CN101591886A - 一种复合材料桁架桥 - Google Patents

Abstract

一种复合材料桁架桥，包括纵向拉挤玻璃钢复合梁、斜撑、方管横梁、塔尖型拼接节点和玻璃钢桥面板，其特征在于纵向拉挤玻璃钢复合梁构成弦杆和纵梁，方管横梁横向连接各弦杆和纵梁，斜撑上下连接各弦杆和纵梁，纵向拉挤玻璃钢复合梁、方管横梁和斜撑之间通过塔尖型拼接节点相连接，上桥面表面铺设桥面板。

Description

一种复合材料桁架桥

技术领域

本发明涉及一种桥梁，尤其是一种轻质复合材料桁架桥，主要用于步道桥和公路桥。

背景知识

桥梁的发展历史悠久，我们经常见到的多是木桥、石桥、钢筋混凝土桥和钢结构桥，对于木桥一般用于步道桥，因为它的承载能力低，整体性能差，而且耐久性不行，所以它跨度和应用范围都受到限制，石桥的自身特点更是决定它的局限性。钢筋混凝土桥和钢结构桥多用于公路桥和铁路桥，可以有较大跨度和承受较大荷载，有他们不可取代的优越性，要根据实际决定施用哪种桥，本发明针对步道桥和公路桥现有桥所存在的缺陷，如钢筋混凝土桥自重大，施工周期长，耐腐蚀性差，桥梁维修和防护困难等问题，将现今应用的拉挤玻璃钢材料与桥梁工程相结合，发明了拉挤玻璃钢桁架桥。

玻璃钢材料最突出的优点在于它有很高的比强度，即通常所说的轻质高强，因此采用玻璃钢材料将会大大减轻结构自重。在桥梁工程中，使用玻璃钢结构或玻璃钢组合结构作为上部结构可使桥梁的理论极限跨度大大增加。另外，玻璃钢材料的应用还可以减小地震作用。玻璃钢材料具有良好的耐腐蚀性，可以在酸、碱、氯盐和潮湿的环境中抵抗化学腐蚀，这是传统材料难以相比的。目前在化工建筑、地下结构和水下特殊工程中，玻璃钢材料耐腐蚀的优点已经广泛得到实际工程的证明。拉挤玻璃钢型材特点：1、耐腐蚀性能好，抗老化；2、高强、抗冲击、轻质；3、绝缘性、透磁极佳；4、寿命长、免维护；5、防水性、阻燃性好；6、尺寸稳定性好。

建桥用玻璃钢主要使用拉挤成型玻璃钢型材，如C型材、工字材、管材、棒材等；其增强纤维主要选用玻璃纤维、碳纤维及芳纶或它们的混杂纤维；基体树脂主要选用不饱和聚酯树脂、乙烯基酯树脂及环氧树脂等。

发明内容

本发明的目的是针对目前步道桥和公路桥等钢桥和钢筋混凝土桥梁的一些不足，如自重大，施工设备复杂，不易施工，工期长，且由于长期遭受雨水和盐害侵蚀，极易生锈损害等。提供一种复合材料桁架桥，其组件易于搬运，并可非常迅速地拼装，可显著提高桥梁的施工进度和耐久性，减少维修费用。

本发明的目的可以通过以下措施来达到：

一种复合材料桁架桥，包括纵向拉挤玻璃钢复合梁、斜撑、方管横梁、塔尖型拼接节点和玻璃钢桥面板，其特征在于纵向拉挤玻璃钢复合梁构成弦杆和纵梁，方管横梁横向连接各弦杆和纵梁，斜撑上下连接各弦杆和纵梁，纵向拉挤玻璃钢复合梁、方管横梁和斜撑之间通过塔尖型拼接节点相连接，上桥面表面铺设桥面板。

所述的纵向拉挤玻璃钢复合梁由两根或三根拉挤玻璃钢型材组成，上弦杆位置的纵向拉挤玻璃钢复合梁由两根拉挤玻璃钢型材组成，其它位置的纵向拉挤玻璃钢复合梁由三根拉挤玻璃钢型材组成。

