CN110331648A - 超高性能混凝土-部分型钢组合梁单元、超高性能混凝土-型钢组合梁单元及组合梁 - Google Patents
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Classifications
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Abstract
本发明公开了一种超高性能混凝土‑部分型钢组合梁单元，所述超高性能混凝土梁包括顶板、腹板和底板，所述顶板的端部设有半槽口，所述半槽口处设有纵桥向布置的顶板加强钢板，所述顶板加强钢板的一端固设于顶板中，另一端延伸出所述顶板的端部，所述腹板中设有纵桥向布置的腹板加强钢板，所述腹板加强钢板的一端固设于腹板中，另一端延伸出所述腹板的端部。本发明还提供一种超高性能混凝土‑型钢组合梁单元。本发明还相应两种上述两种梁单元连接而成的组合梁。利用上述超高性能混凝土‑部分型钢组合梁单元或超高性能混凝土‑型钢组合梁单元，相邻梁单元接缝处的连接结构简单合理、受力性能优异。
Description
技术领域
本发明属于桥梁结构领域，尤其涉及一种组合梁单元及组合梁。
背景技术
超高性能混凝土(UHPC)是一种高抗压强度、高抗拉强度、高模量、高延性、高耐久性的超高性能纤维增强水泥基复合材料，由水泥、矿物掺合料、石英砂、石英粉、钢纤维、减水剂和水按最大密实度理论配置而成，使得材料内部的缺陷减至最少。由于超高性能混凝土强度高、弹性模量大，已有工程经验表明，超高性能混凝土可有效减轻结构自重、提高结构的利用效率。
目前已经对几种类型新颖的组合梁在结构受力性能和设计方法方面做了大量的技术研究，但是装配式超高性能混凝土-部分型钢组合梁在施工现场梁段的接头连接问题的解决与否，是关乎其能否在实际工程应用中实施的重要环节，不仅会直接影响到桥梁的承载能力和使用寿命，还会影响到道路的通顺性及行车行人的安全。在接缝处，本应由超高性能混凝土组合梁中所含规律分布的钢纤维连接的桥面板被“截断”，大大降低了接缝处的连接强度和桥面板的连续性，从而在拉应力作用下接缝处容易出现局部破损或裂缝，使得桥梁的耐久性难以满足设计使用年限的要求。
超高性能混凝土-部分型钢组合梁和超高性能混凝土-型钢组合梁因其新颖的结构组合形式，在施工现场的连接与一般的钢-混凝土组合梁的连接不同，目前还未发现有专门针对这种新颖结构在接头处的设计和研究。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服以上背景技术中提到的不足和缺陷，提供一种超高性能混凝土-部分型钢组合梁单元及超高性能混凝土-部分型钢组合梁、超高性能混凝土-型钢组合梁单元及超高性能混凝土-型钢组合梁，利用上述超高性能混凝土-部分型钢组合梁单元或超高性能混凝土-型钢组合梁单元，相邻梁单元接缝处的连接结构简单合理、受力性能优异。为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：
一种超高性能混凝土-部分型钢组合梁单元，所述超高性能混凝土-部分型钢组合梁单元包括主梁型钢及固设于主梁型钢上的超高性能混凝土梁，所述超高性能混凝土梁包括顶板、腹板和底板，所述顶板的端部设有半槽口(相邻两个半槽口拼接形成槽口)，所述半槽口处设有纵桥向布置的顶板加强钢板，所述顶板加强钢板的一端固设于顶板中，另一端延伸出所述顶板的端部，所述腹板中设有纵桥向布置的腹板加强钢板，所述腹板加强钢板的一端固设于腹板中，另一端延伸出所述腹板的端部。
上述半槽口的纵桥向长度为L/6-L/10(L为单跨梁的跨度)，半槽口处进行凿毛处理，以降低新旧混凝土界面处的高拉应力并提高新旧混凝土连接的整体性。
