体实施方式】
[0020]附图非限制性地公开了本实用新型所涉及优选实施例的结构示意图；以下将结合附图详细地说明本实用新型的技术方案。
[0021]图1-图4所示，本实用新型包括顶板2、U肋腹板I和弹性支撑件3，所述U肋腹板I的底端固定在顶板2上，所述弹性支撑件3的底端固定在顶板2上，弹性支撑件3的顶端固定在U肋腹板I上，且弹性支撑件、U肋腹板I和顶板2呈三角设置；
[0022]弹性支撑件3包括支撑件本体，该支撑件本体包括分别设置在两端的连接部以及连接在两个连接部之间的变形部，变形部与每个连接部之间圆弧过渡连接；所述设置在两端的连接部分别与U肋腹板1、顶板2固定；
[0023]所述连接部通过固定装置分别与U肋腹板1、顶板2固定，所述固定装置包括钢板底座4和螺杆5，所述螺杆5固定在钢板底座4上；
[0024]在钢板底座4上设置有两排螺栓孔6，螺杆5通过螺栓孔6与钢板底座4拧紧固定，螺杆5的位置可以通过两排螺栓孔6的位置进行随意调节；
[0025]所述弹性支撑件3的两端分别与两个连接部的螺杆5连接；
[0026]所述U肋腹板I的底端焊接固定在顶板2上。
[0027]弹性支撑件3由钢材弯曲加工，包括分别设置在两端的连接部以及连接在两个连接部之间的变形部，且具有一定的刚度及尺寸规格，连接部与钢板底座4相切，此种避免引起连接处应力集中。
[0028]弹性支撑件3包括第一弹性支撑片7、第二弹性支撑片8和第三弹性支撑片9，且第一弹性支撑片7、第二弹性支撑片8和第三弹性支撑片9依次叠合。
[0029]安装弹性支撑件3时，通过调节螺杆5的位置使弹性支撑件3向中间拉紧，弹性支撑件3内产生预应力使顶板2与U肋腹板I产生互相靠近的微小转动变形，在焊趾处产生预压应力，更有效的预防焊趾疲劳裂纹的产生。弹性支撑件3为可更换构件，只要拧开螺栓即可更换；本申请使用的是第一弹性支撑片7、第二弹性支撑片8和第三弹性支撑片9进行操作，对于不同位置的顶板2与U肋接头，其实际受力存在差异，可根据应力实测结果，适当增减弹性支撑片的数量调整其刚度，以达到理想的预防效果。
【权利要求】
1.一种钢桥面板顶板与U肋焊接接头防疲劳支撑装置，包括顶板、U肋腹板和弹性支撑件，其特征在于:所述U肋腹板的底端固定在顶板上，所述弹性支撑件的底端固定在顶板上，弹性支撑件的顶端固定在U肋腹板上，且弹性支撑件、U肋腹板和顶板呈三角设置。
2.根据权利要求1所述的钢桥面板顶板与U肋焊接接头防疲劳支撑装置，其特征在于:弹性支撑件包括支撑件本体，该支撑件本体包括分别设置在两端的连接部以及连接在两个连接部之间的变形部，变形部与每个连接部之间圆弧过渡连接；所述设置在变形部两端的连接部分别与U肋腹板、顶板固定。
3.根据权利要求2所述的钢桥面板顶板与U肋焊接接头防疲劳支撑装置，其特征在于:所述弹性支撑件包括第一弹性支撑片、第二弹性支撑片和第三弹性支撑片，且第一弹性支撑片、第二弹性支撑片和第三弹性支撑片依次叠合。
4.根据权利要求3所述的钢桥面板顶板与U肋焊接接头防疲劳支撑装置，其特征在于:所述连接部通过固定装置分别与U肋腹板、顶板固定，所述固定装置包括钢板底座和螺杆，所述螺杆固定在钢板底座上。
5.根据权利要求4所述的钢桥面板顶板与U肋焊接接头防疲劳支撑装置，其特征在于:所述钢板底座上设置有两排螺栓孔，所述螺栓孔内固定有螺杆。
6.根据权利要求5所述的钢桥面板顶板与U肋焊接接头防疲劳支撑装置，其特征在于:所述弹性支撑件的两端分别与固定装置的螺杆连接。
7.根据权利要求1所述的钢桥面板顶板与U肋焊接接头防疲劳支撑装置，其特征在于:所述U肋腹板的底端焊接固定在顶板上。
【文档编号】E01D19/12GK203821242SQ201420199361
【公开日】2014年9月10日 申请日期:2014年4月23日 优先权日:2014年4月23日
【发明者】吉伯海, 傅中秋, 陈祥, 谢发祥 申请人:河海大学