CN104652246A - 夹芯板式钢-混凝土组合截面斜拉桥主梁 - Google Patents

夹芯板式钢-混凝土组合截面斜拉桥主梁 Download PDF

Info

Publication number
CN104652246A
CN104652246A CN201510076456.0A CN201510076456A CN104652246A CN 104652246 A CN104652246 A CN 104652246A CN 201510076456 A CN201510076456 A CN 201510076456A CN 104652246 A CN104652246 A CN 104652246A
Authority
CN
China
Prior art keywords
concrete slab
concrete
steel work
steel
stayed bridge
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201510076456.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104652246B (zh
Inventor
饶少臣
金福海
江荣丰
曾敏
罗世东
蔡德强
任征
印涛
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
China Railway Siyuan Survey and Design Group Co Ltd
Original Assignee
China Railway Siyuan Survey and Design Group Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by China Railway Siyuan Survey and Design Group Co Ltd filed Critical China Railway Siyuan Survey and Design Group Co Ltd
Priority to CN201510076456.0A priority Critical patent/CN104652246B/zh
Publication of CN104652246A publication Critical patent/CN104652246A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104652246B publication Critical patent/CN104652246B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01D—CONSTRUCTION OF BRIDGES, ELEVATED ROADWAYS OR VIADUCTS; ASSEMBLY OF BRIDGES
    • E01D11/00—Suspension or cable-stayed bridges
    • E01D11/04—Cable-stayed bridges
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01D—CONSTRUCTION OF BRIDGES, ELEVATED ROADWAYS OR VIADUCTS; ASSEMBLY OF BRIDGES
    • E01D19/00—Structural or constructional details of bridges
    • E01D19/12—Grating or flooring for bridges; Fastening railway sleepers or tracks to bridges
    • E01D19/125—Grating or flooring for bridges
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01D—CONSTRUCTION OF BRIDGES, ELEVATED ROADWAYS OR VIADUCTS; ASSEMBLY OF BRIDGES
    • E01D2101/00—Material constitution of bridges
    • E01D2101/20—Concrete, stone or stone-like material
    • E01D2101/24—Concrete
    • E01D2101/26—Concrete reinforced
    • E01D2101/268—Composite concrete-metal

Abstract

本发明涉及结合梁斜拉桥技术领域，尤其涉及一种夹芯板式钢-混凝土组合截面斜拉桥主梁，它包括混凝土桥面板和下钢结构，下钢结构固定于混凝土桥面板底部两侧且沿顺桥向均匀布置，两侧的下钢结构之间通过连接构件连接，连接构件顶部与混凝土桥面板底部连接，混凝土桥面板顶部两侧与下钢结构对应的部位分别设有上钢结构。在混凝土桥面板顶部再增设一层钢结构，使混凝土桥面板置于桥主梁整体截面的中间或中部，即用钢结构去分担混凝土可能受到的拉应力，从而达到消除或减小混凝土拉应力的目的，提高了结合梁的使用耐久性，同时，也通过改善了桥面板的受力状态而使公路结合梁斜拉桥的经济跨径更大，具有更广泛的应用前景。

