CN107338719A - 具有栅栏式腹板的箱梁 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及桥梁结构技术领域，提供了一种具有栅栏式腹板的箱梁。该箱梁包括顶板、底板以及相对设置的第一腹板和第二腹板，第一腹板包括埋设在顶板中的第一上梁、埋设在底板中的第一下梁以及多个间隔设置在第一上梁和第一下梁之间的第一支撑杆，每个第一支撑杆的两端分别与第一上梁和第一下梁连接；第二腹板包括埋设在顶板中的第二上梁、埋设在底板中的第二下梁以及与第一支撑杆一一对应的第二支撑杆，每个第二支撑杆的两端分别与第二上梁和第二下梁连接。本发明通过采用多个间隔设置的第一支撑杆和多个间隔设置的第二支撑杆，不仅使得箱梁的自重减轻，而且大大提高了顶板和底板的纵向预应力张拉效果、提高了抗风性能、减小了温度应力。

Description

具有栅栏式腹板的箱梁
技术领域
本发明涉及桥梁结构技术领域，尤其涉及一种具有栅栏式腹板的箱梁。
背景技术
波形钢腹板组合箱梁是20世纪80年代出现的一种新型箱梁，是一种用波形钢板置换混凝土腹板的新型钢-混凝土组合结构。
但是，由于波形钢腹板与顶板和底板的结合部多而复杂，易导致该部位的混凝土浇筑不够密实；另外，由于波形钢腹板组合箱梁的箱室内部为封闭空间，从而导致箱梁的抗风性能差、温度应力大。
发明内容
本发明要解决的是现有技术中波形钢腹板组合箱梁抗风性能差、温度应力大以及腹板与顶板和底板的结合部位混凝土易浇筑不严的技术问题。
为解决上述问题，本发明提供了一种具有栅栏式腹板的箱梁，该箱梁包括顶板、底板以及相对设置的第一腹板和第二腹板，所述第一腹板包括埋设在所述顶板中的第一上梁、埋设在所述底板中的第一下梁以及多个间隔设置在所述第一上梁和所述第一下梁之间的第一支撑杆，每个所述第一支撑杆的两端分别与所述第一上梁和所述第一下梁连接；所述第二腹板包括埋设在所述顶板中的第二上梁、埋设在所述底板中的第二下梁以及与所述第一支撑杆一一对应的第二支撑杆，每个所述第二支撑杆的两端分别与所述第二上梁和所述第二下梁连接。
其中，所述第一上梁、第一下梁、第二上梁和第二下梁均为工字钢。
其中，所述第一支撑杆和所述第二支撑杆均为T形钢板。
其中，还包括预紧件、横张预应力束和压杆，所述压杆设置在所述横张预应力束中部的上方，所述横张预应力束包括多个间隔设置在所述底板上方的预应力束，每个预应力束的两端分别与对应的所述第一支撑杆和所述第二支撑杆连接，所述压杆与每个所述预应力束正交，所述预紧件用于将所述压杆压设在所述预应力束上。
其中，所述压杆为双槽钢。
其中，所述预紧件的数量为多个，多个所述预紧件沿所述压杆的长度方向间隔设置。
其中，所述预紧件包括螺纹钢筋和螺母，所述螺纹钢筋的一端埋设在所述底板中、另一端穿过所述压杆并与所述螺母配合连接。
其中，所述预应力束通过角钢与所述第一支撑杆和所述第二支撑杆连接。
本发明结构简单、施工简单方便，通过将间隔设置的多个第一支撑杆作为第一腹板的主体、将间隔设置的多个第二支撑杆作为第二腹板的主体，不仅使得箱梁的自重减轻，而且大大提高了顶板和底板的纵向预应力张拉效果、提高了抗风性能、减小了温度应力。
附图说明
图1是本发明实施例的一种具有栅栏式腹板的箱梁的轴侧视图；
图2是本发明实施例的一种具有栅栏式腹板的箱梁的正视图；
图3是图1中的A向局部放大图；
图4是本发明实施例的一种具有栅栏式腹板的箱梁中的第一腹板(第二腹板)的轴侧视图；
图5是本发明实施例的一种具有栅栏式腹板的箱梁中横张预应力束的局部示意图；
图6是本发明实施例的一种具有栅栏式腹板的箱梁采用预紧件和未采用预紧件时底板的变形示意图；其中图6(a)为采用预紧件时底板的变形示意图图；图6(b)为未采用预紧件时底板的变形示意图
图7是本发明实施例的一种具有栅栏式腹板的箱梁和现有的波形钢腹板箱梁在风载荷作用下的示意图；其中图7(a)为本发明的箱梁在风载荷作用下的示意图；图7(b)为现有的波形钢腹板箱梁在风载荷作用下的示意图；
