本實用新型涉及橋梁工程技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種正交異性鋼橋面板結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

正交異性鋼橋面板(以下簡稱“鋼橋面板”)是由互相垂直的頂板、縱肋和橫隔板(橫隔板)通過焊縫連接組成一體而共同工作的結(jié)構(gòu)形式，具有自重輕、承載能力大、適用范圍廣、施工速度快、造型美觀等特點。1950年，德國建造了第一座明確采用正交異性板作為橋面的庫法爾茨橋。經(jīng)過半個世紀的發(fā)展，正交異性板已成為國內(nèi)外大、中跨徑鋼橋主要采用的橋面結(jié)構(gòu)形式。

隨著鋼橋面板的廣泛應(yīng)用和在役時間的不斷增長，近年來國內(nèi)外屢見報道早期建設(shè)的鋼橋面板出現(xiàn)疲勞開裂問題，大量實踐表明，該問題已成為影響鋼橋安全性與耐久性的關(guān)鍵問題之一。早期建設(shè)的鋼橋疲勞病害嚴重，一方面是受當(dāng)時的設(shè)計、制造水平所限，另一方面則是由于我國公路交通運輸?shù)难该桶l(fā)展，交通量驟增、超載現(xiàn)象日趨嚴重且屢禁不止，這些都將造成鋼橋面板結(jié)構(gòu)疲勞剩余壽命的急劇縮短，從而大大降低橋梁的使用安全性。

鋼橋面板頂板、縱肋和橫隔板(橫隔板)間采用焊縫連接，構(gòu)造細節(jié)復(fù)雜以至疲勞缺陷眾多；當(dāng)車輛駛過橋面時，正交異性鋼板作為橋面結(jié)構(gòu)需要直接承受車輛輪載的反復(fù)作用而產(chǎn)生數(shù)次應(yīng)力循環(huán)；在焊接殘余應(yīng)力、焊接缺陷、應(yīng)力集中等因素的影響下受力狀態(tài)十分復(fù)雜，焊接細部構(gòu)造處易產(chǎn)生疲勞裂紋，并逐步發(fā)展產(chǎn)生疲勞脆斷。通過對部分現(xiàn)役橋梁疲勞裂紋情況的總結(jié)可以認識到，常見閉口肋橋面板頂板-縱肋連接位置處裂紋危害性最為顯著，是鋼橋面板疲勞裂紋的主要形式之一。頂板-縱肋連接處裂紋通常在頂板內(nèi)向頂板上表面方向擴展，直至貫穿頂板母材，繼續(xù)延順橋向兩側(cè)發(fā)展；裂紋一旦萌生，會引起較多次生病害，常見的有鋪裝層破損、頂板開裂、頂板漏水、鋼結(jié)構(gòu)銹蝕等。

閉口縱肋只能從外側(cè)單面施焊，普遍采用部分熔透焊，熔透率達到75～85％，留下的未熔合部分自身形成一個天然的初始裂紋，成為疲勞裂縫源，這是導(dǎo)致頂板-縱肋焊縫處容易疲勞開裂的主要原因之一。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡單、施工周期短的正交異性鋼橋面板結(jié)構(gòu)，以解決現(xiàn)有技術(shù)中鋼橋面板易發(fā)生疲勞開裂及鋼橋面板剛度退化后鋪裝層破損等問題。

為解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用的技術(shù)方案是這樣的，一種正交異性鋼橋面板結(jié)構(gòu)，包括頂板、連續(xù)多U板和若干橫隔板。

所述頂板為平直鋼板。所述連續(xù)多U板為波形鋼板。

所述連續(xù)多U板沿橫橋向上，具有相互間隔出現(xiàn)的U形段和平直段。所述連續(xù)多U板波形斷面呈逐一連接的U形。

所述連續(xù)多U板布置在頂板下方。所述連續(xù)多U板的平直段與頂板相觸。所述連續(xù)多U板和頂板通過若干高強螺栓連接在一起。所述每個平直段上均開有若干供高強螺栓穿過的螺栓孔Ⅱ。所述頂板與平直段相觸部分對應(yīng)開有供高強螺栓穿過的螺栓孔Ⅰ。每一個高強螺栓依次穿過螺栓孔Ⅰ和螺栓孔Ⅱ后，旋入螺母。

所述若干橫隔板在頂板下方沿縱橋向上間隔布置。所述橫隔板按照U形段的形式切孔。所述連續(xù)多U板連續(xù)穿過這些橫隔板。所述橫隔板切孔處與U形段四周焊接，頂部與頂板焊接。

進一步，所述螺栓孔在平直段上沿順橋向等距分布。

進一步，所述頂板、連續(xù)多U板和橫隔板板厚均勻。

進一步，所述頂板的厚度為14～20mm；連續(xù)多U板的厚度為8～12mm，所述平直段的寬度為300～450mm；橫隔板板厚10～20mm。

進一步，所述高強螺栓超出頂板上表面的部分作為橋面板與橋面鋪裝層之間的剪力鍵。

本實用新型的技術(shù)效果是毋庸置疑的：

1)正交異性鋼橋面板結(jié)構(gòu)整體性好、剛度大，可有效避免集中輪載作用下鋼橋面板局部變形過大的問題；

2)高強螺栓對制造要求低。同時栓接方式的采用直接從根本上摒棄傳統(tǒng)焊接必然存在的先天缺陷，可以有效提高鋼橋面板的抗疲勞性能；

3)高強螺栓上部超出頂板部分可以作為橋面鋪裝和鋼橋面板之間的剪力連接件，增強兩者之間的共同作用，并且減少剪力釘焊接帶來的工作量及其熱影響；

4)螺母置于連續(xù)多U板下方，為維修加固提供便利條件；

5)拼裝式結(jié)構(gòu)化整為零，便于工業(yè)化制造、運輸方便。

附圖說明

圖1為正交異性鋼橋面板結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為正交異性鋼橋面板結(jié)構(gòu)斷面圖；

圖3為正交異性鋼橋面板結(jié)構(gòu)離散示意圖。

圖中：頂板1，螺栓孔Ⅰ101，連續(xù)多U板2，U形段201，平直段202，螺栓孔Ⅱ202，橫隔板3，高強螺栓4。

具體實施方式

下面結(jié)合實施例對本實用新型作進一步說明，但不應(yīng)該理解為本實用新型上述主題范圍僅限于下述實施例。在不脫離本實用新型上述技術(shù)思想的情況下，根據(jù)本領(lǐng)域普通技術(shù)知識和慣用手段，做出各種替換和變更，均應(yīng)包括在本實用新型的保護范圍內(nèi)。

實施例1：

一種正交異性鋼橋面板結(jié)構(gòu)，包括頂板1、連續(xù)多U板2和橫隔板3。

參見圖3，所述頂板1和橫隔板3為平直鋼板。所述連續(xù)多U板2為波形鋼板。所述頂板1、連續(xù)多U板2和橫隔板3板厚均勻。

參見圖2，所述連續(xù)多U板2沿橫橋向上，具有相互間隔出現(xiàn)的U形段201和平直段202。所述連續(xù)多U板2波形斷面呈逐一連接的U形。

參見圖1，所述連續(xù)多U板2布置在頂板1下方。所述連續(xù)多U板2的平直段202與頂板1相觸。所述連續(xù)多U板2和頂板1通過多個高強螺栓4連接在一起。所述每個平直段202上均開有供高強螺栓4穿過的螺栓孔Ⅱ2021。這些螺栓孔Ⅱ2021沿順橋向成排布置。位于橫橋向兩側(cè)的兩個平直段202上開有一排螺栓孔Ⅱ2021。其余平直段202上開有2排螺栓孔Ⅱ2021。所述螺栓孔Ⅱ2021在平直段202上沿順橋向等距分布。所述頂板1與平直段202相觸部分對應(yīng)開有螺栓孔Ⅰ101。每一個高強螺栓4依次穿過螺栓孔Ⅰ101和螺栓孔Ⅱ2021后，旋入螺母。所述高強螺栓4超出頂板1上表面的部分作為橋面板與橋面鋪裝層之間的剪力連接件，增強兩者之間的共同作用。

所述橫隔板3在頂板1下方布置。所述橫隔板3按照U形段201的形式切孔。所述連續(xù)多U板2穿過這個橫隔板3。所述橫隔板3切孔處與U形段201四周焊接，頂部與頂板1焊接。

值得說明的是，頂板1、連續(xù)多U板2和橫隔板3的板厚根據(jù)實際交通量下的強度、剛度要求進行設(shè)計。本實施例中，頂板1的板厚為20mm，連續(xù)多U板2的板厚為10mm，橫隔板板厚14mm。

實施例2：

一種正交異性鋼橋面板結(jié)構(gòu)，包括頂板1、連續(xù)多U板2和3個橫隔板3。

所述頂板1和橫隔板3為平直鋼板。所述連續(xù)多U板2為波形鋼板。所述頂板1、連續(xù)多U板2和橫隔板3板厚均勻。

所述連續(xù)多U板2沿橫橋向上，具有相互間隔出現(xiàn)的U形段201和平直段202。所述連續(xù)多U板2波形斷面呈逐一連接的U形。

所述連續(xù)多U板2布置在頂板1下方。所述連續(xù)多U板2的平直段202與頂板1相觸。所述連續(xù)多U板2和頂板1通過多個高強螺栓4連接在一起。所述每個平直段202上均開有供高強螺栓4穿過的螺栓孔Ⅱ2021。這些螺栓孔Ⅱ2021沿順橋向成排布置，每排11個。位于橫橋向兩側(cè)的兩個平直段202上開有一排螺栓孔Ⅱ2021。其余平直段202上開有2排螺栓孔Ⅱ2021。所述螺栓孔Ⅱ2021在平直段202上沿順橋向等距分布。所述頂板1與平直段202相觸部分對應(yīng)開有螺栓孔Ⅰ101。每一個高強螺栓4依次穿過螺栓孔Ⅰ101和螺栓孔Ⅱ2021后，旋入螺母。所述高強螺栓4超出頂板1上表面的部分作為橋面板與橋面鋪裝層之間的剪力連接件，增強兩者之間的共同作用。

所述3個橫隔板(3)在頂板(1)下方沿縱橋向上間隔布置；所述橫隔板(3)按照U形段(201)的形式切孔；所述連續(xù)多U板(2)連續(xù)穿過這些橫隔板(3)；所述橫隔板(3)切孔處與U形段(201)四周焊接，頂部與頂板(1)焊接。

值得說明的是，頂板1、連續(xù)多U板2和橫隔板3的板厚根據(jù)實際交通量下的強度、剛度要求進行設(shè)計。本實施例中，頂板1的板厚為16mm，連續(xù)多U板2的板厚為8mm，橫隔板板厚10mm。