上述超高性能混凝土-部分型钢组合梁单元中，优选的，所述顶板加强钢板居中设于半槽口处，所述腹板加强钢板居中设于腹板中，且所述顶板加强钢板与腹板加强钢板相互垂直固接；所述腹板加强钢板的下部与主梁型钢的上翼缘固接，且所述腹板加强钢板的下部位于主梁型钢的上翼缘的纵桥向中心轴线上。上述顶板加强钢板与腹板加强钢板居中设置利于整个结构的受力，并且，腹板加强钢板的下端与主梁型钢上翼缘固接，可以通过主梁型钢定位超高性能混凝土梁。还有，通过上述设置方式，顶板加强钢板、腹板加强钢板和主梁型钢相互固接，在接缝处现浇超高性能混凝土后，超高性能混凝土、顶板加强钢板、腹板加强钢板和主梁型钢形成整体受力结构，保证现浇接缝处超高性能混凝土、顶板加劲钢板、腹板加劲钢板和主梁型钢的整体工作性能，连接形成的钢-超高性能混凝土构架能够通过加劲钢板增加其抗拉性能，在有效传递剪切应力并提高抗剪承载能力的同时，能防止接缝处裂缝的产生，确保连接结构的稳定，同时具有耐久性好、抗疲劳性能好等优点，可有效降低接缝处的频繁维修。
上述超高性能混凝土-部分型钢组合梁单元中，优选的，所述顶板加强钢板远离顶板端部的一端由半槽口向顶板内继续延伸1-2m(即顶板加强钢板有三段，一段位于半槽口，半槽口左右两侧的其中一段延伸出半槽口的端部，另一段由半槽口向顶板内延伸1-2m)，所述顶板加强钢板的宽为超高性能混凝土梁宽度的1/3-2/3(更优选为1/2)，所述顶板加强钢板的厚为12-15mm；所述腹板加强钢板远离腹板端部的一端与顶板加强钢板远离顶板端部的一端平齐，所述腹板加强钢板的厚为12-15mm。上述顶板加强钢板和腹板加强钢板的长宽厚限定是为了在合理结构尺寸和经济范围内增加结构的刚度。
上述超高性能混凝土-部分型钢组合梁单元中，优选的，所述顶板加强钢板与腹板加强钢板上均开设有多个均匀分布的通孔。超高性能混凝土中含有规律分布的钢纤维，在顶板加强钢板与腹板加强钢板上开设通孔，可以保证钢纤维的连续性，可以大大增加现浇连接部处超高性能混凝土的受力性能。一般来说，通孔的大小根据剪力连接件的间距进行确定，通孔的直径接近或等于剪力连接件纵桥向间距的一半。并且，通孔在顶板加强板上个数不多于在腹板加强钢板上的个数。
上述超高性能混凝土-部分型钢组合梁单元中，优选的，所述顶板加强钢板与腹板加强钢板的表面上都均匀固设有多个剪力连接件(如栓钉)。剪力连接件的作用在于提高顶板加强钢板、腹板加强钢板与现浇超高性能混凝土连接的紧密性，有利用提高整体结构的受力性能。
作为一个总的技术构思，本发明还提供一种超高性能混凝土-型钢组合梁单元，所述超高性能混凝土-型钢组合梁单元包括主梁型钢及固设于主梁型钢上的超高性能混凝土梁，所述超高性能混凝土梁的端部设有半槽口，所述半槽口处设有纵桥向布置的顶板加强钢板(居中设置)，所述顶板加强钢板的一端固设于超高性能混凝土梁中，另一端延伸出所述超高性能混凝土梁的端部。
上述超高性能混凝土-型钢组合梁单元中，优选的，所述顶板加强钢板上开设有多个均匀分布的通孔；所述顶板加强钢板的表面上均匀固设有多个剪力连接件。通孔和剪力连接件的作用可参见上文。
上述超高性能混凝土-型钢组合梁单元中，优选的，所述顶板加强钢板远离超高性能混凝土梁端部的一端由半槽口向超高性能混凝土梁内继续延伸1-2m(即顶板加强钢板有三段，一段位于半槽口，半槽口左右两侧的其中一段延伸出半槽口的端部，另一段由半槽口向超高性能混凝土梁内延伸1-2m)，所述顶板加强钢板的宽为超高性能混凝土梁宽度的1/3-2/3，所述顶板加强钢板的厚为12-15mm。
作为一个总的技术构思，本发明还提供一种超高性能混凝土-部分型钢组合梁，所述超高性能混凝土-部分型钢组合梁主要由上述超高性能混凝土-部分型钢组合梁单元连接而成，相邻超高性能混凝土-部分型钢组合梁单元纵桥向之间通过现浇连接部连接。现浇连接部可为T型现浇连接部，T型的竖直平口的纵桥向宽度可为40cm左右，横桥向宽度为整个桥宽。多个组合梁单元连接时，下部主梁型钢的连接方式不限。