图8是本发明实施例的一种具有栅栏式腹板的箱梁和现有的波形钢腹板箱梁的内部和外部热交换的示意图；其中图8(a)为本发明的箱梁内部和外部热交换的示意图；图8(b)为现有的波形钢腹板箱梁内部和外部热交换的示意图。
附图标记：
1、顶板；2、底板；3、第一腹板；3-1、第一支撑杆；
3-2、第一上梁；3-3、第一下梁；4、第二腹板；
4-1、第二支撑杆；4-2、第二上梁；4-3第二下梁；
5、横张预应力束；5-1、预应力束；6、压杆；7、预紧件。
具体实施方式
为使发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合发明中的附图，对发明中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例是发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于发明保护的范围。
在本发明的描述中，除非另有说明，术语“上”、“下”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在发明中的具体含义。
结合图1至图4所示，本发明提供了一种具有栅栏式腹板的箱梁，该箱梁包括顶板1、底板2以及相对设置的第一腹板3和第二腹板4，所述第一腹板3包括埋设在所述顶板1中的第一上梁3-2、埋设在所述底板2中的第一下梁3-3以及多个间隔设置在所述第一上梁3-2和所述第一下梁3-3之间的第一支撑杆3-1，每个所述第一支撑杆3-1的两端分别与所述第一上梁3-2和所述第一下梁3-3连接；所述第二腹板4包括埋设在所述顶板1中的第二上梁4-2、埋设在所述底板2中的第二下梁4-3以及与所述第一支撑杆3-1一一对应的第二支撑杆4-1，每个所述第二支撑杆4-1的两端分别与所述第二上梁4-2和所述第二下梁4-3连接。
实际施工时，首先，可在工厂将第一腹板3和第二腹板4进行预先组装：将各个第一支撑杆3-1等间距的焊接在第一上梁3-2和第一下梁3-3上，同时将各个第二支撑杆4-1等间距的焊接在第二上梁4-2和第二下梁4-3上；接着，将第一腹板3和第二腹板4运输至现场后，进行底板2的制作：搭设底模、预埋第一下梁3-3和第二下梁4-3，并浇筑混凝土，以形成底板2；最后，待底板2达到预定强度后，进行顶板1的制作：以第一腹板3或第二腹板4作为支撑模板，搭设顶模，预埋第一上梁3-2和第二上梁4-2，并浇筑混凝土，以形成顶板1。可见，本发明不仅结构简单、施工简单方便、浇筑严实，而且在施工过程通过将第一腹板3或第二腹板4作为支撑模板使用，可大大降低箱梁整体的施工成本。
另外，再结合图7和图8可知，由于相邻的第一支撑杆3-1之间以及相邻的第二支撑杆4-1之间均具有间隙，这样设置不仅使得箱梁的自重减轻，而且还可减小第一腹板3和第二腹板4的迎风面积，使风可直接横向穿过箱梁，从而大大降低了横向风荷载对箱梁的影响；与此同时，由于箱梁内部和外部之间保持良好的空气对流，使得箱梁的内外无温度差异，从而大大降低了温度应力，提高了箱梁的使用寿命。
优选地，所述第一上梁3-2、第一下梁3-3、第二上梁4-2和第二下梁4-3均为工字钢。由此，当浇筑顶板1和底板2时，工字钢两侧的凹槽中就可充满混凝土，也就是说工字钢可完全被混凝土包围，从而就可进一步有效避免第一腹板3和第二腹板4与顶板1和底板2的结合处浇筑不实的情况发生。
优选地，所述第一支撑杆3-1和所述第二支撑杆4-1均为T形钢板、以进一步提高第一腹板3和第二腹板4的屈曲失稳承载力。
进一步地，为了提高底板2的抗裂性能，本箱梁还包括预紧件7、横张与预应力束5和压杆6，所述压杆6设置在所述横张与预应力束5中部的上方，所述横张与预应力束5包括多个间隔设置在所述底板2上方的与预应力束5-1，每个与预应力束5-1的两端分别与对应的所述第一支撑杆3-1和所述第二支撑杆4-1连接，所述压杆6与每个所述与预应力束5-1正交，所述预紧件7用于将所述压杆6压设在所述与预应力束5-1上。
