CN104652267B - 带翼缘槽型frp板材-混凝土组合桥面板 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种带翼缘槽型FRP板材‑混凝土组合桥面板，一种带翼缘槽型FRP板材‑混凝土组合桥面板，包括FRP板和混凝土；所述FRP板包括若干单片槽型FRP板，单片槽型FRP板之间以槽形侧面肋板对正贴合的方式形成首尾相连拼接成FRP板；所述混凝土浇筑于FRP板之上并从上方覆盖住FPR板。本发明结构简单、施工方便，可以较好的满足纵横桥向的各种受力以及构造要求。

Description

带翼缘槽型FRP板材-混凝土组合桥面板
技术领域
本发明涉及土木工程领域，尤其涉及一种带翼缘槽型FRP板材-混凝土组合桥面板。
背景技术
钢筋混凝土利用混凝土的耐腐蚀性能对包裹于混凝土中的钢筋起到保护作用。但是随着工程实践，人们渐渐认识到由于混凝土的开裂，钢筋混凝土的耐久性并不像预期的那样好。近年来随着城市除冰盐的使用，传统的钢筋混凝土桥面板的耐久性问题越来越突出。
纤维材料具有轻质、耐腐蚀的特点，而由纤维材料做成的FRP-混凝土组合桥面板成为了应对上述问题的一个可能选择。FRP-混凝土组合桥面板一般为底部FRP板材，上面浇筑混凝土，其截面形式有单层箱型肋FRP板、双层板、波折形肋FRP板等。
目前，FRP-混凝土组合桥面板存在如下问题：
FRP-混凝土组合桥面板的造价问题。尽管FRP-混凝土组合桥面板相对于全FRP板而言降低了FRP的材料用量，但是其造价仍明显高于钢筋混凝土桥面板。
FRP-混凝土组合桥面板既是局部构件承受着横桥向荷载的作用，但其也是主梁的翼缘，承受着纵桥向的荷载。一些组合板缺少对一些桥梁荷载以及某些构造要求的考虑。如：箱型肋FRP板在局部车轮荷载作用下容易屈曲。又如：为节省FRP材料用量而设计的较复杂的组合桥面板截面形式不利于纵桥向体内预应力束的布设。再如：FRP-混凝土组合桥面板缺少对抗扭设计的考虑。其通过FRP板代替钢筋混凝土板中底层的横桥向钢筋来进一步的发挥FRP的作用，但是底层横桥向钢筋的缺失突出了组合板的纵桥向抗扭问题，降低了桥面板的抗扭承载力。
发明内容
发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种带翼缘槽型FRP板材-混凝土组合桥面板，拉挤成型的槽型FRP板作为施工时的永久模板，成桥后，槽型FRP板与混凝土组合成的组合桥面板共同承担荷载，解决了现有FRP-混凝土组合桥面板纵桥向抗扭的问题。
技术方案：为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种带翼缘槽型FRP板材-混凝土组合桥面板，包括FRP板和混凝土；所述FRP板包括若干单片槽型FRP板，单片槽型FRP板之间以槽形侧面肋板对正贴合的方式形成首尾相连拼接成FRP板；所述混凝土浇筑于FRP板之上并从上方覆盖住FPR板。
进一步的，在本发明中，所述单片槽型FRP板由FRP底板以及作为槽形侧面肋板的两个倒L型肋板组成，两个倒L型肋板分别位于FRP底板上相对的两侧。
进一步的，在本发明中，还包括垂直于所述倒L型肋板的贯通加强筋，所述倒L型肋板上设有若干预留孔，所述贯通加强筋穿过多个单片槽形FRP板上的预留孔从而贯穿FRP板；所述贯通加强筋为钢筋或者FRP筋。
进一步的，在本发明中，所述FRP板上还设有鼓形加强筋，所述鼓形加强筋设置在FRP板的顶部并与倒L型肋板平行，鼓形加强筋上鼓形的弯折处位于FRP板的横桥向两端；所述鼓形加强筋为钢筋或者FRP筋。
