CN104452605A - 一种钢箱梁修补结构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种钢箱梁修补结构，包括复合材料芯材、桥面钢板、钢板、螺栓、结构胶和空心管，所述复合材料芯材的下层通过结构胶粘结在桥面钢板的上面，复合材料芯材的上层通过结构胶粘结有钢板，钢板与复合材料芯材之间通过螺栓加固，复合材料芯材采用空心管构成，所述钢板在复合材料芯材上采用错位拼接方式布置。本发明通过在桥面钢板上粘结一层轻质、高强、耐磨性好的复合材料芯材，不仅可以增大界面的惯性矩，提高钢箱梁桥面板的整体刚度。还可以降低钢箱梁桥面板疲劳开裂的风险。
Description
技术领域
本发明涉及桥面维护、加固技术领域，尤其是指一种可作为组合桥面用于改进钢箱梁桥面板或桥面铺装层结构中的复合桥面结构，具体地说是一种刚度大、强度高、易于维护的组合桥面结构。
背景技术
钢箱梁桥面板直接承受车轮荷载的作用，顶板及U型肋的连接处、顶板与横隔板和加劲肋的焊缝处等部位易产生疲劳裂纹，尤其是焊缝处的构造对车轮荷载产生的疲劳比较敏感。随着桥梁服役时间的增长，钢箱梁桥面板会出现不同程度的疲劳损伤、裂缝病。
发明内容
本发明的目的是针对现有钢箱梁存在的问题，提供一种快捷、可行性大、稳定性好的钢箱梁修补结构。
本发明采用的技术方案为：一种钢箱梁修补结构，包括复合材料芯材、桥面钢板、钢板、螺栓、结构胶和空心管，所述复合材料芯材的下层通过结构胶粘结在桥面钢板的上面，复合材料芯材的上层通过结构胶粘结有钢板，钢板与复合材料芯材之间通过螺栓加固，复合材料芯材采用空心管构成，所述钢板在复合材料芯材上采用错位拼接方式布置。
作为优选，所述空心管采用分离式或整体式。
作为优选，所述复合材料芯材通过纤维和树脂固化成型，纤维采用碳纤维、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、环氧树脂或者酚醛树脂。
本发明复合材料芯材通过结构胶与上层钢板和下层桥面钢板粘结而成。为提高复合材料芯材与上层钢板连接的强度，可增设螺栓连接。所述的复合材料芯材采用空心管，空心管可以是分离式的也可以是整体式的。所述的钢板通过错位拼接，这样可以与复合材料芯材更好的协同工作。
有益效果：本发明通过在桥面钢板上粘结一层轻质、高强、耐磨性好的复合材料芯材，不仅可以增大界面的惯性矩，提高钢箱梁桥面板的整体刚度。还可以降低钢箱梁桥面板疲劳开裂的风险。在复合材料上粘结一层钢板，复合材料作为内部材料，由钢板保护，不存在紫外老化及防火等问题，且受力较小。复合材料芯材采用空心管时，也可以减少管线的预留管道工作。适用于各种钢桥面结构的加固、修补。
附图说明
图1为本发明技术的采用钢板和复合材料芯材(采用分离式空心管)的立体示意图；
图2为本发明技术的采用钢板和复合材料芯材(采用分离式空心管)的横截面图；
图3为本发明技术的采用钢板和复合材料芯材(采用整体式空心管)的横截面图；
图4为本发明技术采用复合材料芯材钢板蒙皮(均沿顺桥向铺设)的立体结构示意图；
图5为本发明技术采用复合材料芯材(沿横桥向铺设)钢板蒙皮(沿顺桥向铺设)的立体结构示意图；
图6为本发明技术采用复合材料芯材(沿顺桥向铺设)钢板蒙皮(沿横桥向铺设)的立体结构示意图；
图7为本发明技术采用复合材料芯材钢板蒙皮(均沿横桥向铺设)的立体结构示意图；
其中：1—复合材料芯材；2—桥面钢板；3—钢板；4—螺栓；5—结构胶；6—空心管。
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
本发明钢箱梁修补结构，通过在钢箱梁桥面钢板2上用结构胶5粘结一层复合材料芯材1，复合材料芯材1采用20cm高的分离式空心管6，空心管6与上层厚度为10mm的钢板3通过结构胶5相连。钢板3与复合材料芯材1之间通过螺栓4加固。钢板3在复合材料芯材1上采用错位拼接方式布置。
实施例2
本发明钢箱梁修补结构，通过在钢箱梁桥面钢板2上用结构胶5粘结一层复合材料芯材1，复合材料芯材1采用18cm高的整体式空心管6，空心管6通过结构胶5与上层厚度为12mm的钢板3相连。钢板3与复合材料芯材1之间通过螺栓4加固。钢板3在复合材料芯材1上采用错位拼接方式布置。
以上述第一个实施例1为例，钢箱梁修补技术的实施流程如下：
a、在工厂中先制作复合材料芯材1采用分离式空心管6的截面模具，再将纤维(包括：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复合材料芯材1采用分离式空心管6。
b、先对桥面钢板2的上表面进行喷砂处理，再均匀涂一层结构胶，将a步骤形成的复合材料芯材1采用分离式空心管6粘结于桥面钢板1上。
c、在复合材料芯材1采用分离式空心管6上通过结构胶5与钢板3相连。
d、钢板3之间错位拼接。
在上述制备工艺中：复合材料芯材1的尺寸和形式、钢板3的尺寸、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 (3)
1.一种钢箱梁修补结构，其特征在于：包括复合材料芯材、桥面钢板、钢板、螺栓、结构胶和空心管，所述复合材料芯材的下层通过结构胶粘结在桥面钢板的上面，复合材料芯材的上层通过结构胶粘结有钢板，钢板与复合材料芯材之间通过螺栓加固，复合材料芯材采用空心管构成，所述钢板在复合材料芯材上采用错位拼接方式布置。
2.根据权利要求1所述的一种钢箱梁修补结构，其特征在于：所述空心管采用分离式或整体式。
3.根据权利要求1所述的一种钢箱梁修补结构，其特征在于：所述复合材料芯材通过纤维和树脂固化成型，纤维采用碳纤维、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、环氧树脂或者酚醛树脂。
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