由于每个与预应力束5-1的两端分别与对应的第一支撑杆3-1和第二支撑杆4-1连接，即每个与预应力束5-1的两端分别与临近的第一支撑杆3-1和第二支撑杆4-1连接，当通过预紧件7将压杆6压设在与预应力束5-1的上时，与预应力束5-1会发生微小的弯曲变形、产生横向预应力，此时与预应力束5-1处于绷紧状态，也就是说压杆6对各个与预应力束5-1施加的向下的压力，可通过与预应力束5-1以及与其连接的第一支撑杆3-1和第二支撑杆4-1传递至底板2，使得底板2受到横向预应力，从而就可有效避免底板2开裂。
进一步地，所述压杆6为双槽钢。
优选地，所述预紧件7的数量为多个，多个所述预紧件7沿所述压杆6的长度方向间隔设置，以保证底板2各处受力均匀。
优选地，所述预紧件7包括螺纹钢筋和螺母，所述螺纹钢筋的一端埋设在所述底板2中、另一端穿过所述压杆6并与所述螺母配合连接。这样设置的好处在于：一方面、结构简单、操作方便，通过拧紧螺母，就可将压杆6压设在与预应力束5-1上，不仅可避免采用笨重的千斤顶来压设压杆6，而且也无需在底板2两侧设置专门的工作平台，从而大大简化了施工流程、节约了成本；另一方面、通过调节螺母旋入螺纹钢筋的长度，就可改变施加在底板2上的水平拉力的大小；进一步地，结合图6可知，预紧件7对压杆6施加压力的同时，压杆6也会对螺纹钢筋施加一个反作用力即向上的拉拔力，也就是对底板2施加一个向上的拉力，通过该作用力、底板2自身重力以及横向预应力三者的共同作用，可保证底板2变形在指定范围内。需要说明的是，预紧件7不仅可以是螺纹钢筋和螺母的组合结构，例如还可以是螺栓，施工时在底板2上设置多个螺纹孔，使螺栓的一端穿过压杆6后旋入对应的螺纹孔，只要能够保证将压杆6压设在与预应力束5-1上即可。
如图5所示，所述与预应力束5-1通过角钢与所述第一支撑杆3-1和所述第二支撑杆4-1连接。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种具有栅栏式腹板的箱梁，其特征在于，包括顶板、底板以及相对设置的第一腹板和第二腹板，所述第一腹板包括埋设在所述顶板中的第一上梁、埋设在所述底板中的第一下梁以及多个间隔设置在所述第一上梁和所述第一下梁之间的第一支撑杆，每个所述第一支撑杆的两端分别与所述第一上梁和所述第一下梁连接；所述第二腹板包括埋设在所述顶板中的第二上梁、埋设在所述底板中的第二下梁以及与所述第一支撑杆一一对应的第二支撑杆，每个所述第二支撑杆的两端分别与所述第二上梁和所述第二下梁连接。
2.根据权利要求1所述的具有栅栏式腹板的箱梁，其特征在于，所述第一上梁、第一下梁、第二上梁和第二下梁均为工字钢。
3.根据权利要求1所述的具有栅栏式腹板的箱梁，其特征在于，所述第一支撑杆和所述第二支撑杆均为T形钢板。
4.根据权利要求1至3任一项所述的具有栅栏式腹板的箱梁，其特征在于，还包括预紧件、横张预应力束和压杆，所述压杆设置在所述横张预应力束中部的上方，所述横张预应力束包括多个间隔设置在所述底板上方的预应力束，每个预应力束的两端分别与对应的所述第一支撑杆和所述第二支撑杆连接，所述压杆与每个所述预应力束正交，所述预紧件用于将所述压杆压设在所述预应力束上。
5.根据权利要求4所述的具有栅栏式腹板的箱梁，其特征在于，所述压杆为双槽钢。
6.根据权利要求4所述的具有栅栏式腹板的箱梁，其特征在于，所述预紧件的数量为多个，多个所述预紧件沿所述压杆的长度方向间隔设置。
7.根据权利要求6所述的具有栅栏式腹板的箱梁，其特征在于，所述预紧件包括螺纹钢筋和螺母，所述螺纹钢筋的一端埋设在所述底板中、另一端穿过所述压杆并与所述螺母配合连接。
8.根据权利要求4所述的具有栅栏式腹板的箱梁，其特征在于，所述预应力束通过角钢与所述第一支撑杆和所述第二支撑杆连接。
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