【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及桥梁工程，特别是涉及一种桁梁节点结构及制造方法。
技术介绍
1、钢桁梁桥因其结构刚度大、跨越能力强在桥梁工程中得到了广泛应用，而节点位于桁梁桥腹杆与弦杆相交处，是整个结构传力的关键区域。桁梁桥的节点构造形式经历了由栓接节点到焊接节点的历程，栓接节点由于拼接钢板杆件多，现场施工误差大，误差累计导致结构存在很大的应力集中以及初始偏心等一系列与设计不符的情况，且整体性较差，使得节点疲劳断裂等动力性能下降，进而逐渐被焊接节点所代替；焊接节点位于弦杆与腹杆连接处，该区域连接焊缝较多，且焊缝在城市和公路日益增长的交通荷载下极易处于高应力状态，同时由于焊接热效应，在焊接过程中焊缝不可避免的会产生残余应力，进而对焊缝的强度造成折减。因此，由于焊接热效应和车辆荷载反复循环作用使得焊接节点极易出现焊缝残余应力大、节点强度不足、节点变形严重及疲劳开裂问题，直接影响到桥梁的结构安全和使用寿命，节点构造设计往往成为桁梁桥控制设计的关键因素。
2、鉴于此，如何克服现有桁梁节点焊缝密集、焊缝残余应力高、节点刚度、节点承载力及疲劳强度较低等不足，成为本领域技术人员亟需解决的技术问题。
技术实现思路
1、本专利技术旨在提供一种桁梁节点结构及制造方法，以克服上述情况不足。
2、为了能够达到上述目的，本专利技术的第一方面提供了一种桁梁节点结构，包括弦杆和至少一个腹杆，所述弦杆的侧板和所述腹杆的侧板一体成型，且二者邻接处设置有与其一体成型的第一圆弧过渡侧板，所述弦杆的顶板和所述腹杆的
3、进一步地，所述弦杆的顶板内固定连接有第三开孔钢板，所述第三开孔钢板与位于所述弦杆的顶板上的所述第一开孔钢板垂直设置，且所述第三开孔钢板的上端位于所述腹板的顶板延长线上。
4、进一步地，所述腹杆的数量为多个，相邻两所述腹杆侧板邻接处设置有与其一体成型的第二圆弧过渡侧板。
5、进一步地，所述第一圆弧过渡侧板的直径和所述第二圆弧过渡侧板的直径均大于所述弦杆的侧板高度的一半。
6、进一步地，所述第一开孔钢板、第二开孔钢板和第三开孔钢板的开孔间距为开孔直径的2倍，所述第一开孔钢板的高度和所述第三开孔钢板的高度为所述弦杆高度的1/4，所述第二开孔钢板的高度为所述腹杆宽度的1/4。
7、进一步地，所述第一开孔钢板、第二开孔钢板和第三开孔钢板均为椭圆型开孔钢板，开孔的长半轴沿所述弦杆或腹杆的延伸方向平行，所述第一开孔钢板、第二开孔钢板和第三开孔钢板的开孔间距为开孔长轴的2倍，所述椭圆型开孔钢板的开孔的短半轴为所述椭圆型开孔钢板高度的1/4，所述椭圆型开孔钢板的厚度大于或等于所述椭圆型开孔钢板的高度的1/12。
8、进一步地，所述第一开孔钢板、第二开孔钢板和第三开孔钢板均为销型开孔钢板，所述销型开孔钢板的开孔的半径为所述销型开孔钢板高度的1/3，所述销型开孔钢板的厚度大于或等于所述销型开孔钢板的高度的1/12。
9、进一步地，所述弦杆的顶板和所述腹杆的顶板之间通过全熔透焊缝进行连接，且所述全熔透焊缝沿其长度方向上布设有多个拉丝型刻痕凹槽；
10、优选地，多个所述刻痕凹槽等间距平行布置。
11、进一步地，所述弦杆内所述混凝土的长度为所述弦杆高度或宽度的6倍，所述腹杆内所述混凝土的长度为所述腹杆高度或宽度的3倍；
12、优选地，所述混凝土为碱激发钢纤维混凝土，所述碱激发钢纤维混凝土按照质量百分数计包括以下组分：砂26％-30％，碎石41％-45％，水5％-7％，氢氧化钠0.9％-1.1％，碳酸钠0.9％-1.1％，水玻璃溶液1.8％-2.2％，粉煤灰7％-9％，矿渣粉7％-9％，钢纤维4％-5％。