Description

夹芯板式钢-混凝土组合截面斜拉桥主梁
技术领域
本发明涉及结合梁斜拉桥技术领域，尤其涉及一种夹芯板式钢-混凝土组合截面斜拉桥主梁。
背景技术
结合梁斜拉桥通过桥面混凝土参与主梁压弯构件的承压作用，可以减少主梁钢材用量，同时它又比纯混凝土主梁要轻很多，可以减少斜拉索的用量。正是因为有这些优点，才使得结合梁斜拉桥在我国乃至世界范围内都得到了较为广泛的运用。现有结合梁仅在混凝土桥面板底部固定有钢结构，如图1和图2所示为现有钢箱式和工字钢式结合梁斜拉桥结构示意图，这种结构因为活载不可避免地会产生主梁正负弯矩，也就难免会在混凝土桥面板上出现活载拉应力，当从恒载获得的主梁预压应力不足以抑制活载拉应力效应时，桥面板就处于受拉状态，而当拉应力达到一定程度时结合梁主梁结构就变得不甚合理，这就是现有结合梁技术的不足之处，也是制约现有结合梁斜拉桥运用的主要因素，比如铁路斜拉桥就因为活载比重较大而很难得到合理使用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够解决现有结合梁混凝土桥面板可能出现的拉应力问题，且能改善桥面板受力状态的夹芯板式钢-混凝土组合截面斜拉桥主梁。
本发明的技术方案是：一种夹芯板式钢-混凝土组合截面斜拉桥主梁，包括混凝土桥面板和下钢结构，所述下钢结构固定于混凝土桥面板底部两侧且沿顺桥向均匀布置，两侧的下钢结构之间通过连接构件连接，所述连接构件顶部与混凝土桥面板底部连接，所述混凝土桥面板顶部两侧与下钢结构对应的部位分别设有上钢结构。
进一步的，所述上钢结构和下钢结构通过竖直固定在混凝土桥面板上的固定板连接形成一个钢桁梁结构整体。
进一步的，所述固定板包括竖直穿设在混凝土桥面板内部的内部固定板和与混凝土桥面板外侧固定连接的外部固定板，所述内部固定板上设置有多个通孔，所述通孔内水平穿设有位于混凝土桥面板内部的钢筋，所述外部固定板内侧固定有水平穿入混凝土桥面板内的剪力钉。
进一步的，所述上钢结构和下钢结构均为钢桁梁结构，所述上钢结构底部通过水平的上部固定板固定在混凝土桥面板顶部，所述上部固定板上设置有竖直向下穿入混凝土桥面板内的剪力钉，所述下钢结构顶部通过水平的下部固定板固定在混凝土桥面板底部，所述下部固定板上设置有竖直向上穿入混凝土桥面板内的剪力钉。
进一步的，所述上钢结构和下钢结构均为钢箱梁结构，所述上钢结构底部通过水平的上部固定板固定在混凝土桥面板顶部，所述上部固定板上设置有竖直向下穿入混凝土桥面板内的剪力钉，所述下钢结构顶部通过水平的下部固定板固定在混凝土桥面板底部，所述下部固定板上设置有竖直向上穿入混凝土桥面板内的剪力钉。
进一步的，所述钢箱梁结构两侧的腹板均为镂空结构。
本发明的有益效果是：在混凝土桥面板顶部再增设一层钢结构，使混凝土桥面板置于桥主梁整体截面的中间或中部，这样，在相同的主梁弯曲曲率下混凝土板的弯曲应变很小，从而达到消除或减小混凝土拉应力的目的，提高了结合梁的使用耐久性，用钢结构去分担现有结合梁混凝土桥面板可能受到的拉应力，同时，也通过改善了桥面板的受力状态而使公路结合梁斜拉桥的经济跨径更大，具有更广泛的应用前景。
附图说明
图1为钢箱式现有结合梁斜拉桥结构示意图；
图2为工字钢式现有结合梁斜拉桥结构示意图；
图3为本发明第一种实施方式结构示意图；
图4为本发明第一种实施方式A部放大示意图；
图5为本发明第一种实施方式B部放大示意图；
图6为本发明第一种实施方式钢桁梁结构侧视图；
图7为本发明第二种实施方式结构示意图；
图8为本发明第二种实施方式C部放大示意图；
图9为本发明第二种实施方式钢桁梁结构侧视图；
图10为本发明第三种实施方式结构示意图；
图11为本发明第三种实施方式腹板第一种镂空形式示意图；
