本發明屬于鋼結構橋梁技術領域，涉及一種帶有橫向系梁的正交異性鋼橋面板結構。

背景技術：

正交異性鋼橋面板是當前鋼結構橋梁設計和建造中經常采用的一種用于直接承擔橋面車輛荷載的結構單元，它具有自重輕、承載力高、施工方便等優點。正交異性鋼橋面板主要由蓋板及其下表面上焊接的縱向加勁肋和橫向加勁肋(或橫隔板、橫梁)所組成，由于這種鋼橋面板的縱橫向剛度不同，因此稱這種鋼橋面板被稱為正交異性鋼橋面板。其中，縱向加勁肋包括開口加勁肋(如板肋、球扁鋼肋、l形肋、t形肋)和閉口加勁肋(如梯形肋、u形肋、v形肋、y形肋)，由于閉口加勁肋具有抗扭剛度大等優點，因此常用于車行鋼橋橋面結構中。

采用閉口加勁肋的正交異性鋼橋面板的結構為：縱向閉口加勁肋與橫向加勁肋相互垂直交叉焊接在蓋板下表面。在使用過程中，由于車輛荷載的反復作用，使得該結構在應力集中最敏感的部位極易產生疲勞裂紋，尤其是在閉口加勁肋現場對接焊部位附近、閉口加勁肋與蓋板焊接部位附近、閉口加勁肋與橫肋(或橫隔板、橫梁)交接部位，易發生焊接處開裂，降低了橋梁的使用壽命，且存在嚴重的安全隱患。此外，為了便于縱向閉口加勁肋與蓋板的焊接，需要在橫向加勁肋上開設貫穿孔，以便對縱向閉口加勁肋進行讓位，但同時貫穿孔的開設又會造成橫向加勁肋局部截面的削弱，降低橫向加勁肋的強度，進而影響正交異性鋼橋面板的整體受力性能。

技術實現要素：

本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種能夠提高抗疲勞開裂性能且受力性能好的帶有橫向系梁的正交異性鋼橋面板結構。

本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：

一種帶有橫向系梁的正交異性鋼橋面板結構，該結構包括蓋板、多個并列設置在蓋板下表面上的縱向加勁肋以及多個并列設置在縱向加勁肋下表面上并與縱向加勁肋相垂直的橫向系梁，所述的縱向加勁肋為開口加勁肋，該開口加勁肋包括設置在蓋板下表面上并與蓋板垂直的縱向加勁肋豎直部以及設置在縱向加勁肋豎直部底部并與縱向加勁肋豎直部垂直的縱向加勁肋水平部，所述的縱向加勁肋豎直部的頂部與蓋板之間通過雙面焊縫固定連接，所述的橫向系梁通過縱向加勁肋水平部將多個縱向加勁肋固定連接在一起。縱向加勁肋豎直部便于與蓋板之間采用雙面焊縫固定連接，縱向加勁肋水平部便于與橫向系梁固定連接。

所述的開口加勁肋包括l字型加勁肋或倒t字型加勁肋中的一種。

所述的橫向系梁的頂部與縱向加勁肋水平部之間通過螺栓固定連接。橫向系梁與縱向加勁肋水平部之間采用螺栓連接方式，既能夠提高結構組裝的速度，縮短施工周期，且連接牢固性好，同時螺栓具有一定的抗扭抗彎能力，能夠提高結構整體的受力性能。

所述的橫向系梁的頂部設有橫向系梁水平部，并通過橫向系梁水平部與縱向加勁肋水平部固定連接。橫向系梁水平部與縱向加勁肋水平部相貼合，之后通過螺栓實現快速連接。

所述的橫向系梁包括角鋼、工字鋼、h型鋼或t型鋼中的一種。橫向系梁也可選用鋼橋主梁的實腹式橫梁、桁架式橫梁或橫隔板。

所述的雙面焊縫包括全熔透雙面焊縫、部分熔透雙面焊縫或雙面角焊縫中的一種。

根據實際情況，橫向系梁的兩端可與主梁的腹板或縱梁連接。

在鋼橋主梁設計階段，根據工程功能需求和結構受力分析應確定：(1)蓋板鋼板的厚度；(2)縱向加勁肋的樣式(l字型加勁肋或倒t字型加勁肋)、規格(縱向加勁肋橫截面尺寸、板厚)、間距(位于蓋板上的橫向距離)；(3)橫向系梁的樣式(角鋼、工字鋼、h型鋼或t型鋼)、規格、間距，也可以拓展為鋼橋主梁的實腹式橫梁、桁架式橫梁或橫隔板；(4)縱向加勁肋與蓋板焊接焊縫型式；(5)橫向系梁與縱向加勁肋的連接形式，優選螺栓連接。

