一种正交异性加劲板的加劲U肋双面焊结构.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106043593A(43)申请公布日2016.10.26(21)申请号201610646358.0E01D101/30(2006.01)(22)申请日2016.08.09(71)申请人中交第二公路勘察设计研究院有限公司地址430052湖北省武汉市经济技术开发区创业路18号申请人中交城市轨道交通设计研究院有限公司(72)发明人陈毅明付坤冯鹏程南军强刘琪任蒙(74)专利代理机构武汉宇晨专利事务所42001代理人王敏锋(51)Int.Cl.B63B3/48(2006.01)E01D19/12(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称一种正交异性加劲板的加劲U肋双面焊结构(57)摘要本发明公开了一种正交异性加劲板的加劲U肋双面焊结构，加劲U肋与钢面板之间采用第一角焊缝、第一角焊缝双面焊的连接，其加劲U肋与钢面板之间采用第二角焊缝、第二角焊缝双面焊的连接。加劲U肋与钢面板之间通过第一角焊缝、第二角焊缝外侧角焊缝，加劲U肋与钢面板之间通过第一角焊缝、第二角焊缝内侧角焊缝。加劲U肋与钢面板之间通过第一角焊缝、第二角焊缝外侧角焊缝开坡口，第一角焊缝、第二角焊缝内侧角焊缝不开坡口。构造简单，实施方便，改善了正交异性钢板结构的焊缝及焊缝部位钢面板及U肋的受力性能，提高了U肋与顶板间的焊接强度，改善了局部汽车、飞机轮载下钢面板与其U肋间焊接部位的耐疲劳性能。CN106043593ACN106043593A权利要求书1/1页1.一种正交异性加劲板的加劲U肋双面焊结构，它由钢面板（1）、加劲U肋（2）、第一角焊缝（3）、第二角焊缝（3）、第一角焊缝（4）、第二角焊缝（4）组成，其特征在于：加劲U肋（2）与钢面板（1）之间采用第一角焊缝）3）、第一角焊缝（3）双面焊的连接，加劲U肋（2）与钢面板（1）之间采用第二角焊缝（3）、第二角焊缝（3）双面焊的连接，加劲U肋（2）与钢面板（1）之间通过第一角焊缝（3）、第二角焊缝（3）外侧角焊，加劲U肋（2）与钢面板（1）之间通过第一角焊缝（4）、第二角焊缝（4）内侧角焊缝。2.根据权利要求1所述的一种正交异性加劲板的加劲U肋双面焊结构，其特征在于：所述的加劲U肋（2）与钢面板（1）之间通过第一角焊缝（3）、第二角焊缝3外侧角焊缝开坡口，熔深度≥70%，钝边尺寸≥1.5mm。3.根据权利要求1所述的一种正交异性加劲板的加劲U肋双面焊结构，其特征在于：所述的第一角焊缝（4）、第二角焊缝（4）内侧角焊缝不开坡口，加劲U肋（2）与钢面板（1）之间密贴，其间隙≤1mm。2CN106043593A说明书1/3页一种正交异性加劲板的加劲U肋双面焊结构技术领域[0001]本发明属于钢结构制造领域，更具体涉及一种正交异性加劲板的加劲U肋双面焊结构，适用于桥梁工程及舰船工程。背景技术[0002]正交异性钢桥面板作为目前大、中跨径钢桥桥面系的一种重要结构形式，由于其具有自重轻、极限承载力大、适用范围广、施工周期短和梁高小、造型美观等特点，受到了各国桥梁设计者的青睐，其应用已成为衡量一个国家钢桥设计和制造水平的标志。然而，随着交通流量的增加，特别是重型车辆和超载车辆的增加，疲劳问题日益突出，调研结果显示，国内外大量正交异性钢桥面板在运营期内均不同程度地出现了疲劳开裂问题。对于起降舰载机的舰船，其甲板采用类似的正交异性钢板结构也同样存在疲劳耐久性问题。[0003]由于传统钢结构焊接技术对操作空间的要求，正交异性桥面系U肋内侧与顶板间空间狭小无法施焊，只能采用U肋外侧单面焊。顶板与U肋单侧壁间相当于T型接头，U肋外侧单面焊导致未施焊内侧存在天然缺口，该处应力集中无法消除，且焊缝形心与U肋单侧肋板形心存在偏心，由此U肋侧板轴向力势必对面板及U肋侧板产生附加弯曲应力。[0004]本发明利用现代高端智能技术，将小型焊接机器人送入U肋内部实施U肋内侧与顶板间角焊缝的焊接，U肋外部与顶板间角焊缝按传统自动焊接工艺完成，从而实现了正交异性钢桥面U肋内外双面角焊缝焊。本发明要求U肋内焊机器人系统同时具备焊接、探伤及缺陷修复三种功能以保障内部焊缝的焊接质量。与传统的单面焊相比，U肋双面焊技术首先消除了U肋内侧与顶板间的开放性间隙（缺口，应力集中）、避免了外侧单面焊接时因U肋钝边制造误差而导致的透焊缺陷，其次增加了焊缝截面积，再者双焊缝形心与U肋肋板形心基本对应。因此采用双面焊提高了U肋与顶板间的连接强度，显著改善了焊缝及焊缝部位钢面板及U肋的受力性能，特别有利于改善局部汽车、飞机轮载下钢面板与其U肋间焊接部位的耐疲劳性能。发明内容[0005]本发明的目的是在于提供了一种正交异性加劲板的加劲U肋双面焊结构，构造简单，实施方便，改善了正交异性钢板结构的焊缝及