所述的方管横梁为一根拉挤玻璃钢型材，该拉挤玻璃钢型材的横截面为口字型、三角形或工字型。

所述斜撑由拉挤玻璃钢型材做成，该玻璃钢型材的横截面为口字型或圆形。

所述的塔尖型拼接节点由两部分组成，一部分是十字形“U”型槽，另一部分是设有四个或两个斜方向管筒的槽盖。

所述的斜方向管筒的横截面为口字型或圆形。

所述的纵向拉挤玻璃钢复合梁和塔尖型拼接节点之间用粘合剂连接、机械连接或同时采用粘合剂连接和机械连接。

本发明拉挤玻璃钢桁架桥与其他步道桥和公路桥相比，有以下显著优点：

桥的耐久性好，可长期承受雨水和盐害侵蚀，使用寿命长，减少了维护费用，同时它还具有良好的抗疲劳、抗震性能。其组件可在工厂中模块化生产，对环境的破坏小，运输吊装方便，可大大减少建桥现场组装的时间和施工难度，降低了建造成本。全桥自重小，可实现整座桥的移动。

附图说明

图1为本发明的结构示意图

图2为本发明的局部结构示意图之一。

图3为本发明的局部结构示意图之二。

图4为本发明的局部结构示意图之三。

图5为本发明的局部结构示意图之四。

图6为本发明的局部结构示意图之五。

附图中：1、纵向拉挤玻璃钢复合梁；2、斜撑；3、方管横梁；4、塔尖型拼接节点；5、玻璃钢桥面板；6、十字形“U”型槽；7、斜方向管筒；8、槽盖；9、螺栓孔；10、弦杆；11、纵梁。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步地说明：

实施例1

如图1所示，本发明的复合材料桁架桥主要包括纵向拉挤玻璃钢复合梁1、斜撑2、方管横梁3、塔尖型拼接节点4和玻璃钢桥面板5。弦杆10和纵梁11均由纵向拉挤玻璃钢复合梁1构成，纵向拉挤玻璃钢复合梁1由两根或三根拉挤玻璃钢型材组成，上弦杆位置的纵向拉挤玻璃钢复合梁1由两根拉挤玻璃钢型材组成，其它位置的纵向拉挤玻璃钢复合梁1由三根拉挤玻璃钢型材组成，所述的拉挤玻璃钢型材的横截面为口字型、三角形或工字型。

各弦杆10和纵梁11之间通过方管横梁3横向连接，如图5所示，方管横梁3为一根拉挤玻璃钢型材，所述的拉挤玻璃钢型材的横截面为口字型、三角形或工字型。斜撑2上下连接各弦杆10和纵梁11，如图6所示，斜撑2由拉挤玻璃钢型材做成，该玻璃钢型材的横截面为口字型或圆形。如图1、图2所示，纵向拉挤玻璃钢复合梁1、方管横梁3和斜撑2之间通过塔尖型拼接节点4相连接，如图3、图4所示，塔尖型拼接节点4由两部分组成，一部分是十字形“U”型槽6，另一部分是设有四个或两个斜方向管筒7的槽盖8，塔尖型拼接节点4的材料优选为钢。斜方向管筒7的横截面为口字型或圆形。纵向拉挤玻璃钢复合梁1和塔尖型拼接节点4之间用粘合剂连接、机械连接或同时采用粘合剂连接和机械连接。

如图1所示，上桥面表面铺设桥面板5，桥面板优选采用一种玻璃钢桥面板，该玻璃钢桥面板的外轮廓由玻璃钢制成，内部填充水泥沙浆或硬质聚氨酯泡沫。

实施例2

本发明的复合材料桁架桥的拼接由底向上进行，首先将节点处的十字形“U”型槽6在场地上按所要求位置铺设好，接着布置纵横向的拉挤玻璃钢型材，拉挤玻璃钢型材的横截面为口字型、三角形或工字型。十字形“U”型槽6上纵向的凹槽较宽，将三根口字型方管放入纵向的凹槽内，形成纵梁11或下弦杆；横向的凹槽内放一根方管梁即可，形成方管横梁3。上述型材布好之后，将槽盖8盖到十字形“U”型槽6上，用螺栓将十字形“U”型槽6和槽盖8连接。在用螺栓将其连接好之前，可用胶将各拉挤玻璃钢型材、拉挤玻璃钢型材与凹槽连接。