上述超高性能混凝土-部分型钢组合梁中，优选的，纵桥向相邻一对所述顶板加强钢板的端部保持相邻，且纵桥向相邻一对所述顶板加强钢板之间通过钢板和/或钢条连接。上述钢板用于将相邻的顶板加强钢板连接，钢板与顶板加强钢板的连接方式不限，如其二者采用高强螺栓连接。钢条包括长直条或环形锚固钢筋，长直条可直接与采用焊接的方式与顶板加强钢板连接，环形锚固钢筋可通过环形锚固钢筋的环形端锚固于剪力连接件上，用于将相邻顶板加强钢板连接。顶板加强钢板相互间接连接，相比于不连接的情形，会使得接缝处的结构刚度不会发生突变，受力更加均匀，增加接缝处的抗拉能力，减少接缝处裂缝产生的可能性。
上述超高性能混凝土-部分型钢组合梁中，优选的，纵桥向相邻一对所述顶板加强钢板的端部为相互交错布置且相互配合的梳齿条。梳齿条结构简单，一方面方便施工，利于后续接缝处的UHPC的浇筑密实；另一方面梳齿条的受力性能与钢筋类似，可增加顶板加劲钢板与接缝处UHPC的接触面积，提高二者的粘结力，改善接缝处UHPC的抗拉能力，从而保证接缝处的力学性能。
上述超高性能混凝土-部分型钢组合梁中，优选的，纵桥向相邻一对所述腹板加强钢板的端部保持相邻，且纵桥向相邻一对所述腹板加强钢板之间通过连接钢筋连接。或者，优选的，纵桥向相邻一对所述腹板加强钢板的端部呈相互配合的Z字型或凹凸状；所述凹凸状包括相互配合的梯形凸起和梯形凹槽、相互配合的矩形凸起和矩形凹槽。上述设置方式均是为了使得两块腹板加强钢板的结合更加紧固，避免在高拉应力下接缝处的开裂。
作为一个总的技术构思，本发明还提供一种超高性能混凝土-型钢组合梁，所述超高性能混凝土-型钢组合梁主要由多个上述的超高性能混凝土-型钢组合梁单元连接而成，相邻超高性能混凝土-型钢组合梁单元纵桥向之间通过现浇连接部连接。
上述超高性能混凝土-型钢组合梁中，优选的，纵桥向相邻一对所述顶板加强钢板的端部保持相邻，且纵桥向相邻一对所述顶板加强钢板之间通过钢板和/或钢条连接。
上述超高性能混凝土-型钢组合梁中，优选的，纵桥向相邻一对所述顶板加强钢板的端部保持相邻，纵桥向相邻一对所述顶板加强钢板的端部为相互交错布置且相互配合的梳齿条。
本发明还相应提供一种上述超高性能混凝土-部分型钢组合梁的施工方法，包括以下步骤：
S1：首先在预制场定位主梁型钢、顶板加强钢板和腹板加强钢板，并将主梁型钢、顶板加强钢板和腹板加强钢板固接，然后浇筑超高性能混凝土形成装配式超高性能混凝土-部分型钢组合梁单元，浇筑时预留半槽口；
S2：再将超高性能混凝土-部分型钢组合梁单元吊装到施工现场后，将相邻顶板加强钢板纵桥向利用钢板和/或钢条连接，或将顶板加强钢板的端部设置成相互交错布置且相互配合的梳齿条，将相邻腹板加强钢板利用连接钢筋连接，或将腹板加强钢板的端部设置成相互配合的Z字型或凹凸状；
S3：在接缝处现浇超高性能混凝土，养护形成现浇连接部；再完成桥面板后续相关施工过程，即完成施工。
本发明中超高性能混凝土-型钢组合梁的施工方法与上述施工方法相似。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
1、利用本发明中的超高性能混凝土-部分型钢组合梁单元组合而成超高性能混凝土-部分型钢组合梁，在接缝处现浇超高性能混凝土后，顶板加强钢板、腹板加强钢板和现浇超高性能混凝土成一个整体，可保证接缝区域的连接更加牢固可靠，大幅度增强了超高性能混凝土-部分型钢组合梁的接缝处的结构强度，桥面板的连续性更高，组合梁的承载能力更高，在拉应力作用下接缝处不容易出现局部破损或裂缝，桥梁的耐久性更高，延长了装配式组合梁结构的使用寿命。
2、利用本发明中的超高性能混凝土-型钢组合梁单元组合而成超高性能混凝土-型钢组合梁，在接缝处现浇超高性能混凝土后，顶板加强钢板和现浇超高性能混凝土成一个整体，可保证接缝区域的连接更加牢固可靠，大幅度增强了超高性能混凝土-型钢组合梁的接缝处的结构强度，桥面板的连续性更高，组合梁的承载能力更高，在拉应力作用下接缝处不容易出现局部破损或裂缝，桥梁的耐久性更高，延长了装配式组合梁结构的使用寿命。
