CN106835930B - 一种螺栓连接式钢砼组合梁 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种螺栓连接式钢砼组合梁，该钢砼组合梁至少由一跨梁段构成，每一跨梁段包括混凝土面板和若干根相互平行的工字型钢主梁；其特征在于，所述的工字型钢主梁的腹板两侧均匀分布有连接上下翼缘的加劲肋；所述的混凝土面板为由矩形混凝土板组成的阵列，且按以下方式铺架在工字钢主梁上：每两根相邻的工字型钢主梁之间设有一列所述矩形混凝土板，每一块矩形混凝土板的两侧分别搭在相邻两根工字型钢主梁的上翼缘上，并通过高强度螺栓与所述上翼缘固定连接；所述的混凝土面板中相邻的两块矩形混凝土板之间均设有构造缝；当所述钢砼组合梁由两跨以上的梁段构成时，相邻两跨梁段之间设有伸缩缝。

Description

一种螺栓连接式钢砼组合梁

技术领域

本发明涉及由容易分离的标准节段或部件构成的桥梁。

背景技术

随着新型城镇化进程不断推进和可循环结构概念的提出，大力发展可持续和低碳桥梁结构已经成为当前工程结构发展的重要方向，组合可循环桥梁结构应运而生。由于组合可循环桥梁结构不但具有传统单一桥梁结构强度高，抗屈服能力强，受力变形小的特点，兼具易于施工，经济效益良好，可回收利用等优点，可充分发挥组合结构性能优势，提升公路桥梁品质，而且符合绿色、节能、环保的发展趋势，助推公路建设转型升级，是当今桥梁结构发展的主流方向。

钢砼组合梁是一种十分常见的组合梁结构形式，这种结构形式将型钢主梁和混凝土面板的材料特性有机的结合在一起，提高了组合梁的刚度，降低了组合梁的高度，不仅节约钢材，缩短了施工周期，还提升了梁主体的抗震性能。

然而，现有的钢砼组合梁在同一跨内的混凝土面板通常为一整块，这使得混凝土面板的预制难度较大；同时由于这种混凝土面板体积大、重量高，其运输和吊装难度都十分大，若吊装不当极易发生落梁现象。

传统钢砼组合梁的组合形式为T型组合，即型钢主梁纵向支撑于混凝土板的中部，当结构承受均布荷载时，混凝土板上表面的中部易出现纵向延伸的裂纹，但是由于混凝土上表面覆盖有沥青铺装面层，裂缝难以被发现，而沥青铺装面层则会出现数条相互平行的横向裂缝，将路面横向分割成若干块，各分割块高低起伏，且多次修缮无果；究其深层原因，在于该状态下双向预制板已经被横向裂缝割裂为若干单向板单元，相对原结构承载能力急剧减低，无法保证行车安全和舒适度。

另外，现有钢砼组合梁中混凝土面板与型钢主梁之间通常采用剪力钉连接，即，在型钢主梁的上表面焊接剪力钉，在混凝土板的边缘预留穿设剪力钉的孔洞，然后通过二次混凝土现浇的方法将型钢主梁和混凝土板连接在一起；这样的连接方式不仅安装难度大，也不利于拆卸，增加了后期修缮和整改的难度。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种螺栓连接式钢砼组合梁，该钢砼组合梁具有施工简单、工期短，后期维修整改容易的优点。

本发明解决上述技术问题的技术方案为：

一种螺栓连接式钢砼组合梁，该钢砼组合梁至少由一跨梁段构成，每一跨梁段包括混凝土面板和若干根工字型钢主梁，其中，所述若干根工字型钢主梁相互平行，且两头分别由隔震支座支承于支撑该一跨梁段的两盖梁上；其特征在于，

所述的工字型钢主梁的腹板两侧均匀分布有连接上下翼缘的加劲肋；

所述的混凝土面板为由矩形混凝土板组成的阵列，且按以下方式铺架在工字钢主梁上：每两根相邻的工字型钢主梁之间设有一列所述矩形混凝土板，每一块矩形混凝土板的两侧分别搭在相邻两根工字型钢主梁的上翼缘上，并通过高强度螺栓与所述上翼缘固定连接；

所述的混凝土面板中相邻的两块矩形混凝土板之间均设有构造缝；

当所述钢砼组合梁由两跨以上的梁段构成时，相邻两跨梁段之间设有伸缩缝。

本发明具有以下的有益效果：

1、利用小块的混凝土板阵列与工字型钢主梁结合形成组合梁，混凝土板的预制、运输和吊装的工作难度明显减小。

2、混凝土板与工字型钢主梁之间通过螺栓连接，无需二次混凝土现浇，易于安装施工，工期明显缩短；且后期修缮、整改甚至拆除难度均明显缩小。

3、每一块矩形混凝土板的两侧分别搭在两根工字型钢上，并通过高强度螺栓连接形成Π型构造，其力学模型可简化为两端铰支的一次超静定简支梁体系，当矩形混凝土板承受均布荷载时，板体横向受弯其裂缝必然出现在板底，便于早发现早处理，避免主梁脆性破坏。