13、相对于现有技术，本专利技术的桁梁节点结构具有以下优势：
14、①本专利技术中弦杆的侧板、腹杆的侧板和第一圆弧过渡侧板采用一体成型结构，提高了节点刚度，减小的节点变形，避免了弦杆侧板与腹杆侧板连接处交错焊缝的产生，减少了焊缝数量。
15、在桁梁节点弦杆内填充混凝土，可进一步增大节点刚度，减少由于节点变形过大而导致的附加内力，混凝土通过分担弦杆的受力，提高了节点区域处弦杆强度、降低了弦杆钢管的疲劳应力幅。
16、在桁梁节点腹杆内填充碱激发钢纤维混凝土，有效提高了节点区域处腹杆强度，降低了腹杆钢管的疲劳应力幅，进一步增强了桁梁桥节点的整体刚度和控制变形能力。
17、②由于在弦杆的侧板与腹杆的侧板之间设置第一圆弧过渡侧板，在两个腹杆的侧板之间设置第二圆弧过渡侧板，使得腹杆侧板得到更强的边界支撑刚度，腹杆靠近弦杆的端部的钢管抗屈曲能力得到有效提升，同时腹杆传递到弦杆的力流更加均匀，节点变形也得到有效控制。
18、③通过设置第一开孔钢板、第二开孔钢板，增强了弦杆顶板、侧板和底板以及腹杆的顶板和侧板分别与内填混凝土的界面粘结力，且穿过第一开孔钢板、第二开孔钢板和第三开孔钢板中的集束混凝土使得弦杆顶板、侧板和底板以及腹杆的顶板和侧板分别与内填混凝土之间产生了“嵌锁”效应，进一步提升了弦杆和腹杆和内填混凝土的协同工作性能。
19、本专利技术的第二方面提供了一种基于上述桁梁节点结构的制造方法，包括以下步骤：
20、将所述弦杆的侧板、所述腹杆的侧板、所述第一圆弧过渡侧板和所述第二圆弧过渡侧板一体成型加工；
21、在所述弦杆的顶板、侧板和底板内侧固定安装所述第一开孔钢板，并在所述弦杆的顶板上安装所述第三开孔钢板，在所述腹杆的顶板和侧板上安装所述第二开孔钢板；
22、将所述弦杆的顶板和底板焊接在两所述弦杆的侧板之间，将所述腹杆的顶板焊接在两所述腹杆的侧板之间，将所述弦杆的顶板和腹杆的顶板邻接处通过全熔透焊缝进行连接，并在所述全熔透焊缝沿其长度方向上布设有多个拉丝型刻痕凹槽；
23、在所述弦杆内填充所述混凝土；
24、所述桁梁节点结构的制造方法与上述桁梁节点结构相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。
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1.一种桁梁节点结构，包括弦杆(1)和至少一个腹杆(2)，其特征在于，所述弦杆(1)的侧板和所述腹杆(2)的侧板一体成型，且二者邻接处设置有与其一体成型的第一圆弧过渡侧板(3)，所述弦杆(1)的顶板和所述腹杆(2)的顶板固定连接，所述弦杆(1)顶板、侧板和底板的内侧均固定连接有沿所述弦杆(1)长度方向延伸的第一开孔钢板(5)，所述腹杆(2)的顶板和侧板内侧固定连接有沿所述腹杆(2)长度方向延伸的第二开孔钢板(6)，所述弦杆(1)和腹杆(2)内填充有混凝土(8)。
2.根据权利要求1所述的桁梁节点结构，其特征在于，所述弦杆(1)的顶板内固定连接有第三开孔钢板(7)，所述第三开孔钢板(7)与位于所述弦杆(1)的顶板上的所述第一开孔钢板(5)垂直设置，且所述第三开孔钢板(7)的上端位于所述腹板的顶板延长线上。
3.根据权利要求2所述的桁梁节点结构，其特征在于，所述腹杆(2)的数量为多个，相邻两所述腹杆(2)侧板邻接处设置有与其一体成型的第二圆弧过渡侧板(4)。
4.根据权利要求3所述的桁梁节点结构，其特征在于，所述第一圆弧过渡侧板(3)的直径和所述第