图12为本发明第三种实施方式腹板第二种镂空形式示意图；
图中：1—混凝土桥面板，2—下钢结构，3—上钢结构，4—斜拉锁，5—连接构件，6—内部固定板，7—外部固定板，8—钢筋，9—剪力钉，10—钢梁，11—上部固定板，12—下部固定板，13—腹板。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
如图1和图2所示为现有结合梁斜拉桥结构示意图，现有结合梁斜拉桥的桥梁由混凝土桥面板1和固定在混凝土桥面板1底部的下钢结构2组成，而在混凝土桥面板1顶部并没有布置上钢结构3，这种结构在使用时，混凝土桥面板1往往会受到难于接受的拉应力，从而限制了结合梁斜拉桥的使用和发展。从对现有结合梁斜拉桥技术状况的分析可知，结合梁斜拉桥要获得更好的运用前景，必须扬长避短，克服混凝土抗拉能力较弱的客观事实，在发挥它优点的同时应设法避免抗拉不足的缺点制约其优势的发挥。在分析结合梁桥面板可能处于受拉状态的原因时，发现问题的关键在于活载作用下的正负弯矩。对于斜拉桥而言，成桥后的主梁理论上可以调整到零弯矩的理想状态，实际斜拉桥施工也都可以调到主梁恒载弯矩很小的情况，也就是说，施工可以保证结合梁斜拉桥主梁都处在从跨中到桥塔轴压力逐渐增大的期望状态，所有难点都集中在如何避免活载弯矩对混凝土桥面板产生不利影响，本发明针对这一难点作出以下改进。
如图3-6所示为本发明第一种实施方式结构示意图，该夹芯板式钢-混凝土组合截面斜拉桥主梁包括混凝土桥面板1和下钢结构2，下钢结构2固定于混凝土桥面板1底部两侧且沿顺桥向均匀布置，两侧的下钢结构2之间通过连接构件5连接，连接构件5通常为钢桁梁结构，连接构件5顶部与混凝土桥面板1底部连接，混凝土桥面板1顶部两侧与下钢结构2对应的部位分别设有上钢结构3。此种实施方式中的上钢结构3和下钢结构2通过竖直固定在混凝土桥面板1上的固定板连接形成一个钢桁梁结构整体。该钢桁梁结构整体为矩形结构，矩形结构的两侧均由钢梁10沿顺桥向方向交叉设置，钢梁10延长线的交叉点位于固定板的中心，混凝土桥面板的中部。固定板包括竖直穿设在混凝土桥面板1内部的内部固定板6和与混凝土桥面板1外侧固定连接的外部固定板7，内部固定板6上设置有多个通孔，通孔内水平穿设有多个位于混凝土桥面板1内部的钢筋8，外部固定板7内侧固定有水平穿入混凝土桥面板1内的剪力钉9，斜拉锁4固定在上钢结构上，形成桥梁的悬挂结构。
如图7-9所示为本发明第二种实施方式结构示意图，此种结构的上钢结构3和下钢结构2为分体式结构，它们均为三角形钢桁梁结构，上钢结构3的底部通过水平的上部固定板11固定在混凝土桥面板1顶部，上部固定板11上设置有竖直向下穿入混凝土桥面板1内的剪力钉9，下钢结构2顶部通过水平的下部固定板12固定在混凝土桥面板1底部，下部固定板12上设置有竖直向上穿入混凝土桥面板1内的剪力钉9。此种结构为使结构更为稳定，斜拉锁4固定在下钢结构上，形成桥梁的悬挂结构。
如图10所示为本发明第三种实施方式结构示意图，该结构的上钢结构和下钢结构均为钢箱梁结构，上钢结构3的底部通过水平的上部固定板11固定在混凝土桥面板1顶部，上部固定板11上设置有竖直向下穿入混凝土桥面板1内的剪力钉9，下钢结构2顶部通过水平的下部固定板12固定在混凝土桥面板1底部，下部固定板12上设置有竖直向上穿入混凝土桥面板1内的剪力钉9。此种结构为使结构更为稳定，斜拉锁4固定在下钢结构上，形成桥梁的悬挂结构。为减轻桥梁的重量和改善桥的外观，上钢结构3和下钢结构2的腹板13侧面可以设置如图11和12所示的镂空结构，具体的镂空形状和位置可以根据实际需要进行设置。