进一步的，在本发明中，在FRP板的横桥向两端设有FRP挡板和夹板，所述FRP挡板通过夹板采用胶粘或者螺栓连接的方式与倒L型肋板进行连接。
进一步的，在本发明中，所述FRP板的顶部设有纵桥向顶部筋，所述纵桥向顶部筋与倒L型肋板垂直，所述纵桥向顶部筋为钢筋或者FRP筋。
进一步的，在本发明中，在FRP底板上表面以及倒L型肋板的两端涂有胶层。胶层将FRP板和混凝土粘结在一起，FRP板在底部将混凝土包裹，有利于防止环境因素对混凝土的侵蚀。
进一步的，在本发明中，所述倒L型肋板的高度不超过FRP板与混凝土组成的桥面板的总高度的4/5。
进一步的，在本发明中，两个贴合的倒L型肋板之间通过胶粘或者螺栓连接。
进一步的，在本发明中，位于FRP板的横桥向两端的贯通加强筋设置于鼓形加强筋弯折部分内侧的底角处。
有益效果：本发明提供的带翼缘槽型FRP板材-混凝土组合桥面板采用带翼缘的槽型FRP板材与混凝土组合，相较于传统的FRP-混凝土组合桥面板，本发明组合桥面板具有以下有益效果：
1.本发明组合桥面板中的鼓形加强钢筋与底部的FRP板可以在混凝土受扭开裂后承受相应的扭矩，具有更高的抗扭承载能力；
2.本发明组合桥面板中的FRP板采用带翼缘的槽型截面形式，可以有效提高施工时FRP板的刚度和稳定性；
3.本发明组合桥面板中的倒L型肋板包裹于混凝土中，从而消除了箱式形板肋或者双层FRP板在车辆荷载下的局部稳定性问题。
4.在施工过程中，本发明组合桥面板中的FRP板可以作为施工时的模板，从而加快了施工速度；FRP板在施工中有较好的刚度和稳定性，从而可以降低FRP材料用量，降低组合桥面板的造价；在使用过程中FRP板代替了钢筋混凝土桥面板底部的钢筋参与横桥向受力，从而可以更加充分的发挥FRP的材料作用。
5.本发明组合桥面板中的FRP板的截面形式简单，便于在组合板中布设预应力孔道。
附图说明
图1为本发明带翼缘槽型FRP板材-混凝土组合板的结构示意图；
图2为本发明带翼缘槽型FRP板材-混凝土组合板的局部结构示意图；
图3为单片槽型FRP板的结构示意图；
图4为本发明带翼缘槽型FRP板材-混凝土组合板的侧视图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作更进一步的说明。
如图1所示，一种带翼缘槽型FRP板材-混凝土组合桥面板，包括FRP板和混凝土1；FRP板包括若干单片槽型FRP板2，单片槽型FRP板2之间以槽形侧面肋板对正贴合的方式形成首尾相连拼接成FRP板；混凝土1浇筑于FRP板之上并从上方覆盖住FPR板。
如图3所示，单片槽型FRP板2由FRP底板8以及作为槽形侧面肋板的两个倒L型肋板6组成，两个倒L型肋板6分别固定在FRP底板8上相对的两侧。如图2所示，还包括垂直于倒L型肋板6的贯通加强筋5，倒L型肋板6上设有若干预留孔7，贯通加强筋5穿过多个单片槽形FRP板上的预留孔7从而贯穿FRP板；贯通加强筋5为钢筋或者FRP筋。两个贴合的倒L型肋板6之间通过胶粘或者螺栓连接。
FRP板上还设有鼓形加强筋3，鼓形加强筋3为闭口截面形式且设置在FRP板的顶部并与倒L型肋板6平行，鼓形加强筋3上鼓形的弯折处位于FRP板的横桥向两端；鼓形加强筋3为钢筋或者FRP筋。位于FRP板的槽形两端的贯通加强筋5设置于鼓形加强筋3弯折部分内侧的底角处。FRP板的顶部设有纵桥向顶部筋4，纵桥向顶部筋4与倒L型肋板6垂直，纵桥向顶部筋4为钢筋或者FRP筋。
在FRP板的横桥向的两端设有FRP挡板10和夹板11，FRP挡板10通过夹板11采用胶粘或者螺栓连接的方式与倒L型肋板6进行连接。
如图4所示，在FRP底板8上表面以及倒L型肋板6的两端涂有胶层。
倒L型肋板6的高度不超过FRP板与混凝土1组成的桥面板的总高度的4/5。
实施例
在施工过程中，FRP挡板10和带翼缘的单片槽型FRP板2连接而成为施工中的FRP板模板。贯通加强筋5将若干单片槽型FRP板2紧密连接成为一体，起到紧固作用；FRP板的顶部的纵桥向顶部筋4和贯通加强筋5在纵桥向共同承担弯曲荷载。
传统的槽型FRP板通过提高肋板的高度来提高模板的刚度，但是较高的肋板却又降低了模板在施工中的稳定性；本发明采用带翼缘的单片槽型FRP板2，通过翼缘对肋板的约束，来提高模板的稳定性。倒L型肋板6的高度以及翼缘的宽度根据组合板的跨径以及施工荷载确定，但总体来说，其带翼缘的单片槽型FRP板2的倒L型肋板6的高度低于组合板高度的4/5。
在使用阶段，FRP板与混凝土1间的胶层传递了界面剪力，使FRP板在横桥向起到底层钢筋的作用；布设于顶层并在FRP板的槽形两端弯起成鼓形的鼓形加强筋3，在混凝土1受扭开裂后承受桥面板顶面以及两个侧面的拉力，而布设于底层的FRP底板8承受着底面的剪力。靠近板端处的倒L型肋板6的涂胶起到锚固FRP板的作用。
FRP板采用拉挤工艺生产，便于工厂化生产以及保证FRP板质量。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，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。

Claims (6)

1.一种带翼缘槽型FRP板材-混凝土组合桥面板，其特征在于：包括FRP板和混凝土(1)；所述FRP板包括若干单片槽型FRP板(2)，单片槽型FRP板(2)之间以槽形侧面肋板对正贴合的方式形成首尾相连拼接成FRP板；所述混凝土(1)浇筑于FRP板之上并从上方覆盖住FRP板；
所述单片槽型FRP板(2)由FRP底板(8)以及作为槽形侧面肋板的两个倒L型肋板(6)组成，两个倒L型肋板(6)分别位于FRP底板(8)上相对的两侧；
还包括垂直于所述倒L型肋板(6)平面的贯通加强筋(5)，所述倒L型肋板(6)上设有若干预留孔(7)，所述贯通加强筋(5)穿过多个单片槽形FRP板上的预留孔(7)从而贯穿FRP板；所述贯通加强筋(5)为钢筋或者FRP筋；
所述FRP板上还设有鼓形加强筋(3)，所述鼓形加强筋(3)设置在FRP板的顶部并与FRP倒L型肋板(6)平行，鼓形加强筋(3)上鼓形的弯折处位于FRP板的横桥向两端；所述鼓形加强筋(3)为钢筋或者FRP筋；
所述倒L型肋板(6)的高度不超过FRP板与混凝土(1)组成的桥面板的总高度的4/5。
2.根据权利要求1所述的带翼缘槽型FRP板材-混凝土组合桥面板，其特征在于：在FRP板的横桥向两端设有FRP挡板(10)和夹板(11)，所述FRP挡板(10)通过夹板(11)采用胶粘或者螺栓连接的方式与倒L型肋板(6)进行连接。
3.根据权利要求1所述的带翼缘槽型FRP板材-混凝土组合桥面板，其特征在于：所述FRP板的顶部设有纵桥向顶部筋(4)，所述纵桥向顶部筋(4)与所述倒L型肋板(6)垂直，所述纵桥向顶部筋(4)为钢筋或者FRP筋。
4.根据权利要求1所述的带翼缘槽型FRP板材-混凝土组合桥面板，其特征在于：在FRP底板(8)上表面以及倒L型肋板(6)的两端涂有胶层。
5.根据权利要求1所述的带翼缘槽型FRP板材-混凝土组合桥面板，其特征在于：两个贴合的倒L型肋板(6)之间通过胶粘或者螺栓连接。
6.根据权利要求1所述的带翼缘槽型FRP板材-混凝土组合桥面板，其特征在于：位于FRP板的横桥向两端的贯通加强筋(5)设置于鼓形加强筋(3)弯折部分内侧底角处。
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