上述桥底面的连接完成后，布设斜撑2，将斜撑2插入塔尖型拼接节点4的斜方向管筒7里，斜撑2的两端为了和管筒7搭接可做切削处理，以达到两端横截面与桥面平行，斜撑2的上部交点用塔尖型拼接节点4拼接。用塔尖型拼接节点4拼接时先将槽盖8安装到斜撑2的交点上，弦杆10处的两排槽盖8的凹槽设计成可容纳两根拉挤玻璃钢型材。桥的上表面所有的槽盖8放置好后，开始布设纵横向拉挤玻璃钢型材，弦杆10处布置两根拉挤玻璃钢型材，纵梁11处布置三根拉挤玻璃钢型材，方管横梁3处布设一根口字型拉挤玻璃钢型材。待所有纵横向拉挤玻璃钢型材布好后，将对应的十字形“U”型槽6安装上，即完成全桥的骨架拼装。再在桥的上表面铺设玻璃钢桥面板，从而全桥拼装完毕。最后，用两台吊车将桥吊到预先做好的桥墩上即可正常使用。

上述实施例中，在布设底部节点的十字形“U”型槽6时，可根据实际需要，预先全部布设或沿纵向逐步布设。

本发明未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。

Claims (9)

1、一种复合材料桁架桥，包括纵向拉挤玻璃钢复合梁(1)、斜撑(2)、方管横梁(3)、塔尖型拼接节点(4)和玻璃钢桥面板(5)，其特征在于纵向拉挤玻璃钢复合梁(1)构成弦杆(10)和纵梁(11)，方管横梁(3)横向连接各弦杆(10)和纵梁(11)，斜撑(2)上下连接各弦杆(10)和纵梁(11)，纵向拉挤玻璃钢复合梁(1)、方管横梁(3)和斜撑(2)之间通过塔尖型拼接节点(4)相连接，上桥面表面铺设桥面板(5)。

2、根据权利要求1所述的复合材料桁架桥，其特征在于所述的纵向拉挤玻璃钢复合梁(1)由两根或三根拉挤玻璃钢型材组成，上弦杆位置的纵向拉挤玻璃钢复合梁(1)由两根拉挤玻璃钢型材组成，其它位置的纵向拉挤玻璃钢复合梁(1)由三根拉挤玻璃钢型材组成。

3、根据权利要求1所述的复合材料桁架桥，其特征在于所述的方管横梁(3)为一根拉挤玻璃钢型材。

4、根据权利要求2和3所述的复合材料桁架桥，其特征在于所述的拉挤玻璃钢型材的横截面为口字型、三角形或工字型。

5、根据权利要求1所述的复合材料桁架桥，其特征在于所述斜撑(2)由拉挤玻璃钢型材做成。

6、根据权利要求5所述的复合材料桁架桥，其特征在于所述的玻璃钢型材的横截面为口字型或圆形。

7、根据权利要求1所述的复合材料桁架桥，其特征在于所述的塔尖型拼接节点(4)由两部分组成，一部分是十字形“U”型槽(6)，另一部分是设有四个或两个斜方向管筒(7)的槽盖(8)。

8、根据权利要求7所述的复合材料桁架桥，其特征在于所述的斜方向管筒(7)的横截面为口字型或圆形。

9、根据权利要求1所述的复合材料桁架桥，其特征在于所述的纵向拉挤玻璃钢复合梁(1)和塔尖型拼接节点(4)之间用粘合剂连接、机械连接或同时采用粘合剂连接和机械连接。

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