CN103437274A - 加劲钢桁-混凝土梁组合的桥梁结构 - Google Patents

加劲钢桁-混凝土梁组合的桥梁结构 Download PDF

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康炜
刘红绪
吴少海
郑继平
张多平
方桂芬
谢小兰
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Abstract

本发明涉及一种加劲钢桁-混凝土梁组合的桥梁结构。铁路桥梁设计需考虑温度引起的附加变形和徐变变形的控制和尽可能保证刚度分布均匀。本发明设置有纵向的混凝土预制箱梁，箱梁上方全线或局部设置加劲钢桁；加劲钢桁由上弦杆、腹杆和横撑组成，上弦杆双线纵向平行设置，上弦杆与箱梁之间设置腹杆，将上弦杆与箱梁之间的平面空间分成若干个等腰三角形单元，上弦杆之间设置若干横向布置的横撑，相邻横撑之间对角设置倾斜的横撑，相邻倾斜的横撑的倾斜方向相反。本发明能有效降低结构自重，提高结构整体刚度，极大改善梁端转角，明显改善混凝土梁桥后期徐变变形值，提高乘坐舒适度。

Description

加劲钢桁-混凝土梁组合的桥梁结构
技术领域
    本发明属于桥梁结构建筑技术领域，具体涉及一种加劲钢桁-混凝土梁组合的桥梁结构。
背景技术
列车在高速运行的条件下，线路微小的不平顺都会对列车运行的安全性和旅客乘坐的舒适度带来重大影响，为了保证线路的平顺性，铁路桥梁尤其是大跨铁路桥梁的设计中，需要考虑的问题主要有两点：一是温度引起的附加变形和徐变变形的控制；二是尽可能保证刚度分布均匀。因此研究能够有效提高结构刚度、温度变形和徐变变形较小的新型组合结构是十分必要的。
发明内容
本发明的目的是提供一种加劲钢桁-混凝土梁组合的桥梁结构，能有效提高截面的刚度，明显改善混凝土梁桥后期徐变变形值。
本发明所采用的技术方案是：
加劲钢桁-混凝土梁组合的桥梁结构，其特征在于：
设置有纵向的混凝土预制箱梁（3），箱梁（3）上方全线或局部设置加劲钢桁。
所述的加劲钢桁由上弦杆、腹杆和横撑组成；
上弦杆纵向平行设置，上弦杆与箱梁之间设置腹杆，将上弦杆与箱梁之间的平面空间分成若干个等腰三角形单元；
上弦杆之间设置若干横向布置的横撑，相邻横撑之间对角设置倾斜的横撑，相邻倾斜的横撑的倾斜方向相反。
所述的箱梁的高度自桥梁中心线处向两侧递减，箱梁顶板两侧设置翼缘，箱梁箱体中设置竖向的腹板。
本发明具有以下优点：
（1）建筑高度低：
与普通混凝土梁相比，本发明的梁体截面进一步优化，混凝土梁高降低明显。   
（2）刚度大且分布均匀，行车动力性能好：
与普通混凝土梁相比，加劲钢桁沿纵桥向实施的局部加强，使整个桥梁结构的竖向刚度变化更趋于一致，行车动力性能优越。
（3）养护维修工作量小：
与钢桥相比，由于仅在桥面上采用加劲钢桁，用钢量和养护维修工作量大幅减少，工程造价明显降低。
（4）施工方便，可以方便适用无砟轨道要求：
该组合结构先按常规施工方法施工混凝土梁，然后以混凝土梁桥面作为工作平台安装加劲钢桁，最后施工桥面附属设施。与钢桥相比，结构下部分为混凝土结构，可以方便的适用无砟轨道结构。 
附图说明
图1为本发明立面图。
图2为本发明平面图。
图3为图1中A-A横截面图。
图中，1-上弦杆，2-腹杆，3-箱梁，4-横撑。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明进行详细的说明。
本发明涉及的一种加劲钢桁-混凝土梁组合的桥梁结构，其主要承重结构由预应力混凝土梁（箱梁）和加劲结构钢桁架（加劲钢桁）组合而成，通过加劲钢桁，有效提高截面的刚度，使加劲钢桁-混凝土梁的组合结构能很好的满足高速铁路运营的各种要求。具体结构是：
设置有纵向的混凝土预制箱梁3，箱梁3上方全线或局部设置加劲钢桁。加劲钢桁由上弦杆1、腹杆2和横撑4组成：上弦杆1双线纵向平行设置，上弦杆1与箱梁3之间设置腹杆2，将上弦杆1与箱梁3之间的平面空间分成若干个等腰三角形单元；上弦杆1之间设置若干横向布置的横撑4，相邻横撑4之间对角设置倾斜的横撑4，相邻倾斜的横撑4的倾斜方向相反。箱梁3的高度自桥梁中心线处向两侧递减，箱梁3顶板两侧设置翼缘，箱梁3箱体中设置竖向的腹板。箱梁悬灌施工至合龙，加劲钢桁利用混凝土桥面施工，结构保留了混凝土梁刚度大、动力性能好、经济等优点，同时，因有加劲钢桁，主梁混凝土体量、结构高度均有所减少。
本发明涉及的结构能有效降低结构自重，提高结构整体刚度，极大改善梁端转角，明显改善混凝土梁桥后期徐变变形值，加劲钢桁沿纵桥向实施的局部加强，正好弥补了T构或连续梁截面高度大幅变小区域竖向刚度不足的弱点，使整个桥梁结构的竖向刚度变化更趋于一致，具有跨越能力和实现净空优化组合的特点，通过精细化设计可满足特殊桥位对跨度和净空的双重要求。在高速铁路需多跨且等跨跨越的河流及需大跨跨越且结构高度受限的环境中有较为明显的优势。
本发明的内容不限于实施例所列举，本领域普通技术人员通过阅读本发明说明书而对本发明技术方案采取的任何等效的变换，均为本发明的权利要求所涵盖。

Claims (3)

1.加劲钢桁-混凝土梁组合的桥梁结构，其特征在于：
设置有纵向的混凝土预制箱梁（3），箱梁（3）上方全线或局部设置加劲钢桁。
2.根据权利要求1所述的加劲钢桁-混凝土梁组合的桥梁结构，其特征在于：
所述的加劲钢桁由上弦杆（1）、腹杆（2）和横撑（4）组成；
上弦杆（1）纵向平行设置，上弦杆（1）与箱梁（3）之间设置腹杆（2），将上弦杆（1）与箱梁（3）之间的平面空间分成若干个等腰三角形单元；
上弦杆（1）之间设置若干横向布置的横撑（4），相邻横撑（4）之间对角设置倾斜的横撑（4），相邻倾斜的横撑（4）的倾斜方向相反。
3.根据权利要求1所述的加劲钢桁-混凝土梁组合的桥梁结构，其特征在于：
所述的箱梁（3）的高度自桥梁中心线处向两侧递减，箱梁（3）顶板两侧设置翼缘，箱梁（3）箱体中设置竖向的腹板。
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