3、本发明的超高性能混凝土-部分型钢组合梁和超高性能混凝土-型钢组合梁的构造简单，受力明确，力学性能优异，可在大幅度降低结构自重的前提下有效避免预制构件接缝处存在的病害问题，能够满足限制接缝变形的要求，充分发挥钢超高性能混凝土组合结构构件超高强度、超高韧性、超高耐久性和钢纤维的协同受力作用，在工程实际应用中具有重大的实用价值和良好的经济效益。
4、本发明中超高性能混凝土-部分型钢组合梁和超高性能混凝土-型钢组合梁的施工方法简单，可以大大简化现场施工工序。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为实施例1中超高性能混凝土-部分型钢组合梁单元的剖面示意图。
图2为实施例1中超高性能混凝土-部分型钢组合梁的三维示意图(图中未示出现浇连接部)。
图3为实施例1中超高性能混凝土-部分型钢组合梁的俯视图(图中未示出现浇连接部)。
图4为实施例1中顶板加强钢板与腹板加强钢板的三维示意图。
图5为实施例1中超高性能混凝土-部分型钢组合梁的正视图(图中未示出现浇连接部)。
图6为实施例2中超高性能混凝土-部分型钢组合梁的三维示意图(图中未示出现浇连接部)。
图7为实施例2中超高性能混凝土-部分型钢组合梁的俯视图(图中未示出现浇连接部)。
图8为实施例2中超高性能混凝土-部分型钢组合梁的正视图(图中未示出现浇连接部)。
图9为实施例3中超高性能混凝土-部分型钢组合梁的三维示意图(图中未示出现浇连接部)。
图10为实施例3中超高性能混凝土-部分型钢组合梁的俯视图(图中未示出现浇连接部)。
图11为实施例3中超高性能混凝土-部分型钢组合梁的正视图(图中未示出现浇连接部)。
图12为实施例4中超高性能混凝土-部分型钢组合梁的三维示意图(图中未示出现浇连接部)。
图13为实施例4中超高性能混凝土-部分型钢组合梁的俯视图(图中未示出现浇连接部)。
图14为实施例4中超高性能混凝土-部分型钢组合梁的正视图(图中未示出现浇连接部)。
图15为实施例5中超高性能混凝土-部分型钢组合梁的三维示意图(图中未示出现浇连接部)。
图16为实施例5中超高性能混凝土-部分型钢组合梁的俯视图(图中未示出现浇连接部)。
图17为实施例5中超高性能混凝土-部分型钢组合梁的正视图(图中未示出现浇连接部)。
图18为本发明中超高性能混凝土-部分型钢组合梁的结构示意图。
图19为实施例6中超高性能混凝土-型钢组合梁单元的剖面示意图。
图20为实施例6中超高性能混凝土-型钢组合梁的三维示意图(图中未示出现浇连接部)。
图21为实施例6中超高性能混凝土-型钢组合梁的俯视图(图中未示出现浇连接部)。
图22为实施例6中超高性能混凝土-型钢组合梁的正视图(图中未示出现浇连接部)。
图例说明：
1、主梁型钢；2、超高性能混凝土梁；21、顶板；22、腹板；23、底板；3、半槽口；4、顶板加强钢板；5、腹板加强钢板；6、通孔；7、剪力连接件；8、现浇连接部；9、钢板；10、钢条；11、梳齿条；12、连接钢筋；13、Z字型；14、梯形凸起；15、梯形凹槽；16、矩形凸起；17、矩形凹槽；18、高强螺栓；19、加强钢筋。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下文将结合说明书附图和较佳的实施例对本发明作更全面、细致地描述，但本发明的保护范围并不限于以下具体的实施例。
除非另有定义，下文中所使用的所有专业术语与本领域技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的专业术语只是为了描述具体实施例的目的，并不是旨在限制本发明的保护范围。
