一种双层钢桁梁结构的制作方法

1.本发明涉及桥梁钢桁梁技术领域，特别涉及一种双层钢桁梁结构。


背景技术：

2.经济的不断发展，导致了交通量的不断增加。传统的单层桥面占用的土地资源过大，且通行能力有限。城市路面日益增大的交通量，导致了单层桥面已经不能够满足交通发展的需求。
3.现有技术中，也有采用双层桥梁的结构。双层桥梁可承担较大的交通量，可以实现不同交通功能的分层，交通组织功能较好。同时，由于过江通道资源稀缺，双层桥梁不仅能够共用桥位，对土地、岸线和空间资源进行了充分的利用，使得两岸征地面积减少，具有更好的经济性。但，现有技术对于双层悬索桥，其加劲梁一般采用钢桁梁结构，桥面系为纵横梁或密横梁体系。当桥梁跨度达到一定规模，且桥位位于沿海地带或高山峡谷时，加劲梁设计基准风速较大，普通钢桁梁结构难以满足结构抗风要求。
4.因此，提供一种双层钢桁梁结构，提出新的加劲梁结构，能够解决设计基准风速较大的大跨双层悬索桥加劲梁抗风问题。


技术实现要素：

5.本发明实施例提供一种双层钢桁梁结构，能解决相关技术中设计基准风速较大的大跨双层悬索桥加劲梁抗风的问题。
6.一方面，本发明实施例提供了一种双层钢桁梁结构，
7.包括上层桥面系及下层桥面系，所述上层桥面系及下层桥面系截面呈箱型，所述上层桥面系及下层桥面系两侧连接有主桁架，所述主桁架包括上弦杆及下弦杆，所述上弦杆连接于所述上层桥面系两侧，所述下弦杆连接于所述下层桥面系两侧，所述上层桥面系与两侧的所述上弦杆连接处设有第一风嘴组件，所述下层桥面系与两侧的所述下弦杆连接处设有第二风嘴组件。
8.进一步地，所述上层桥面系包括上桥面板及上桥底板，所述上桥面板与所述上桥底板之间连接有上桥隔板。
9.进一步地，所述上桥面板底面焊接有若干上桥第一u型加劲肋，所述上桥底板顶面焊接有若干上桥第二u型加劲肋。
10.进一步地，所述上桥隔板侧面焊接有若干第一竖向加劲肋及第一水平加劲肋。
11.进一步地，所述所述下层桥面系包括下桥面板及下桥底板，所述下桥面板与所述下桥底板之间连接有下桥隔板。
12.进一步地，所述下桥面板底面焊接有若干下桥第一u型加劲肋，所述下桥底板顶面焊接有若干下桥第二u型加劲肋。
13.进一步地，所述下桥隔板侧面焊接有若干第二竖向加劲肋及第二水平加劲肋。
14.进一步地，所述第一风嘴组件包括第一上斜板及第一下斜板，所述第一上斜板及
第一下斜板呈三角形设置，所述第一上斜板及第一下斜板之间连接有第一风嘴隔板，所述第一上斜板及第一下斜板与所述第一风嘴隔板之间连接有第一风嘴加劲肋。
15.进一步地，所述第二风嘴组件包括第二上斜板及第二下斜板，所述第二上斜板及第二下斜板呈三角形设置，所述第二上斜板及第二下斜板之间连接有第二风嘴隔板，所述第二上斜板及第二下斜板与所述第二风嘴隔板之间连接有第二风嘴加劲肋。
16.进一步地，所述上弦杆与所述下弦杆之间连接有斜腹杆。
17.本发明提供的技术方案带来的有益效果包括：
18.1、通过上层桥面系、下层桥面系、第一风嘴及第二风嘴的结构改善了整体的气动外形，提高了整体的抗扭刚度，从而提高了整体的抗风稳定性；
19.2、通过将上层桥面系及下层桥面系设置成封闭箱结构，方便了检修人员通行，增强了维护的便捷性；
20.3、封闭箱结构的桥面系，还提高了加劲梁抗扭刚度和桥面竖向刚度，提高了桥面刚度的均匀性。
附图说明
21.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
22.图1为本发明一种双层钢桁梁结构的主桁架示意图；
23.图2为本发明一种双层钢桁梁结构的截面示意图；
24.图3为本发明一种双层钢桁梁结构的上桥面系底板的示意图；
25.图4为本发明一种双层钢桁梁结构的下桥面系底板的示意图；