本发明的上钢结构有多种布置方式，可以是整体式钢桁梁结构，可以是分体式钢桁梁结构，也可以是钢箱梁结构，其形式多样化，可以任意变换，上钢结构与下钢结构也无需对称设计，只需保证混凝土桥面板1设置在上钢结构和下钢结构之间即可。采用此结构后，由于增加的上钢结构承受了梁体的负弯矩，从而大幅度减小混凝土板受到的拉应力。对于相同在主梁挠曲变形而言，靠近桥梁截面中心轴的混凝土桥面板的上、下缘应变值，不管是受拉还是受压都很小，而且整个结合梁截面越高，混凝土桥面板受到弯矩作用产生的弯曲应力就越小。本发明应用在主跨500米左右的双线铁路斜拉桥上时，其桥面板活载最大拉应力可以控制在0.8MPa以下，而此时的结合梁在混凝土板上、下两部分的钢结构高度均为2.5米，这样能最大程度减小混凝土桥面板受到的应力。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，应当指出，任何熟悉本领域的技术人员在本发明所揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种夹芯板式钢-混凝土组合截面斜拉桥主梁，包括混凝土桥面板(1)和下钢结构(2)，所述下钢结构(2)固定于混凝土桥面板(1)底部两侧且沿顺桥向均匀布置，两侧的下钢结构(2)之间通过连接构件(5)连接，所述连接构件(5)顶部与混凝土桥面板(1)底部连接，其特征在于：所述混凝土桥面板(1)顶部两侧与下钢结构(2)对应的部位分别设有上钢结构(3)。
2.如权利要求1所述的夹芯板式钢-混凝土组合截面斜拉桥主梁，其特征在于：所述上钢结构(3)和下钢结构(2)通过竖直固定在混凝土桥面板(1)上的固定板连接形成一个钢桁梁结构整体。
3.如权利要求2所述的夹芯板式钢-混凝土组合截面斜拉桥主梁，其特征在于：所述固定板包括竖直穿设在混凝土桥面板(1)内部的内部固定板(6)和与混凝土桥面板(1)外侧固定连接的外部固定板(7)，所述内部固定板上设置有多个通孔，所述通孔内水平穿设有位于混凝土桥面板(1)内部的钢筋(8)，所述外部固定板(7)内侧固定有水平穿入混凝土桥面板(1)内的剪力钉(9)。
4.如权利要求1所述的夹芯板式钢-混凝土组合截面斜拉桥主梁，其特征在于：所述上钢结构(3)和下钢结构(2)均为钢桁梁结构，所述上钢结构(3)底部通过水平的上部固定板(11)固定在混凝土桥面板(1)顶部，所述上部固定板(11)上设置有竖直向下穿入混凝土桥面板(1)内的剪力钉(9)，所述下钢结构(2)顶部通过水平的下部固定板(12)固定在混凝土桥面板(1)底部，所述下部固定板(12)上设置有竖直向上穿入混凝土桥面板(1)内的剪力钉(9)。
5.如权利要求1所述的夹芯板式钢-混凝土组合截面斜拉桥主梁，其特征在于：所述上钢结构(3)和下钢结构(2)均为钢箱梁结构，所述上钢结构(3)底部通过水平的上部固定板(11)固定在混凝土桥面板(1)顶部，所述上部固定板(11)上设置有竖直向下穿入混凝土桥面板(1)内的剪力钉(9)，所述下钢结构(2)顶部通过水平的下部固定板(12)固定在混凝土桥面板(1)底部，所述下部固定板(12)上设置有竖直向上穿入混凝土桥面板(1)内的剪力钉(9)。
6.如权利要求5所述的夹芯板式钢-混凝土组合截面斜拉桥主梁，其特征在于：所述钢箱梁结构两侧的腹板(13)均为镂空结构。
CN201510076456.0A 2015-02-13 2015-02-13 夹芯板式钢-混凝土组合截面斜拉桥主梁 Active CN104652246B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510076456.0A CN104652246B (zh) 2015-02-13 2015-02-13 夹芯板式钢-混凝土组合截面斜拉桥主梁