除非另有特别说明，本发明中用到的各种原材料、试剂、仪器和设备等均可通过市场购买得到或者可通过现有方法制备得到。
实施例1：
如图1-图5、图18所示，本实施例的超高性能混凝土-部分型钢组合梁单元，超高性能混凝土-部分型钢组合梁单元包括主梁型钢1及固设于主梁型钢1上的超高性能混凝土梁2，超高性能混凝土梁2包括顶板21、腹板22和底板23，顶板21的端部设有半槽口3，半槽口3处设有纵桥向布置的顶板加强钢板4，顶板加强钢板4的一端固设于顶板21中，另一端延伸出顶板21的端部，腹板22中设有纵桥向布置的腹板加强钢板5，腹板加强钢板5的一端固设于腹板22中，另一端延伸出腹板22的端部。上述半槽口3的纵桥向长度为L/6-L/10(L为单跨梁的跨度)，半槽口3处进行凿毛处理。
本实施例中，顶板加强钢板4居中设于半槽口3处，腹板加强钢板5居中设于腹板22中，且顶板加强钢板4与腹板加强钢板5相互垂直固接；腹板加强钢板5的下部与主梁型钢1的上翼缘固接，且腹板加强钢板5的下部位于主梁型钢1的上翼缘的纵桥向中心轴线上。
本实施例中，顶板加强钢板4远离顶板21端部的一端由半槽口3向顶板21内继续延伸1-2m(上述范围均可)，顶板加强钢板4的宽为超高性能混凝土梁2的一半，顶板加强钢板4的厚为12-15mm(上述范围均可)；腹板加强钢板5远离腹板22端部的一端与顶板加强钢板4远离顶板21端部的一端平齐，腹板加强钢板5的厚为12-15mm(上述范围均可)。
本实施例中，顶板加强钢板4与腹板加强钢板5上均开设有多个均匀分布的通孔6。
本实施例中，顶板加强钢板4与腹板加强钢板5的表面上都均匀固设有多个剪力连接件7。
本实施例还提供一种超高性能混凝土-部分型钢组合梁，超高性能混凝土-部分型钢组合梁主要由上述超高性能混凝土-部分型钢组合梁单元连接而成，相邻超高性能混凝土-部分型钢组合梁单元纵桥向之间通过现浇连接部8连接。
本实施例，顶板21中设有多根向现浇连接部8内延伸的加强钢筋19，纵桥向相邻顶板中的加强钢筋19相互搭接。
本实施例中，纵桥向相邻一对顶板加强钢板4的端部保持相邻，且纵桥向相邻一对顶板加强钢板4之间通过钢板9连接。钢板9与相邻顶板加强钢板4之间通过高强螺栓18连接。
本实施例中，纵桥向相邻一对腹板加强钢板5的端部保持相邻，且纵桥向相邻一对腹板加强钢板5之间通过连接钢筋12(带肋钢筋)连接。
本实施例中，现浇连接部8纵桥向长度为40cm(顶板21以下部分)左右，横桥向宽为整个组合梁的梁宽，高为超高性能混凝土梁的梁高，现浇接缝内浇注超高性能混凝土，将梁段连接成整体结构。
本实施例中，主梁型钢1的连接形式有多种类型，不设限制。
实施例2：
如图6-8、图18所示，本实施例的超高性能混凝土-部分型钢组合梁单元，超高性能混凝土-部分型钢组合梁单元包括主梁型钢1及固设于主梁型钢1上的超高性能混凝土梁2，超高性能混凝土梁2包括顶板21、腹板22和底板23，顶板21的端部设有半槽口3，半槽口3处设有纵桥向布置的顶板加强钢板4，顶板加强钢板4的一端固设于顶板21中，另一端延伸出顶板21的端部，腹板22中设有纵桥向布置的腹板加强钢板5，腹板加强钢板5的一端固设于腹板22中，另一端延伸出腹板22的端部。上述半槽口3的纵桥向长度为L/6-L/10(L为单跨梁的跨度)，半槽口3处进行凿毛处理。
本实施例中超高性能混凝土-部分型钢组合梁单元的剖面示意图、顶板加强钢板与腹板加强钢板的三维示意图具体参见实施例1。
本实施例中，顶板加强钢板4居中设于半槽口3处，腹板加强钢板5居中设于腹板22中，且顶板加强钢板4与腹板加强钢板5相互垂直固接；腹板加强钢板5的下部与主梁型钢1的上翼缘固接，且腹板加强钢板5的下部位于主梁型钢1的上翼缘的纵桥向中心轴线上。