5.根据权利要求3所述的桁梁节点结构，其特征在于，所述第一开孔钢板(5)、第二开孔钢板(6)和第三开孔钢板(7)的开孔间距为开孔直径的2倍，所述第一开孔钢板(5)的高度和所述第三开孔钢板(7)的高度为所述弦杆(1)高度的1/4，所述第二开孔钢板(6)的高度为所述腹杆(2)宽度的1/4。
6.根据权利要求5所述的桁梁节点结构及制造方法，其特征在于，所述第一开孔钢板(5)、第二开孔钢板(6)和第三开孔钢板(7)均为椭圆型开孔钢板，开孔的长半轴沿所述弦杆(1)或腹杆(2)的延伸方向平行，所述第一开孔钢板(5)、第二开孔钢板(6)和第三开孔钢板(7)的开孔间距为开孔长轴的2倍，所述椭圆型开孔钢板的开孔的短半轴为所述椭圆型开孔钢板高度的1/4，所述椭圆型开孔钢板的厚度大于或等于所述椭圆型开孔钢板的高度的1/12。
7.根据权利要求5所述的桁梁节点结构，其特征在于，所述第一开孔钢板(5)、第二开孔钢板(6)和第三开孔钢板(7)均为销型开孔钢板，所述销型开孔钢板的开孔的半径为所述销型开孔钢板高度的1/3，所述销型开孔钢板的厚度大于或等于所述销型开孔钢板的高度的1/12。
8.根据权利要求1所述的桁梁节点结构，其特征在于，所述弦杆(1)的顶板和所述腹杆(2)的顶板之间通过全熔透焊缝(9)进行连接，且所述全熔透焊缝(9)沿其长度方向上布设有多个拉丝型刻痕凹槽(10)；
9.根据权利要求1所述的桁梁节点结构，其特征在于，所述弦杆(1)内所述混凝土(8)的长度为所述弦杆(1)高度或宽度的6倍，所述腹杆(2)内所述混凝土(8)的长度为所述腹杆(2)高度或宽度的3倍；
10.根据权利要求3至7任一项所述的桁梁节点结构的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种桁梁节点结构，包括弦杆(1)和至少一个腹杆(2)，其特征在于，所述弦杆(1)的侧板和所述腹杆(2)的侧板一体成型，且二者邻接处设置有与其一体成型的第一圆弧过渡侧板(3)，所述弦杆(1)的顶板和所述腹杆(2)的顶板固定连接，所述弦杆(1)顶板、侧板和底板的内侧均固定连接有沿所述弦杆(1)长度方向延伸的第一开孔钢板(5)，所述腹杆(2)的顶板和侧板内侧固定连接有沿所述腹杆(2)长度方向延伸的第二开孔钢板(6)，所述弦杆(1)和腹杆(2)内填充有混凝土(8)。
2.根据权利要求1所述的桁梁节点结构，其特征在于，所述弦杆(1)的顶板内固定连接有第三开孔钢板(7)，所述第三开孔钢板(7)与位于所述弦杆(1)的顶板上的所述第一开孔钢板(5)垂直设置，且所述第三开孔钢板(7)的上端位于所述腹板的顶板延长线上。
3.根据权利要求2所述的桁梁节点结构，其特征在于，所述腹杆(2)的数量为多个，相邻两所述腹杆(2)侧板邻接处设置有与其一体成型的第二圆弧过渡侧板(4)。
4.根据权利要求3所述的桁梁节点结构，其特征在于，所述第一圆弧过渡侧板(3)的直径和所述第二圆弧过渡侧板(4)的直径均大于所述弦杆(1)的侧板高度的一半。
5.根据权利要求3所述的桁梁节点结构，其特征在于，所述第一开孔钢板(5)、第二开孔钢板(6)和第三开孔钢板(7)的开孔间距为开孔直径的2倍，所述第一开孔钢板(5)的高度和所述第三开孔钢板(7)的高度为所述弦杆(1)高度的...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘彬，蒲北辰，童景盛，孙海峰，姜磊，吴平，
申请(专利权)人：中国市政工程西北设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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