一種可提升整體抗裂性能的波形鋼腹板梁橋的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及橋梁工程領(lǐng)域，公開了一種可提升整體抗裂性能的波形鋼腹板梁橋，包括第一波形鋼腹板箱梁與第二波形鋼腹板箱梁，第二波形剛腹板箱梁位于梁橋的中跨區(qū)域，其兩端分別與第一波形鋼腹板箱梁固定，第二波形鋼腹板箱梁包括底板，底板為鋼板。本發(fā)明通過帶鋼底板的箱梁與常規(guī)混凝土箱梁的組合形成連續(xù)梁橋，可以降低墩頂負彎矩和剪力，提高結(jié)構(gòu)抗裂性和整體性，極大的改善了梁橋的受力；鋼底板可以承受一定的拉力，從而可節(jié)省中跨體內(nèi)預應力索和體外預應力索的使用，在節(jié)約材料的同時還能簡化施工工序，經(jīng)濟性能較優(yōu)，有助于提升產(chǎn)品的競爭力。
【專利說明】
一種可提升整體抗裂性能的波形鋼腹板梁橋
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及橋梁工程技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種連續(xù)梁橋?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)因其能夠發(fā)揮鋼材和混凝土兩種材料各自優(yōu)勢的合理性、整體受力的經(jīng)濟性以及施工的便利性，逐漸成為橋梁結(jié)構(gòu)的重要發(fā)展方向。波形鋼腹板梁是以波形鋼板代替混凝土腹板并采用體外預應力的新型鋼一混凝土組合結(jié)構(gòu)，其具有剪切屈曲強度高、不抵抗縱向軸向力的特點，用波形鋼腹板作為混凝土箱梁的腹板可以減少箱梁自重，同時可以減少大量的支架、模板和混凝土的澆注過程，有助于縮短工期，降低成本，因而得到了廣泛的應用，目前已建及在建的波形鋼腹板連續(xù)梁橋的最大跨徑可達160m。
[0003]然而波形鋼腹板梁也存在缺陷:即當梁橋跨徑超過200m時，由于中墩處的梁高較高，波形鋼腹板存在屈曲穩(wěn)定問題，同時隨著跨徑增大，墩頂負彎矩及剪力較大，混凝土抗裂和波形鋼腹板抗剪設計困難，工程投資增加亦較大，從而削弱該結(jié)構(gòu)的競爭力。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種可提升整體抗裂性能的波形鋼腹板梁橋。
[0005]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種可提升整體抗裂性能的波形鋼腹板梁橋，包括第一波形鋼腹板箱梁與第二波形鋼腹板箱梁，第二波形剛腹板箱梁位于梁橋的中跨區(qū)域，其兩端分別與第一波形鋼腹板箱梁固定，第二波形鋼腹板箱梁包括底板，底板為鋼板。
[0006]作為上述方案的進一步改進方式，第一波形鋼腹板箱梁包括頂板、底板以及設于頂板與底板之間的波形鋼腹板。
[0007]作為上述方案的進一步改進方式，第一波形鋼腹板箱梁的頂板與底板均由混凝土制成，或者頂板由混凝土制成，底板為鋼板。
[0008]作為上述方案的進一步改進方式，第二波形鋼腹板箱梁還包括頂板以及設于頂板與底板之間的波形鋼腹板。
[0009]作為上述方案的進一步改進方式，第二波形鋼腹板箱梁的頂板由混凝土制成，或者為鋼板。
[0010]作為上述方案的進一步改進方式，包括用于實現(xiàn)第二波形鋼腹板箱梁底板與相鄰第一波形鋼腹板箱梁連接的結(jié)合部。
[0011]作為上述方案的進一步改進方式，結(jié)合部處于縱向受壓的狀態(tài)。
[0012]作為上述方案的進一步改進方式，第二波形鋼腹板箱梁的長度占梁橋中跨跨度的 1/3?1/2〇
[0013]作為上述方案的進一步改進方式，鋼板上設置有加強鋼肋。
[0014]本發(fā)明的有益效果是:1.通過帶鋼底板的箱梁與常規(guī)混凝土箱梁的組合形成連續(xù)梁橋，可以降低墩頂負彎矩和剪力，提高結(jié)構(gòu)抗裂性和整體性，極大的改善了梁橋的受力；2.鋼底板可以承受一定的拉力，從而可節(jié)省中跨體內(nèi)預應力索和體外預應力索的使用，在節(jié)約材料的同時還能簡化施工工序，經(jīng)濟性能較優(yōu)，有助于提升產(chǎn)品的競爭力；3.可以改善中支點附近波形鋼腹板受力性能，減少鋼腹板受剪屈曲失穩(wěn)的風險；4.波型鋼腹板與鋼制的底板可由工廠預先制作組裝，減少現(xiàn)場作業(yè)時間和難度，施工更加方便快速。【附圖說明】
[0015]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。
[0016]圖1是本發(fā)明一個實施例的整體示意圖；圖2是本發(fā)明一個實施例縱向的剖面示意圖；圖3是本發(fā)明第二波形鋼腹板箱梁一個實施例的橫向剖面示意圖；圖4是本發(fā)明第一波形鋼腹板箱梁一個實施例的橫向剖面示意圖；圖5是本發(fā)明第一、第二波型鋼箱梁連接的一個實施例的縱向剖面示意圖；圖6是本發(fā)明第二波形鋼腹板箱梁應用結(jié)合部的橫向剖面示意圖(隱藏結(jié)合部)。【具體實施方式】