附图说明

图1～3为利用本发明所述的螺栓连接式钢砼组合梁组成的一种两跨组合梁桥的结构示意图，其中，图1为主视图(剖视)，图2为图1中局部Ⅰ的放大图，图3为图1中局部Ⅱ的放大图。

图4～9为图1～3所示两跨组合梁桥中一跨梁段的结构示意图，其中，图4为主视图(剖视)，图5为图4的A-A剖视图，图6为俯视状态下矩形混凝土板的排列状态示意图，图7为图4中局部Ⅲ的放大图，图8为图5中局部Ⅳ的放大图，图9为图5中局部Ⅴ的放大图。

具体实施方式

参见图1～3，本例为一种由所述螺栓连接式钢砼组合梁构成的两跨组合梁桥，包括由三根盖梁支撑的两跨梁段1，所述三根盖梁中有两根为由位于所述两跨组合梁桥两头的桥台4支撑的桥台盖梁5，有一根为由位于所述两跨组合梁桥中部的桥墩2支撑的桥墩盖梁3；所述的两跨梁段1相对的一头分别由橡胶隔震支座8支承于桥墩盖梁3上，相背的一头分别由橡胶隔震支座8支承于两根桥台盖梁5上；且，所述两跨梁段1相对的一头的端部之间设有80mm宽的伸缩缝7，两者与桥台盖梁5搭接的一头与对应桥台4的背墙6之间也分别设有80mm宽的伸缩缝7。

参见图4～9，每一跨梁段1包括五根相互平行且等距分布的工字型钢主梁9和铺架在所述五根工字型钢主梁9上的混凝土面板；每一根工字型钢主梁9的腹板9-3的两侧均匀分布有四个竖向联结上下翼缘的加劲肋9-1，每一加劲肋9-1与工字型钢主梁9的腹板和上下翼缘连接的侧边均需双面施焊；每一根工字型钢主梁9的两头分别由所述橡胶隔震支座8支承于所述桥墩盖梁3和支撑该一跨梁段1的一根桥台盖梁5上；所述的混凝土面板为由12块矩形混凝土板10组成的3×4的阵列，该阵列中相邻的两块矩形混凝土板10之间留有15mm宽的构造缝13；所述的五根工字型钢主梁9中，相邻的两根之间铺架有一列所述矩形混凝土板10，该一列矩形混凝土板10中每一块的两侧分别搭接在相邻两根工字型钢主梁9的上翼缘9-2相对的一侧的上表面，并通过10.9级的高强度螺栓12固定连接；所述固定连接的方式为：在所述工字型钢主梁9的上翼缘9-2上沿长度方向开设螺栓孔，在矩形混凝土板10两侧对应所述螺栓孔的位置预留沉头孔，所述高强度螺栓12由下向上将工字型钢主梁9的上翼缘9-2与矩形混凝土板10穿设在一起，并在所述沉头孔内由螺帽锁死。位于外侧的两列矩形混凝土板10的外侧边向外延伸形成桥梁翼缘，并与支撑该桥梁翼缘的工字型钢主梁9的上翼缘9-2的两侧分别采用高强度螺栓12固定连接，此后在两跨梁段1的混凝土面板上浇筑沥青路面11即可完成本例中两跨组合梁桥的施工。

Claims (1)

1.一种螺栓连接式钢砼组合梁，该钢砼组合梁至少由一跨梁段构成，每一跨梁段包括混凝土面板和若干根工字型钢主梁，其中，所述若干根工字型钢主梁相互平行，且两头分别由隔震支座支承于支撑该一跨梁段的两盖梁上；其特征在于，

所述的工字型钢主梁的腹板两侧均匀分布有连接上下翼缘的加劲肋；

所述的混凝土面板为由矩形混凝土板组成的阵列，且按以下方式铺架在工字钢主梁上：每两根相邻的工字型钢主梁之间设有一列所述矩形混凝土板，每一块矩形混凝土板的两侧分别搭在相邻两根工字型钢主梁的上翼缘上，并通过高强度螺栓与所述上翼缘固定连接；

所述的混凝土面板中相邻的两块矩形混凝土板之间均设有构造缝；

当所述钢砼组合梁由两跨以上的梁段构成时，相邻两跨梁段之间设有伸缩缝。