26.图5为本发明的第一风嘴组件的示意图；
27.图6为本发明的第二风嘴组件的示意图。
28.图中：10.上层桥面系；11.上桥面板；12.上桥底板；13.上桥隔板；14.上桥第一u型加劲肋；15.第一竖向加劲肋；16.第一水平加劲肋；17.上桥第二u型加劲肋；20.下层桥面系；21.下桥面板；22.下桥底板；23.下桥隔板；24.下桥第一u型加劲肋；25.第二竖向加劲肋；26.第二水平加劲肋；27.下桥第二u型加劲肋；30.主桁架；31.上弦杆；32.下弦杆；33.斜腹杆；40.第一风嘴组件；41.第一上斜板；42.第一下斜板；43.第一风嘴加劲肋；44.第一风嘴隔板；50.第二风嘴组件；51.第二上斜板；52.第二下斜板；53.第二风嘴加劲肋；54.第二风嘴隔板。
具体实施方式
29.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
30.参见图1至图2所示，本发明实施例提供了一种双层钢桁梁结构，
31.包括上层桥面系10及下层桥面系20，所述上层桥面系10及下层桥面系20截面呈箱型，所述上层桥面系10及下层桥面系20两侧连接有主桁架30，所述主桁架30包括上弦杆31及下弦杆32，所述上弦杆31连接于所述上层桥面系10两侧，所述下弦杆32连接于所述下层桥面系20两侧，所述上层桥面系10与两侧的所述上弦杆31连接处设有第一风嘴组件40，所述下层桥面系20与两侧的所述下弦杆32连接处设有第二风嘴组件50。
32.在本实施例中，上、下层桥面系采用封闭箱体结构体系，不仅提高了整体的抗扭刚度，还提高了上桥面系及下桥面系的竖向刚度，当桥面宽度较大时，能显著减小竖向位移，且提升了整体刚度均匀性。
33.同时，上、下层桥面系采用封闭箱体结构体系，维修人员可在箱体结构内穿行，不影响桥面正常通行，大大提高了维护的便捷性，且封闭箱体结构体系具有良好的外观，增加了整体的美观性。
34.在一些实施例中，所述上层桥面系10包括上桥面板11及上桥底板12，所述上桥面板11与所述上桥底板12之间连接有上桥隔板13。
35.在本实施例中，包括上层桥面系10及下层桥面系20，所述上层桥面系10及下层桥面系20两侧连接有主桁架30，所述主桁架30包括截面呈箱型的上弦杆31及下弦杆32，所述上弦杆31连接于所述上层桥面系10两侧，所述下弦杆32连接于所述下层桥面系20两侧，所述上层桥面系10与两侧的所述上弦杆31连接处设有第一风嘴组件40，所述下层桥面系20与两侧的所述下弦杆32连接处设有第二风嘴组件50。
36.其中，在所述上桥面板11与所述上桥底板12之间连接有上桥隔板13，通过上桥隔板13将上桥面板11与所述上桥底板12连接为一起，保证整体的刚度。
37.同时，上层桥面系10采用封闭箱结构，在所述上桥隔板13上开设有通行孔，用于方便维护人员在通行。
38.参见图2、图3及图5所示，在一些实施例中，所述上桥面板11底面焊接有若干上桥第一u型加劲肋14，所述上桥底板12顶面焊接有若干上桥第二u型加劲肋17。
39.在本实施例中，包括上层桥面系10及下层桥面系20，所述上层桥面系10及下层桥面系20两侧连接有主桁架30，所述主桁架30包括截面呈箱型的上弦杆31及下弦杆32，所述上弦杆31连接于所述上层桥面系10两侧，所述下弦杆32连接于所述下层桥面系20两侧，所述上层桥面系10与两侧的所述上弦杆31连接处设有第一风嘴组件40，所述下层桥面系20与两侧的所述下弦杆32连接处设有第二风嘴组件50。
40.其中，所述上桥面板11底面焊接有若干上桥第一u型加劲肋14，上桥底板12顶面焊接有若干上桥第二u型加劲肋17。通过设置上桥第一u型加劲肋14及上桥第二u型加劲肋17保证了钢板的局部刚度满足受力要求。