[0017]以下將結(jié)合實施例和附圖對本發(fā)明的構(gòu)思、具體結(jié)構(gòu)及產(chǎn)生的技術(shù)效果進行清楚、完整的描述，以充分地理解本發(fā)明的目的、方案和效果。需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。
[0018]需要說明的是，如無特殊說明，當某一特征被稱為“固定”、“連接”在另一個特征， 它可以直接固定、連接在另一個特征上，也可以間接地固定、連接在另一個特征上。此外，本發(fā)明中所使用的上、下、左、右等描述僅僅是相對于附圖中本發(fā)明各組成部分的相互位置關(guān)系來說的。
[0019]此外，除非另有定義，本文所使用的所有的技術(shù)和科學術(shù)語與本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員通常理解的含義相同。本文說明書中所使用的術(shù)語只是為了描述具體的實施例，而不是為了限制本發(fā)明。本文所使用的術(shù)語“及/或”包括一個或多個相關(guān)的所列項目的任意的組合。
[0020]參照圖1，示出了本發(fā)明一個實施例的整體示意圖，其包括第一波形鋼腹板箱梁 100、第二波形鋼腹板箱梁200與橋墩300,第一波形鋼腹板箱梁100放置在作為承載結(jié)構(gòu)的橋墩300上，第二波形剛腹板箱梁200位于梁橋的中跨區(qū)域，其兩端分別與第一波形鋼腹板箱梁100固定，第二波形剛腹板箱梁200的長度可根據(jù)中跨受拉區(qū)長度計算確定，一般約為中跨跨徑的1/3?1/2。
[0021]參照圖2、圖3,示出了本發(fā)明整體縱向的剖面示意圖與第二波形鋼腹板箱梁的橫向剖面示意圖，第二波形鋼腹板箱梁包括頂板210、底板220以及設于頂板210與底板220之間的波形鋼腹板230,其中底板220采用鋼板，這一改進可以使本發(fā)明中的箱梁相較于現(xiàn)有的箱梁能夠承受更大的拉力，其原因在于混凝土是一種抗壓性能較好但抗拉性能較差的材料，再加上混凝土自重大，因此很容易出現(xiàn)開裂的現(xiàn)象，本發(fā)明將常規(guī)的混凝土底板替換為鋼底板，通過鋼板優(yōu)良的抗拉性能彌補混凝土的不足，同時鋼底板的自重遠小于混凝土，從而可以進一步的降低開裂的風險。
[0022]此外，現(xiàn)有的梁橋通常是由常規(guī)的混凝土頂板一底板箱梁構(gòu)成，因此自然存在上述易開裂的問題，本發(fā)明創(chuàng)造性的將帶鋼底板的箱梁放置在梁橋的中跨這一需要承受較大拉力的部分，通過帶鋼底板的箱梁與常規(guī)混凝土箱梁的組合改善中跨區(qū)域的抗裂性能以提升梁橋整體的抗裂性能。[〇〇23]進一步的，由于中跨部分的箱梁采用受拉性能好的鋼材作為底板，其一方面可以減少中跨區(qū)預應力材料的使用，在節(jié)省成本的同時還能簡化施工工序，另一方面可以降低自重，從而降低中墩負彎矩和剪力，大大減輕了中支點腹板受剪屈曲失穩(wěn)的風險，如此即使梁橋的跨度較大，也可以減少為避免屈曲失穩(wěn)而做出的額外設計，其經(jīng)濟性能更優(yōu)，有助于提高產(chǎn)品的競爭力。[〇〇24]最后，傳統(tǒng)波形鋼腹板箱梁的下翼緣混凝土吊掛于梁底，其構(gòu)造復雜，施工難度大，而本發(fā)明中的波型鋼腹部與鋼制底板可在工廠預先制作組裝，減少現(xiàn)場作業(yè)時間和難度，施工更加方便快速。
[0025]優(yōu)選的，第二波形鋼腹板箱梁的頂板210也可以采用鋼板，或者由混凝土等其他的常規(guī)材料制成。
[0026]底板220上還可以設有加強鋼肋(圖中未示出)以增加鋼底板220的強度。
[0027]參照圖2、圖4,示出了本發(fā)明整體縱向的剖面示意圖與第一波形鋼腹板箱梁的橫向剖面示意圖，第一波形鋼腹板箱梁包括頂板110、底板120以及設于頂板110與底板120之間的波形鋼腹板130，本實施例中第一波形鋼腹板箱梁100的頂板110與底板120均由混凝土制成，這也是最為經(jīng)濟的方式。[〇〇28]在第一波形鋼腹板箱梁另一個實施例中，其頂板110由混凝土制成，而底板120為鋼板，即與第二波形鋼腹板箱梁200具有相同的構(gòu)造。[〇〇29]本發(fā)明還包括用于實現(xiàn)第二波形鋼腹板箱梁200底板220與相鄰第一波形鋼腹板箱梁100連接的結(jié)合部，優(yōu)選的，結(jié)合部處于縱向受壓的狀態(tài)，為實現(xiàn)這一效果，本發(fā)明設置有多個連接結(jié)構(gòu)，參照圖5,示出了本發(fā)明第一、第二波型鋼箱梁連接的一個實施例的縱向剖面示意圖，其具體包括開孔板連接鍵400、支撐鋼板500與預應力鋼束600，第一、第二波形剛腹板箱梁通過各自的一端對接，對接處形成結(jié)合部700,本實施例中結(jié)合部700的一端與第一波形鋼腹板箱梁100的混凝土底板120澆筑為一體，另一端伸入第二波形鋼腹板箱梁 200內(nèi)，底板220插入至結(jié)合部700中以在第一、第二波形剛腹板箱梁的對接處形成鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)。[0〇3〇]優(yōu)選的，結(jié)合部700的長度可根據(jù)連接鍵抗剪計算進行確定，一般不小于2m。
