CN104032669A - 一种采用夹层结构的桥梁箱型主梁 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种采用夹层结构的桥梁箱型主梁，包括腹板、底板和顶板，所述腹板、底板和顶板分别采用夹层结构构件或混凝土板，或者所述腹板、底板和顶板全部采用夹层结构构件；所述夹层结构构件包括上、下两层钢板和中间一层复合材料芯材，复合材料芯材通过结构胶与所述钢板连接，复合材料芯材采用拉挤型材或夹芯结构。本发明通过将夹层结构用到箱型主梁中，与混凝土板组成箱型主梁，使得该箱型主梁具有重量轻、强度大、刚度大、焊缝少、耐磨性好、抗震性能好、受力合理、易于维护等优点，适用于桥梁箱型主梁领域。
Description
技术领域
本发明涉及桥梁箱型主梁技术领域，尤其是指一种可作为夹层结构构件用于桥梁箱型主梁中，具体地说是一种采用夹层结构的桥梁箱型主梁。
背景技术
现在桥梁箱型主梁主要采用混凝土箱梁或钢箱梁。混凝土箱梁比较重、施工复杂，不能用于对桥梁自重有要求的大跨度桥梁中；钢箱梁可以解决自重较重的问题，但刚度不够，需要增加很多肋和隔板，也会产生很多焊缝，造成箱梁受力复杂，对桥面铺装的要求较高，很容易造成铺装层的开裂，加上本身刚度不够，在车轮疲劳荷载作用下，钢板的焊缝处容易开裂；目前还有一种波纹钢腹板组合箱梁、该箱梁自重轻、施工方便，但对钢腹板要求较高，钢腹板剪切刚度不够时容易失稳，钢腹板还易于锈蚀。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种强度高、刚度大、焊缝少、耐磨性好、易于养护、抗震性能好的采用夹层结构的桥梁箱型主梁。
本发明采用的技术方案为：一种采用夹层结构的桥梁箱型主梁，包括腹板、底板和顶板，所述腹板、底板和顶板分别采用夹层结构构件或混凝土板，或者所述腹板、底板和顶板全部采用夹层结构构件；所述夹层结构构件包括上、下两层钢板和中间一层复合材料芯材，复合材料芯材通过结构胶与所述钢板连接，复合材料芯材采用拉挤型材或夹芯结构。
作为优选，所述拉挤型材为工字型、槽型或空心管，拉挤型材是分离式或是几个相连形成的整体式。
作为优选，所述夹芯结构的填充物为木质或泡沫；为增强其整体性，夹芯结构中可以增设肋。
作为优选，所述复合材料芯材通过纤维和树脂固化成型，纤维为碳纤维、玻璃纤维、玄武岩纤维、芳纶纤维或者杂交纤维，树脂采用不饱和聚酯、乙烯基树脂、环氧树脂、酚醛树脂以及各类结构胶。
有益效果：本发明通过将夹层结构用到箱型主梁中，与混凝土板组成箱型主梁，使得该箱型主梁具有重量轻、强度大、刚度大、焊缝少、耐磨性好、抗震性能好、受力合理、易于维护等优点，适用于桥梁箱型主梁领域。
附图说明
图1为本发明实施例1箱梁示意图；
图2为本发明实施例3箱梁示意图；
图3为本发明实施例5箱梁示意图；
图4为本发明实施例3夹层结构构件横截面图；
图5为本发明实施例4夹层结构构件横截面图；
图6为本发明实施例2夹层结构构件横截面图；
图7为本发明实施例1夹层结构构件横截面图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。
如图1-7所示：
实施例1
如图1和7所示，本发明采用夹层结构的桥梁箱型主梁，夹层结构构件1作为箱梁的腹板，箱梁的顶板和底板采用混凝土板2，顶板厚28cm，底板厚24cm，夹层结构构件1包括上、下两层厚度为10mm的钢板3，中间的一层复合材料芯材4采用18cm高的整体式空心管6，空心管6与钢板3通过结构胶5相连。
实施例2
如图6所示，本实施例与实施例1的不同之处在于：所述复合材料芯材4采用分离式空心管6。
实施例3
如图2和4所示，本发明采用夹层结构的桥梁箱型主梁，夹层结构构件1作为箱梁的腹板和底板，箱梁的顶板采用混凝土板2，顶板厚25cm，夹层结构构件1包括上、下两层厚度为12mm的钢板3，中间的一层复合材料芯材4采用16cm厚的夹芯结构7，夹芯结构7中的填充物8采用泡沫。
实施例4
如图5所示，本实施例与实施例3的不同之处在于：所述夹芯结构7中每隔20cm增设一条纵向肋9。
实施例5
如图3所示，本实施例与实施例1的不同之处在于：本发明箱梁的腹板、底板和顶板全部采用夹层结构构件1。
以上述第一个实施例1为例，桥梁箱型主梁用夹层结构构件的制备流程如下：
a、先制作复合材料芯材4(实施例1中为整体式空心管6)。在工厂中先制作空心管6截面模具，再将纤维(碳纤维、玻璃纤维、玄武岩纤维、芳纶纤维或者杂交纤维)和树脂(包括：不饱和聚酯、乙烯基树脂、环氧树脂、酚醛树脂)通过拉挤机和模具制作形成成空心管6。
b、组装夹层结构构件。将上步骤制作成型的空心管6和两块钢板3通过结构胶5相连。
c、现场将上步骤制作成型的夹层结构构件1与两块混凝土板2(箱梁顶板和底板)相连形成完整的箱梁。
在上述制备工艺中：夹层结构构件1的形式和尺寸、混凝土板2的尺寸、钢板3的厚度、复合材料芯材4的形式和尺寸、纤维的种类和数量、树脂的种类等均可根据需要灵活调整。
应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。本实施例中未明确的各组成部分均可用现有技术加以实现。
Claims (5)
1.一种采用夹层结构的桥梁箱型主梁，其特征在于：包括腹板、底板和顶板，所述腹板、底板和顶板分别采用夹层结构构件或混凝土板，或者所述腹板、底板和顶板全部采用夹层结构构件；所述夹层结构构件包括上、下两层钢板和中间一层复合材料芯材，复合材料芯材通过结构胶与所述钢板连接，复合材料芯材采用拉挤型材或夹芯结构。
2.根据权利要求1所述的一种采用夹层结构的桥梁箱型主梁，其特征在于：所述拉挤型材为工字型、槽型或空心管，拉挤型材是分离式或是几个相连形成的整体式。
3.根据权利要求1所述的一种采用夹层结构的桥梁箱型主梁，其特征在于：所述夹芯结构的填充物为木质或泡沫.
4.根据权利要求1所述的一种采用夹层结构的桥梁箱型主梁，其特征在于：所述夹芯结构中增设肋。
5.根据权利要求1所述的一种采用夹层结构的桥梁箱型主梁，其特征在于：所述复合材料芯材通过纤维和树脂固化成型，纤维为碳纤维、玻璃纤维、玄武岩纤维、芳纶纤维或者杂交纤维，树脂采用不饱和聚酯、乙烯基树脂、环氧树脂或酚醛树脂。
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