41.参见图2、图3及图5所示，在一些实施例中，所述上桥隔板13侧面焊接有若干第一竖向加劲肋15及第一水平加劲肋16。
42.在本实施例中，包括上层桥面系10及下层桥面系20，所述上层桥面系10及下层桥面系20两侧连接有主桁架30，所述主桁架30包括截面呈箱型的上弦杆31及下弦杆32，所述上弦杆31连接于所述上层桥面系10两侧，所述下弦杆32连接于所述下层桥面系20两侧，所述上层桥面系10与两侧的所述上弦杆31连接处设有第一风嘴组件40，所述下层桥面系20与两侧的所述下弦杆32连接处设有第二风嘴组件50。
43.其中，所述上桥隔板13侧面焊接有若干第一竖向加劲肋15及第一水平加劲肋16，通过在上桥隔板13侧面焊接有若干第一竖向加劲肋15及第一水平加劲肋16，进一步保证桥梁满足受力要求。
44.参见图2所示，在一些实施例中，所述所述下层桥面系20包括下桥面板21及下桥底板22，所述下桥面板21与所述下桥底板22之间连接有下桥隔板23。
45.在本实施例中，包括上层桥面系10及下层桥面系20，所述上层桥面系10及下层桥面系20两侧连接有主桁架30，所述主桁架30包括截面呈箱型的上弦杆31及下弦杆32，所述上弦杆31连接于所述上层桥面系10两侧，所述下弦杆32连接于所述下层桥面系20两侧，所述上层桥面系10与两侧的所述上弦杆31连接处设有第一风嘴组件40，所述下层桥面系20与两侧的所述下弦杆32连接处设有第二风嘴组件50。
46.其中，在所述桥面板21与所述下桥底板22之间连接有下桥隔板23，通过下桥隔板23将下桥面板21与所述下桥底板22加固，保证整体的刚度。
47.同时，下层桥面系20采用封闭箱结构，在所述下桥隔板23上开设有通行孔，用于维护人员的通行。
48.参见图2、图4及图6所示，在一些实施例中，所述下桥面板21底面焊接有若干下桥第一u型加劲肋24，所述下桥底板22顶面焊接有若干下桥第二u型加劲肋27。
49.在本实施例中，包括上层桥面系10及下层桥面系20，所述上层桥面系10及下层桥面系20两侧连接有主桁架30，所述主桁架30包括截面呈箱型的上弦杆31及下弦杆32，所述上弦杆31连接于所述上层桥面系10两侧，所述下弦杆32连接于所述下层桥面系20两侧，所述上层桥面系10与两侧的所述上弦杆31连接处设有第一风嘴组件40，所述下层桥面系20与两侧的所述下弦杆32连接处设有第二风嘴组件50。
50.其中，所述下桥面板21底面焊接有若干下桥第一u型加劲肋24，所述下桥底板22顶面焊接有若干下桥第二u型加劲肋27，保证了钢板的局部刚度，从而使钢板满足受力要求。
51.参见图图2、图4及6所示，在一些实施例中，所述下桥隔板23侧面焊接有若干第二竖向加劲肋25及第二水平加劲肋26。
52.在本实施例中，包括上层桥面系10及下层桥面系20，所述上层桥面系10及下层桥面系20两侧连接有主桁架30，所述主桁架30包括截面呈箱型的上弦杆31及下弦杆32，所述上弦杆31连接于所述上层桥面系10两侧，所述下弦杆32连接于所述下层桥面系20两侧，所述上层桥面系10与两侧的所述上弦杆31连接处设有第一风嘴组件40，所述下层桥面系20与两侧的所述下弦杆32连接处设有第二风嘴组件50。
53.其中，所述下桥隔板23侧面焊接有若干第二竖向加劲肋25及第二水平加劲肋26，通过在下桥隔板23侧面焊接有若干第二竖向加劲肋25及第二水平加劲肋26，进一步保证桥梁满足受力要求。
54.在一些实施例中，所述第一风嘴组件40包括第一上斜板41及第一下斜板42，所述第一上斜板41及第一下斜板42呈三角形设置，所述第一上斜板41及第一下斜板42之间连接有第一风嘴隔板43，所述第一上斜板41及第一下斜板42与所述第一风嘴隔板43之间连接有第一风嘴加劲肋44。
55.在本实施例中，包括上层桥面系10及下层桥面系20，所述上层桥面系10及下层桥面系20两侧连接有主桁架30，所述主桁架30包括截面呈箱型的上弦杆31及下弦杆32，所述
上弦杆31连接于所述上层桥面系10两侧，所述下弦杆32连接于所述下层桥面系20两侧，所述上层桥面系10与两侧的所述上弦杆31连接处设有第一风嘴组件40，所述下层桥面系20与两侧的所述下弦杆32连接处设有第二风嘴组件50。
56.其中，所述第一风嘴组件40包括第一上斜板41及第一下斜板42，所述第一上斜板41及第一下斜板42呈三角形设置，所述第一上斜板41及第一下斜板42之间连接有第一风嘴隔板43，所述第一上斜板41及第一下斜板42与所述第一风嘴隔板43之间连接有第一风嘴加劲肋44。
57.在一些实施例中，所述第二风嘴组件50包括第二上斜板51及第二下斜板52，所述第二上斜板51及第二下斜板52呈三角形设置，所述第二上斜板51及第二下斜板52之间连接有第二风嘴隔板53，所述第二上斜板51及第二下斜板52与所述第二风嘴隔板53之间连接有第二风嘴加劲肋54。
58.在本实施例中，包括上层桥面系10及下层桥面系20，所述上层桥面系10及下层桥面系20两侧连接有主桁架30，所述主桁架30包括截面呈箱型的上弦杆31及下弦杆32，所述上弦杆31连接于所述上层桥面系10两侧，所述下弦杆32连接于所述下层桥面系20两侧，所述上层桥面系10与两侧的所述上弦杆31连接处设有第一风嘴组件40，所述下层桥面系20与两侧的所述下弦杆32连接处设有第二风嘴组件50。
59.其中，所述第二风嘴组件50包括第二上斜板51及第二下斜板52，所述第二上斜板51及第二下斜板52呈三角形设置，所述第二上斜板51及第二下斜板52之间连接有第二风嘴隔板53，所述第二上斜板51及第二下斜板52与所述第二风嘴隔板53之间连接有第二风嘴加劲肋54。
60.在一些实施例中，所述上弦杆31与所述下弦杆32之间连接有斜腹杆33。
61.在本实施例中，包括上层桥面系10及下层桥面系20，所述上层桥面系10及下层桥面系20两侧连接有主桁架30，所述主桁架30包括截面呈箱型的上弦杆31及下弦杆32，所述上弦杆31连接于所述上层桥面系10两侧，所述下弦杆32连接于所述下层桥面系20两侧，所述上层桥面系10与两侧的所述上弦杆31连接处设有第一风嘴组件40，所述下层桥面系20与两侧的所述下弦杆32连接处设有第二风嘴组件50。
62.其中，所述斜腹杆33为根据受力需要将截面呈工字型或箱型，增强了整体的稳定性。
63.本发明的有益效果在于：
64.1、通过上层桥面系、下层桥面系、第一风嘴及第二风嘴的结构改善了整体的气动外形，提高了整体的抗扭刚度，从而提高了整体的抗风稳定性；
65.2、通过将上层桥面系及下层桥面系设置成封闭箱结构，方便了检修人员通行，增强了维护的便捷性；
66.3、封闭箱结构的桥面系，还提高了加劲梁抗扭刚度和桥面竖向刚度，提高了桥面刚度的均匀性。
67.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解，例
如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
68.需要说明的是，在本技术中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
69.以上所述仅是本发明的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所发明的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

技术特征：
1.一种双层钢桁梁结构，其特征在于，包括上层桥面系(10)及下层桥面系(20)，所述上层桥面系(10)及下层桥面系(20)截面呈箱型，所述上层桥面系(10)及下层桥面系(20)两侧连接有主桁架(30)，所述主桁架(30)包括上弦杆(31)及下弦杆(32)，所述上弦杆(31)连接于所述上层桥面系(10)两侧，所述下弦杆(32)连接于所述下层桥面系(20)两侧，所述上层桥面系(10)与两侧的所述上弦杆(31)连接处设有第一风嘴组件(40)，所述下层桥面系(20)与两侧的所述下弦杆(32)连接处设有第二风嘴组件(50)。2.如权利要求1所述的一种双层钢桁梁结构，其特征在于，所述上层桥面系(10)包括上桥面板(11)及上桥底板(12)，所述上桥面板(11)与所述上桥底板(12)之间连接有上桥隔板(13)。3.如权利要求2所述的一种双层钢桁梁结构，其特征在于，所述上桥面板(11)底面焊接有若干上桥第一u型加劲肋(14)，所述上桥底板(12)顶面焊接有若干上桥第二u型加劲肋(17)。4.如权利要求2所述的一种双层钢桁梁结构，其特征在于，所述上桥隔板(13)侧面焊接有若干第一竖向加劲肋(15)及第一水平加劲肋(16)。5.如权利要求1所述的一种双层钢桁梁结构，其特征在于，所述所述下层桥面系(20)包括下桥面板(21)及下桥底板(22)，所述下桥面板(21)与所述下桥底板(22)之间连接有下桥隔板(23)。6.如权利要求5所述的一种双层钢桁梁结构，其特征在于，所述下桥面板(21)底面焊接有若干下桥第一u型加劲肋(24)，所述下桥底板(22)顶面焊接有若干下桥第二u型加劲肋(27)。7.如权利要求5所述的一种双层钢桁梁结构，其特征在于，所述下桥隔板(23)侧面焊接有若干第二竖向加劲肋(25)及第二水平加劲肋(26)。8.如权利要求1所述的一种双层钢桁梁结构，其特征在于，所述第一风嘴组件(40)包括第一上斜板(41)及第一下斜板(42)，所述第一上斜板(41)及第一下斜板(42)呈三角形设置，所述第一上斜板(41)及第一下斜板(42)之间连接有第一风嘴隔板(43)，所述第一上斜板(41)及第一下斜板(42)与所述第一风嘴隔板(43)之间连接有第一风嘴加劲肋(44)。9.如权利要求1所述的一种双层钢桁梁结构，其特征在于，所述第二风嘴组件(50)包括第二上斜板(51)及第二下斜板(52)，所述第二上斜板(51)及第二下斜板(52)呈三角形设置，所述第二上斜板(51)及第二下斜板(52)之间连接有第二风嘴隔板(53)，所述第二上斜板(51)及第二下斜板(52)与所述第二风嘴隔板(53)之间连接有第二风嘴加劲肋(54)。10.如权利要求1所述的一种双层钢桁梁结构，其特征在于，所述上弦杆(31)与所述下弦杆(32)之间连接有斜腹杆(33)。

技术总结
本发明涉及一种双层钢桁梁结构，包括截面呈箱型的上层桥面系及下层桥面系，上层桥面系及下层桥面系两侧连接有主桁架，主桁架包括上弦杆及下弦杆，上弦杆连接于上层桥面系两侧，下弦杆连接于下层桥面系两侧，上层桥面系与两侧的上弦杆连接处设有第一风嘴组件，下层桥面系与两侧的下弦杆连接处设有第二风嘴组件。本发明的有益效果在于：1、通过上层桥面系、下层桥面系、第一风嘴及第二风嘴的结构改善整体的气动外形，提高整体的抗扭刚度，从而提高整体的抗风稳定性；2、通过将上层桥面系及下层桥面系设置成封闭箱结构，方便检修人员通行，增强维护的便捷性；3、封闭箱结构的桥面系，提高加劲梁抗扭刚度和桥面竖向刚度，提高桥面刚度的均匀性。均匀性。均匀性。


技术研发人员：刘汉顺 周健鸿 罗扣 王东晖 王忠彬 唐贺强 李苏 彭凌风 郭日强 靳彦军
受保护的技术使用者：中铁大桥勘测设计院集团有限公司
技术研发日：2023.08.25
技术公布日：2023/10/20