[0031]結(jié)合部700內(nèi)還設有若干的開孔板連接鍵400,開孔板連接鍵400相對底板120或者底板220垂直，并沿箱梁的縱向設置，開孔板連接鍵400之間相互平行。[〇〇32]優(yōu)選的，開孔板連接鍵400上沿縱向設有若干的孔401，孔401內(nèi)穿設有橫向的鋼筋 800以進一步加強整體的強度。[〇〇33]結(jié)合部700的尾端還設有支撐鋼板500,該支撐鋼板500具體位于結(jié)合部700的外側(cè)，并由縱向穿過混凝土底板120與結(jié)合部700的預應力鋼束600拉緊。[〇〇34]通過鋼束600設置預應力，并通過開孔板連接鍵400以水平剪力的方式以及支撐鋼板500以承壓的方式共同傳遞壓力可以使第一、第二波形剛腹板箱梁的對接處處于受壓狀〇
[0035]底板220上還可以設有加強鋼肋240。
[0036]參照圖6,示出了本發(fā)明第二波形鋼腹板箱梁應用結(jié)合部的橫向剖面示意圖(隱藏結(jié)合部)，從圖中可知若干的開孔板連接鍵400并列的設于底板220上，支撐鋼板500與開孔板連接鍵400垂直，若干的預應力鋼束600設置在開孔板連接鍵400之間以拉緊第二支承板 500 〇[〇〇37]以上是對本發(fā)明的較佳實施進行了具體說明，但本發(fā)明創(chuàng)造并不限于所述實施例，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不違背本發(fā)明精神的前提下還可做出種種的等同變形或替換，這些等同的變形或替換均包含在本申請權(quán)利要求所限定的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種可提升整體抗裂性能的波形鋼腹板梁橋，其特征在于:包括第一波形鋼腹板箱 梁與第二波形鋼腹板箱梁，所述第二波形剛腹板箱梁位于梁橋的中跨區(qū)域，其兩端分別與 所述第一波形鋼腹板箱梁固定，所述第二波形鋼腹板箱梁包括底板，所述底板為鋼板。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可提升整體抗裂性能的波形鋼腹板梁橋，其特征在于:所述第 一波形鋼腹板箱梁包括頂板、底板以及設于頂板與底板之間的波形鋼腹板。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的可提升整體抗裂性能的波形鋼腹板梁橋，其特征在于:所述第 一波形鋼腹板箱梁的頂板與底板均由混凝土制成，或者頂板由混凝土制成，底板為鋼板。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可提升整體抗裂性能的波形鋼腹板梁橋，其特征在于:所述第 二波形鋼腹板箱梁還包括頂板以及設于頂板與底板之間的波形鋼腹板。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的可提升整體抗裂性能的波形鋼腹板梁橋，其特征在于:所述第 二波形鋼腹板箱梁的頂板由混凝土制成，或者為鋼板。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可提升整體抗裂性能的波形鋼腹板梁橋，其特征在于:包括用 于實現(xiàn)所述第二波形鋼腹板箱梁底板與相鄰所述第一波形鋼腹板箱梁連接的結(jié)合部。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的可提升整體抗裂性能的波形鋼腹板梁橋，其特征在于:所述結(jié) 合部處于縱向受壓的狀態(tài)。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可提升整體抗裂性能的波形鋼腹板梁橋，其特征在于:所述第 二波形鋼腹板箱梁的長度占梁橋中跨跨度的1/3?1/2。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可提升整體抗裂性能的波形鋼腹板梁橋，其特征在于:所述鋼 板上設置有加強鋼肋。
【文檔編號】E01D19/12GK105951575SQ201610443184
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年6月20日
【發(fā)明人】陳宜言, 聶建國, 何曉輝, 王先前, 代亮, 董桔燦, 吳啟明
【申請人】深圳市市政設計研究院有限公司