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510076456.0A CN104652246B (zh) 2015-02-13 2015-02-13 夹芯板式钢-混凝土组合截面斜拉桥主梁

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104652246A true CN104652246A (zh) 2015-05-27
CN104652246B CN104652246B (zh) 2016-06-15

Family

ID=53243842

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510076456.0A Active CN104652246B (zh) 2015-02-13 2015-02-13 夹芯板式钢-混凝土组合截面斜拉桥主梁

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN104652246B (zh)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102094385A (zh) * 2010-12-07 2011-06-15 中铁大桥勘测设计院有限公司 用于单索面斜拉桥的带大挑臂的钢箱结合梁主梁
WO2013188341A2 (en) * 2012-06-11 2013-12-19 Parsons Corporation Redundancy truss for cable-stayed and other bridge types
CN203639802U (zh) * 2013-11-21 2014-06-11 中铁第四勘察设计院集团有限公司 大跨度铁路斜拉桥主梁结构
CN103882801A (zh) * 2014-04-01 2014-06-25 中铁大桥勘测设计院集团有限公司 公、铁路桥面宽度不一致的节段拼装式公铁两用斜拉桥
CN204530428U (zh) * 2015-02-13 2015-08-05 中铁第四勘察设计院集团有限公司 夹芯板式钢-混凝土组合截面斜拉桥主梁

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102094385A (zh) * 2010-12-07 2011-06-15 中铁大桥勘测设计院有限公司 用于单索面斜拉桥的带大挑臂的钢箱结合梁主梁
WO2013188341A2 (en) * 2012-06-11 2013-12-19 Parsons Corporation Redundancy truss for cable-stayed and other bridge types
CN203639802U (zh) * 2013-11-21 2014-06-11 中铁第四勘察设计院集团有限公司 大跨度铁路斜拉桥主梁结构
CN103882801A (zh) * 2014-04-01 2014-06-25 中铁大桥勘测设计院集团有限公司 公、铁路桥面宽度不一致的节段拼装式公铁两用斜拉桥
CN204530428U (zh) * 2015-02-13 2015-08-05 中铁第四勘察设计院集团有限公司 夹芯板式钢-混凝土组合截面斜拉桥主梁

Also Published As

Publication number Publication date
CN104652246B (zh) 2016-06-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN203768784U (zh) 一种超高韧性混凝土板-钢梁轻型组合桥梁结构
CN103821079B (zh) 一种组合箱梁跨海大桥及其施工方法
CN104831627A (zh) 桥面板纵向不等强钢-混凝土组合结构桥梁及其施工方法
CN207079458U (zh) 双层桥面全钢结构的桁架式拱梁组合体系
CN106567320A (zh) 大跨度斜拉桥的局部重力刚度和辅助斜拉索结构体系
CN208995896U (zh) 空间桁架悬索桥
CN103590315A (zh) 公铁同层大悬臂钢箱梁
CN204530428U (zh) 夹芯板式钢-混凝土组合截面斜拉桥主梁
CN104264578A (zh) 一种自锚式悬索—斜拉协作体系钢—混凝土组合桥梁
CN204238116U (zh) 一种斜拉桥pk型断面结合梁
CN206706545U (zh) 公轨合建的桥梁布置结构
CN205116556U (zh) 一种新型混凝土组合梁
CN104652246B (zh) 夹芯板式钢-混凝土组合截面斜拉桥主梁
CN108374324B (zh) 大桁拱桥
CN201016157Y (zh) 钢混组合箱形梁
CN202865731U (zh) 钢桁斜拉桥压重钢箱构造
CN202401384U (zh) 钢桁斜拉桥压重构造
CN108978436A (zh) 空间桁架悬索桥
CN202530365U (zh) 一种中承式的开口箱形截面钢-混凝土组合梁
CN209066725U (zh) 一种钢管混凝土桁架-钢筋混凝土板组合结构
CN103225255A (zh) 大跨度六线双层铁路桥钢桁梁构造
CN101769007A (zh) 带双向支撑的高层/超高层框架混合结构体系
CN102140775A (zh) 连续索张弦主梁斜拉桥
CN206800163U (zh) 一种下承式钢混组合斜拉桥截面结构
CN102619163A (zh) 中承式的开口箱形截面钢-混凝土组合梁及其施工方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant