CN106012792A - 一种铁路斜拉桥箱形结合主梁结构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种铁路斜拉桥箱形结合主梁结构。它包括槽型钢梁和混凝土桥面板，所述槽型钢梁包括沿纵桥向布置的边腹板和中腹板以及多个沿横桥向布置的横隔板，所述横隔板穿过所述中腹板其两侧分别延伸至与边腹板固定连接，所述多个横隔板沿纵桥向均匀间隔布置，所述边腹板和中腹板底部通过底板连接，所述边腹板、中腹板和横隔板顶部均设置顶板，所述混凝土桥面板设置于顶板顶部。本发明采用槽型钢梁与混凝土桥面板结合的主梁结构形式，槽型钢梁结构用钢量降低，工程更经济；主梁恒载重量增加，增大了重力刚度，结构刚度得到提高，整体性好，抗弯、抗扭刚度大。

Description

一种铁路斜拉桥箱形结合主梁结构
技术领域
本发明属于桥梁工程技术领域，具体涉及一种铁路斜拉桥箱形结合主梁结构。
背景技术
对于大跨铁路斜拉桥而言，目前采用的钢梁主要有钢桁梁和钢箱梁两种主梁结构形式，钢桁梁及钢箱梁用于大跨度无砟轨道斜拉桥，存在刚度偏低需辅以其它措施方能满足高速无砟轨道行车要求，且正交异性板的疲劳问题突出，正交异性板与无砟轨道板连接也存在疲劳问题，因此该两种主梁形式对高速铁路无砟轨道行车要求适应性较差。
发明内容
本发明的目的就是为了解决上述背景技术存在的不足，提供一种结构刚度高、成本更低的斜拉桥箱形结合主梁结构。
本发明采用的技术方案是：一种铁路斜拉桥箱形结合主梁结构，包括顶部开口的槽型钢梁和位于槽型钢梁顶部的将槽型钢梁顶部开口封闭的混凝土桥面板，所述槽型钢梁包括沿纵桥向布置的边腹板和中腹板以及多个沿横桥向布置的横隔板，所述横隔板穿过所述中腹板其两侧分别延伸至与边腹板固定连接，所述多个横隔板沿纵桥向均匀间隔布置，所述边腹板和中腹板底部通过槽型钢梁的底板连接，所述边腹板、中腹板和横隔板顶部均设置顶板，所述混凝土桥面板设置于顶板顶部。
进一步地，所述横隔板上位于边腹板与中腹板之间、相邻中腹板之间的部分均设有第一加劲肋及开有过人孔。
进一步地，所述多个横隔板中部分相邻横隔板之间设有沿横桥向布置的横隔肋，所述横隔肋上位于边腹板与中腹板之间、相邻中腹板之间的部分为凹字形的板状结构，所述凹字形板状结构的左右两侧与边腹板或中腹板固定连接、底部与底板固定连接，凹字形板状结构的内侧边缘设有第二加劲肋。
进一步地，所述边腹板和中腹板的两侧均设有竖向加劲肋，竖向加劲肋顶部与顶板固定连接，所述竖向加劲肋设置于横隔肋与横隔板之间且与横隔板平行。
进一步地，所述边腹板上在靠近中腹板的一侧、中腹板上与相邻中腹板相对的一侧均设有多个板式加劲肋，多个板式加劲肋沿竖直方向叠层间隔布置，板式加劲肋垂直于所述边腹板且沿纵桥向布置。
进一步地，所述底板包括设置于相邻中腹板底部之间的平底板和设置于中腹板与边腹板底部之间的斜底板，所述平底板与斜底板一体化连接。
进一步地，所述平底板和斜底板顶部设有多个沿纵桥向布置的倒U型加劲肋，多个倒U型加劲肋沿横桥向均匀间隔布置；所述斜底板顶部在靠近边腹板和中腹板的两侧沿纵桥向分别设有板肋。
进一步地，所述横隔板顶部的顶板分别与边腹板和中腹板顶部的顶板相互交叉配合形成所述槽型钢梁顶部的开口。
进一步地，所述边腹板上位于槽型钢梁外侧的一侧沿纵桥向设有弧形的风嘴，所述风嘴内沿纵桥向设有多个垂直于风嘴内侧壁的纵向加劲肋，所述横隔板两侧延伸至与风嘴内侧壁固定连接。
更进一步地，所述混凝土桥面板包括预制板、纵向湿接缝和横向湿接缝，所述纵向湿接缝设置于边腹板和中腹板顶部的顶板上，所述横向湿接缝设置于不相邻的横隔板顶部的顶板上，所述纵向湿接缝与横向湿接缝相互垂直交叉设置，所述预制板设置于纵向湿接缝与横向湿接缝之间与其固定连接。
本发明采用由顶板、底板、腹板和横隔板组成的槽型钢梁与混凝土桥面板结合的主梁结构形式，槽型钢梁结构用钢量降低，工程更经济；主梁恒载重量增加，增大了重力刚度，结构刚度得到提高，整体性好，抗弯、抗扭刚度大；且采用混凝土桥面板刚度大，局部变形小，有利于高速行车。本发明采用混凝土桥面板能更好的承受斜拉桥的轴向压应力，发挥材料优势，不存在压屈问题；混凝土桥面板通过分块、提前预制，大幅降低混凝土收缩、徐变引起的变形及应力重分配。
附图说明
图1为本发明的横断面示意图。
图2为图1中Ⅰ-Ⅰ剖面图。
图3为图1中Ⅱ-Ⅱ剖面图。
图4为图2中A-A剖面图(图为左右对称结构，故仅显示一半)。
图5为图2中B-B剖面图(图为左右对称结构，故仅显示一半)。
图6为图2中C-C剖面图(图为左右对称结构，故仅显示一半)。
图中：1-槽型钢梁；2-混凝土桥面板；3-边腹板；4-中腹板；5-横隔板；6-顶板；7-底板；8-第一加劲肋；9-过人孔；10-横隔肋；11-第二加劲肋；12-竖向加劲肋；13-板式加劲肋；14-平底板；15-斜底板；16-倒U型加劲肋；17-板肋；18-风嘴；19-纵向加劲肋；20-预制板；21-纵向湿接缝；22-横向湿接缝；23-剪力钉。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明，便于清楚地了解本发明，但它们不对本发明构成限定。
如图1-6所示，本发明包括顶部开口的槽型钢梁1和位于槽型钢梁1顶部的将槽型钢梁顶部开口封闭的混凝土桥面板2，所述槽型钢梁1包括沿纵桥向间隔布置的边腹板3和中腹板4以及多个沿横桥向布置的横隔板5，所述横隔板5穿过所述中腹板4，横隔板5两侧分别延伸至与边腹板3固定连接，即横隔板被中腹板隔断，所述多个横隔板5沿纵桥向均匀间隔布置，所述边腹板3与中腹板4底部之间、相邻中腹板之间通过底板7连接，所述边腹板3、中腹板4和横隔板5顶部均设置顶板6，顶板宽度仅覆盖对应底部的边腹板或中腹板、横隔板，即边腹板3和中腹板4顶部的顶板平行间隔布置，多个横隔板顶部的顶板平行间隔布置。横隔板5顶部的顶板分别与边腹板3和中腹板4顶部的顶板相互垂直交叉配合连接形成所述槽型钢梁1顶部的开口，即槽型钢梁1顶部的开口为网格状的开口，顶板的交汇处采用圆弧过渡，所述混凝土桥面板2设置于顶板6顶部。
上述方案中，横隔板5上位于边腹板3与中腹板4之间、相邻中腹板4之间的部分均为板状结构，板状结构上设有第一加劲肋8及开有过人孔9。其中多个横隔板5中部分相邻横隔板5之间设有沿横桥向布置的横隔肋10，所述横隔肋10上位于边腹板3与中腹板4之间、相邻中腹板4之间的部分为凹字形的板状结构，所述凹字形板状结构的左右两侧与对应的边腹板3或中腹板4固定连接、底部与底板7固定连接，凹字形板状结构的内侧边缘设有第二加劲肋11。横隔板5及横隔肋10标准间距6.0m，可以保证主梁具有足够的横向刚度、抗扭刚度，保证施工期间桥面吊机及运营荷载产生的局部变形及应力要求。
上述方案中，边腹板3和中腹板4的两侧均设有板状的竖向加劲肋12，两侧的竖向加劲肋12位于同一平面内，竖向加劲肋12顶部与顶板6固定连接，所述竖向加劲肋12设置于横隔肋5与横隔板10之间且与横隔板5平行。边腹板3上在靠近中腹板4的一侧、以及中腹板4上与相邻中腹板相对的一侧均设有多个板式加劲肋13，多个板式加劲肋13沿竖直方向叠层间隔布置，板式加劲肋13垂直于所述边腹板且沿纵桥向布置，板式加劲肋的13数量根据实际需要设置。设置竖向加劲肋12和板式加劲肋能13进一步提高结构刚度，使其满足结构整体及局部受力需要。
上述方案中，底板7包括设置于相邻中腹板4底部之间的平底板14和设置于中腹板4与边腹板3底部之间的斜底板15，所述平底板14与斜底板15一体化连接，即平底板与斜底板为一块整板采用热弯成型工艺制成，根据受力需要在纵桥向不同区段采用不同板厚。平底板14和斜底板15顶部设有多个沿纵桥向布置的倒U型加劲肋16，多个倒U型加劲肋16沿横桥向均匀间隔布置。斜底板15顶部在靠近边腹板3和中腹板4的两侧沿纵桥向分别设有板肋17，U型加劲肋16和板肋17均能够增强底板结构刚度。
上述方案中，为增加风振阻尼特性，提高结构的抗风性能，边腹板3上位于槽型钢梁外侧的一侧(即边腹板背向中腹板的一侧)沿纵桥向设有弧形的风嘴18，风嘴28与边腹板3采用焊接方式连接。所述风嘴28内沿纵桥向设有多个垂直于风嘴内侧壁的纵向加劲肋19，所述横隔板5两侧延伸至与风嘴18内侧壁固定连接。
上述方案中，混凝土桥面板2包括预制板20、纵向湿接缝21和横向湿接缝22，所述纵向湿接缝21设置于边腹板3和中腹板4顶部的顶板上，所述横向湿接缝22设置于不相邻的横隔板5顶部的顶板上，所述纵向湿接缝21与横向湿接缝22相互垂直交叉设置，所述预制板20设置于纵向湿接缝与横向湿接缝之间与其固定连接。为了减小混凝土收缩、徐变对结构的影响，在拼装每块预制板前，要求保证六个月以上的存放时间，同时纵向湿接缝和横向湿接缝均采用补偿收缩混凝土。纵向湿接缝21和横向湿接缝22内均设置剪力钉23，剪力钉23与顶板6固定连接。
本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (10)

1.一种铁路斜拉桥箱形结合主梁结构，其特征在于：包括顶部开口的槽型钢梁(1)和位于槽型钢梁顶部的将槽型钢梁顶部开口封闭的混凝土桥面板(2)，所述槽型钢梁(1)包括沿纵桥向布置的边腹板(3)和中腹板(4)以及多个沿横桥向布置的横隔板(5)，所述横隔板(5)穿过所述中腹板其两侧分别延伸至与边腹板(3)固定连接，所述多个横隔板(5)沿纵桥向均匀间隔布置，所述边腹板(3)和中腹板(4)底部通过槽型钢梁(1)的底板(7)连接，所述边腹板(3)、中腹板(4)和横隔板(5)顶部均设置顶板(6)，所述混凝土桥面板(2)设置于顶板(6)顶部。
2.根据权利要求1所述的一种铁路斜拉桥箱形结合主梁结构，其特征在于：所述横隔板(5)上位于边腹板与中腹板之间、相邻中腹板之间的部分均设有第一加劲肋(8)及开有过人孔(9)。
3.根据权利要求1所述的一种铁路斜拉桥箱形结合主梁结构，其特征在于：所述多个横隔板(5)中部分相邻横隔板之间设有沿横桥向布置的横隔肋(10)，所述横隔肋(10)上位于边腹板与中腹板之间、相邻中腹板之间的部分为凹字形的板状结构，所述凹字形板状结构的左右两侧与边腹板或中腹板固定连接、底部与底板固定连接，凹字形板状结构的内侧边缘设有第二加劲肋(11)。
4.根据权利要求3所述的一种铁路斜拉桥箱形结合主梁结构，其特征在于：所述边腹板(3)和中腹板(4)的两侧均设有竖向加劲肋(12)，竖向加劲肋(12)顶部与顶板(6)固定连接，所述竖向加劲肋(12)设置于横隔肋(5)与横隔板(10)之间且与横隔板(5)平行。
5.根据权利要求1所述的一种铁路斜拉桥箱形结合主梁结构，其特征在于：所述边腹板(3)上在靠近中腹板的一侧、中腹板(4)上与相邻中腹板相对的一侧均设有多个板式加劲肋(13)，多个板式加劲肋(13)沿竖直方向叠层间隔布置，板式加劲肋(13)垂直于所述边腹板且沿纵桥向布置。
6.根据权利要求1所述的一种铁路斜拉桥箱形结合主梁结构，其特征在于：所述底板(7)包括设置于相邻中腹板底部之间的平底板(14)和设置于中腹板与边腹板底部之间的斜底板(15)，所述平底板(14)与斜底板(15)一体化连接。
7.根据权利要求6所述的一种铁路斜拉桥箱形结合主梁结构，其特征在于：所述平底板(14)和斜底板(15)顶部设有多个沿纵桥向布置的倒U型加劲肋(16)，多个倒U型加劲肋(16)沿横桥向均匀间隔布置；所述斜底板(15)顶部在靠近边腹板和中腹板的两侧沿纵桥向分别设有板肋(17)。
8.根据权利要求1所述的一种铁路斜拉桥箱形结合主梁结构，其特征在于：所述横隔板(5)顶部的顶板分别与边腹板(3)和中腹板(4)顶部的顶板相互交叉配合形成所述槽型钢梁(1)顶部的开口。
9.根据权利要求1所述的一种铁路斜拉桥箱形结合主梁结构，其特征在于：所述边腹板(3)上位于槽型钢梁外侧的一侧沿纵桥向设有弧形的风嘴(18)，所述风嘴(18)内沿纵桥向设有多个垂直于风嘴内侧壁的纵向加劲肋(19)，所述横隔板(5)两侧延伸至与风嘴(18)内侧壁固定连接。
10.根据权利要求1所述的一种铁路斜拉桥箱形结合主梁结构，其特征在于：所述混凝土桥面板(2)包括预制板(20)、纵向湿接缝(21)和横向湿接缝(22)，所述纵向湿接缝(21)设置于边腹板(3)和中腹板(4)顶部的顶板上，所述横向湿接缝(22)设置于不相邻的横隔板(5)顶部的顶板上，所述纵向湿接缝(21)与横向湿接缝(22)相互垂直交叉设置，所述预制板(20)设置于纵向湿接缝(21)与横向湿接缝(22)之间与其固定连接。
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