用于钢管混凝土桁架结构节点的抗疲劳加固装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及公路、市政和铁路桥梁技术，尤其是涉及一种用于钢管混凝土桁架结构节点的抗疲劳加固装置。
【背景技术】
[0002]钢管混凝土是一种优异的组合结构材料，它利用外部钢管对核心混凝土的约束作用，大幅提高了材料的抗压性能。鉴于钢管混凝土所具有的较强的抗压特性，使得钢管混凝土结构在交通行业被广泛加以应用，如用作钢管混凝土临时支架、钢管混凝土桥墩、钢管混凝土拱桥、钢管混凝土桁梁桥等。
[0003]钢管混凝土桁梁桥是一种应用钢管混凝土材料的结构桥。它采用受压能力较强的钢管混凝土构件作为桁架的上弦杆，利用拉、压能力都较强的钢管作为腹杆，同时利用钢梁作为受拉下弦杆。在该类桥梁节点中，由钢管直接焊接而成的节点形式简单、外观轻巧且承载能力较大。然而，此类接头在钢管相贯处由于相贯线几何形状复杂，易产生严重的应力集中，从而导致焊缝疲劳开裂甚至破坏；而且相贯接头为环形连接焊接，要求焊缝光滑平顺，但从实际的现场施工情况来看，焊接质量一般都难以保证，初始缺陷不可避免；这些不利因素都会造成钢管混凝土桁架桥节点抗疲劳性能降低。同时交通量的逐年增加以及重载交通的不可预知性则进一步加大了节点焊缝的疲劳应力幅，使焊缝破坏的可能性成倍增大。
[0004]目前钢管节点抗疲劳的加固方法主要有内置加劲环加固、内置插板加固、环口板加固、外加劲肋加固等。然而内置加劲环加固和内置插板加固只适用于施工阶段节点增强，且操作复杂、施工难度较大，不利于后期维护；环口板加固需在原钢管主管上焊接多条焊缝，对原钢管结构损伤较大；外加劲肋加固在主管与支管之间新增加劲肋进行加固，但是这种方法起不到解决焊缝处应力集中的问题。
【发明内容】
[0005]本实用新型的目的在于针对目前钢管节点加固技术存在的不足，提供一种用于钢管混凝土桁架结构节点的抗疲劳加固装置。
[0006]为实现上述目的，本实用新型可采取下述技术方案:
[0007]本实用新型所述的用于钢管混凝土桁架结构节点的抗疲劳加固装置，包括焊接在上弦杆节点处的上、下护板，所述上、下护板通过焊接在其外侧边缘的侧封板构成封闭式节点腔；位于所述节点腔内的腹杆上依次套装有法兰盘和增强管，所述增强管的下端固连在贴附于所述侧封板内表面的法兰盘上，所述增强管与上、下护板之间焊接有多个连接钢板；位于所述节点腔外的腹杆上套装有附管，所述附管的上端通过连接螺栓固连在所述法兰盘上。
[0008]靠近所述法兰盘的增强管和附管外周面上均衡布置有缀板。
[0009]所述腹杆包括直腹杆和斜腹杆。
[0010]本实用新型的优点在于结构简单，施工方便。本发明采用的节点加固形式既保留了钢管直接焊接节点的优点，又通过增加节点护板的方式克服了应力集中问题，有效提高了节点的抗疲劳性能。同时该种节点加固形式还提供了可更换的直腹杆及斜腹杆，这些杆件在焊缝破坏的极端情况下能够保证上下弦杆之间的有效连接，提高了结构的冗余度。
【附图说明】
[0011]图1是本实用新型的结构示意图。
[0012]图2是图1直腹杆处的A向视图。
[0013]图3是本实用新型另一实施例的结构示意图。
[0014]图4是图3中斜腹杆处的B向视图。
【具体实施方式】
[0015]如图1-2所示，本发明所述的用于钢管混凝土桁架结构节点的抗疲劳加固装置，包括焊接在上弦杆I节点处的上、下护板2、3，上、下护板2、3通过焊接在其外侧边缘的侧封板4构成封闭式节点腔；位于节点腔内的腹杆(包括直腹杆5.1和斜腹杆5.2)上依次套装有法兰盘6和增强管7，增强管7的下端固连在贴附于侧封板内表面的法兰盘6上，增强管7与上、下护板2、3之间焊接有多个连接钢板8 ;位于节点腔外的腹杆5上套装有附管9，附管9的上端通过连接螺栓固连在法兰盘6上；靠近法兰盘6的增强管7和附管9外周面上均衡布置有缀板10，以保证其支撑作用。
[0016]本实用新型用于对现有出现节点疲劳损伤的桁架桥进行节点处加固修复时，如图1-2所示，在直腹杆5.1、斜腹杆5.2与上弦杆之间的节点处，增加上下护板2、3，并使之形成封闭式节点腔，且在其中灌注填充料，减轻钢管焊缝位置处的应力集中，提高焊缝的耐久性；在节点加固后，通过在直腹杆5.1上新增增强管7，有效减轻了节点位置的疲劳应力幅；在直腹杆5.1上新增附管9 (附管9可向下延伸至下节点处)，可以在直腹杆5.1与上弦杆I间焊缝开裂失效的情况下，保证附管9与上弦杆I的有效连接，通过提高结构冗余度来增加结构整体的安全性；同时新增的附管9为可拆卸结构，方便后期再行更换维护。
[0017]本实用新型的抗疲劳加固装置还可用于新建的钢管混凝土桁梁桥节点中，如图3-4所示，在直腹杆5.1与上弦杆I之间的节点处，增加上下护板2、3，并使之形成封闭式节点腔且填充高强材料，并在直腹杆5.1的两侧增设斜腹杆5.2，斜腹杆5.2可以不与上弦杆I直接连接，这时可在斜腹杆5.2的顶部设置封闭板10 ;同时在位于封闭式节点腔内的直腹杆5.1、斜腹杆5.2上均增设增强管7，在位于封闭式节点腔外的直腹杆5.1、斜腹杆5.2上均增设附管9，解决了桁梁桥节点处的应力集中问题，有效的提高了节点的抗疲劳性能，同时增设的附管9 (附管9可向下延伸至下节点处)还能保证在焊缝破坏的极端情况下保证上下弦杆之间的可靠连接，提高了结构的冗余度。
【主权项】
1.一种用于钢管混凝土桁架结构节点的抗疲劳加固装置，其特征在于:包括焊接在上弦杆节点处的上、下护板，所述上、下护板通过焊接在其外侧边缘的侧封板构成封闭式节点腔；位于所述节点腔内的腹杆上依次套装有法兰盘和增强管，所述增强管的下端固连在贴附于所述侧封板内表面的法兰盘上，所述增强管与上、下护板之间焊接有多个连接钢板；位于所述节点腔外的腹杆上套装有附管，所述附管的上端通过连接螺栓固连在所述法兰盘上。2.根据权利要求1所述的用于钢管混凝土桁架结构节点的抗疲劳加固装置，其特征在于:靠近所述法兰盘的增强管和附管外周面上均衡布置有缀板。3.根据权利要求1所述的用于钢管混凝土桁架结构节点的抗疲劳加固装置，其特征在于:所述腹杆包括直腹杆和斜腹杆。
【专利摘要】本实用新型公开了一种用于钢管混凝土桁架结构节点的抗疲劳加固装置，包括焊接在上弦杆节点处的上、下护板，上、下护板通过焊接在其外侧边缘的侧封板构成封闭式节点腔；位于节点腔内的腹杆上依次套装有法兰盘和增强管，增强管的下端固连在贴附于侧封板内表面的法兰盘上，增强管与上、下护板之间焊接有多个连接钢板；位于节点腔外的腹杆上套装有附管，附管的上端通过连接螺栓固连在法兰盘上。本实用新型的优点在于结构简单，施工方便。本实用新型的节点加固形式既保留了钢管直接焊接节点的优点，又通过增加节点护板的方式克服了应力集中问题，有效提高了节点的抗疲劳性能。同时该加固形式还提供了可更换的直腹杆及斜腹杆，提高了结构的冗余度。
【IPC分类】E01D22/00, E04G23/02
【公开号】CN204676441
【申请号】CN201520322569
【发明人】李斐然, 李国普, 刘雪, 杨晴, 郭小帅, 王康
【申请人】河南省交通规划勘察设计院有限责任公司, 李斐然
【公开日】2015年9月30日
【申请日】2015年5月19日