在鋼橋主梁加工制造階段，首先在蓋板上焊接縱向加勁肋，實施形式應根據鋼橋面板的功能需求、結構受力分析和制造工藝確定，然后安裝橫向系梁即可。本發明橋面板可與腹板或縱梁、橫梁等其他主梁部件組裝形成鋼主梁，鋼主梁節段間橋面板的蓋板采用熔透焊對接，縱向開口加勁肋的對接采用螺栓連接。

與現有技術相比，本發明具有以下特點：

1)通過選用開口加勁肋作為縱向加勁肋，使縱向加勁肋與蓋板之間能夠通過雙面焊縫固定焊接在一起，減小應力集中，有效提高了結構的抗疲勞開裂性能，延長了結構的使用壽命，安全性好；

2)由于開口加勁肋的抗扭剛度弱于閉口加勁肋，因此在開口加勁肋的下表面上設置橫向系梁，并通過橫向系梁將相互并列設置的縱向開口加勁肋固定連接在一起，成為一個整體，連同蓋板共同承擔橋面車輛荷載，以提高結構的抗扭剛度及受力均勻性，進而提高結構的整體受力性能；

3)將橫向系梁設置在縱向加勁肋的下表面上，避免橫向系梁與縱向加勁肋相互交叉而需要在橫向系梁上開設貫穿孔的情況，因而不會導致橫向系梁局部截面的削弱，有效保證了橫向系梁的強度。

附圖說明

圖1為實施例1中正交異性鋼橋面板結構的整體結構示意圖；

圖2為實施例1中正交異性鋼橋面板結構的橫截面結構示意圖；

圖中標記說明：

1—蓋板、2—縱向加勁肋、21—縱向加勁肋豎直部、22—縱向加勁肋水平部、3—橫向系梁、31—橫向系梁水平部、4—雙面焊縫。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例對本發明進行詳細說明。本實施例以本發明技術方案為前提進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本發明的保護范圍不限于下述的實施例。

實施例1：

如圖1、圖2所示的一種帶有橫向系梁的正交異性鋼橋面板結構，該結構包括蓋板1、多個并列設置在蓋板1下表面上的縱向加勁肋2以及多個并列設置在縱向加勁肋2下表面上并與縱向加勁肋2相垂直的橫向系梁3，縱向加勁肋2為開口加勁肋，該開口加勁肋包括設置在蓋板1下表面上并與蓋板1垂直的縱向加勁肋豎直部21以及設置在縱向加勁肋豎直部21底部并與縱向加勁肋豎直部21垂直的縱向加勁肋水平部22，縱向加勁肋豎直部21的頂部與蓋板1之間通過雙面焊縫4固定連接，橫向系梁3通過縱向加勁肋水平部22將多個縱向加勁肋2固定連接在一起。

其中，開口加勁肋為倒t字型加勁肋。橫向系梁3的頂部與縱向加勁肋水平部22之間通過螺栓固定連接。橫向系梁3的頂部設有橫向系梁水平部31，并通過橫向系梁水平部31與縱向加勁肋水平部22固定連接。橫向系梁3為角鋼。雙面焊縫4為全熔透雙面焊縫。

實施例2：

本實施例中，開口加勁肋為l字型加勁肋，橫向系梁3為工字鋼，雙面焊縫4為部分熔透雙面焊縫，其余同實施例1。

實施例3：

本實施例中，橫向系梁3為h型鋼，雙面焊縫4為雙面角焊縫，其余同實施例1。

實施例4：

本實施例中，橫向系梁3為t型鋼，其余同實施例1。

上述的對實施例的描述是為便于該技術領域的普通技術人員能理解和使用發明。熟悉本領域技術的人員顯然可以容易地對這些實施例做出各種修改，并把在此說明的一般原理應用到其他實施例中而不必經過創造性的勞動。因此，本發明不限于上述實施例，本領域技術人員根據本發明的揭示，不脫離本發明范疇所做出的改進和修改都應該在本發明的保護范圍之內。