本实施例中，顶板加强钢板4远离顶板21端部的一端由半槽口3向顶板21内继续延伸1-2m(上述范围均可)，顶板加强钢板4的宽为超高性能混凝土梁2的一半，顶板加强钢板4的厚为12-15mm(上述范围均可)；腹板加强钢板5远离腹板22端部的一端与顶板加强钢板4远离顶板21端部的一端平齐，腹板加强钢板5的厚为12-15mm(上述范围均可)。
本实施例中，顶板加强钢板4与腹板加强钢板5上均开设有多个均匀分布的通孔6。
本实施例中，顶板加强钢板4与腹板加强钢板5的表面上都均匀固设有多个剪力连接件7。
本实施例还提供一种超高性能混凝土-部分型钢组合梁，超高性能混凝土-部分型钢组合梁主要由上述超高性能混凝土-部分型钢组合梁单元连接而成，相邻超高性能混凝土-部分型钢组合梁单元纵桥向之间通过现浇连接部8连接。
本实施例，顶板21中设有多根向现浇连接部8内延伸的加强钢筋19，纵桥向相邻顶板中的加强钢筋19相互搭接。
本实施例中，纵桥向相邻一对顶板加强钢板4的端部保持相邻，纵桥向相邻一对顶板加强钢板4的端部为相互交错布置且相互配合的梳齿条11。
本实施例中，纵桥向相邻一对腹板加强钢板5的端部保持相邻，且纵桥向相邻一对腹板加强钢板5之间通过连接钢筋12(带肋钢筋)连接。腹板加强钢板5的下端设有倒角。
本实施例中，现浇连接部8纵桥向长度为40cm(顶板21以下部分)左右，横桥向宽为整个组合梁的梁宽，高为超高性能混凝土梁的梁高，现浇接缝内浇注超高性能混凝土，将梁段连接成整体结构。
本实施例中，主梁型钢1的连接形式有多种类型，不设限制。
实施例3：
如图9-11、图18所示，本实施例的超高性能混凝土-部分型钢组合梁单元，超高性能混凝土-部分型钢组合梁单元包括主梁型钢1及固设于主梁型钢1上的超高性能混凝土梁2，超高性能混凝土梁2包括顶板21、腹板22和底板23，顶板21的端部设有半槽口3，半槽口3处设有纵桥向布置的顶板加强钢板4，顶板加强钢板4的一端固设于顶板21中，另一端延伸出顶板21的端部，腹板22中设有纵桥向布置的腹板加强钢板5，腹板加强钢板5的一端固设于腹板22中，另一端延伸出腹板22的端部。上述半槽口3的纵桥向长度为L/6-L/10(L为单跨梁的跨度)，半槽口3处进行凿毛处理。
本实施例中超高性能混凝土-部分型钢组合梁单元的剖面示意图、顶板加强钢板与腹板加强钢板的三维示意图具体参见实施例1。
本实施例中，顶板加强钢板4居中设于半槽口3处，腹板加强钢板5居中设于腹板22中，且顶板加强钢板4与腹板加强钢板5相互垂直固接；腹板加强钢板5的下部与主梁型钢1的上翼缘固接，且腹板加强钢板5的下部位于主梁型钢1的上翼缘的纵桥向中心轴线上。
本实施例中，顶板加强钢板4远离顶板21端部的一端由半槽口3向顶板21内继续延伸1-2m(上述范围均可)，顶板加强钢板4的宽为超高性能混凝土梁2的一半，顶板加强钢板4的厚为12-15mm(上述范围均可)；腹板加强钢板5远离腹板22端部的一端与顶板加强钢板4远离顶板21端部的一端平齐，腹板加强钢板5的厚为12-15mm(上述范围均可)。
本实施例中，顶板加强钢板4与腹板加强钢板5上均开设有多个均匀分布的通孔6。
本实施例中，顶板加强钢板4与腹板加强钢板5的表面上都均匀固设有多个剪力连接件7。
本实施例还提供一种超高性能混凝土-部分型钢组合梁，超高性能混凝土-部分型钢组合梁主要由上述超高性能混凝土-部分型钢组合梁单元连接而成，相邻超高性能混凝土-部分型钢组合梁单元纵桥向之间通过现浇连接部8连接。
本实施例，顶板21中设有多根向现浇连接部8内延伸的加强钢筋19，纵桥向相邻顶板中的加强钢筋19相互搭接。
本实施例中，纵桥向相邻一对顶板加强钢板4的端部保持相邻，且纵桥向相邻一对顶板加强钢板4之间通过钢条10(长直条)连接。钢条10与顶板加强钢板4之间通过焊接成一个整体。
本实施例中，纵桥向相邻一对腹板加强钢板5的端部保持相邻，纵桥向相邻一对腹板加强钢板5的端部呈相互配合的凹凸状；凹凸状为相互配合的梯形凸起14和梯形凹槽15，以使得现浇接缝处两块腹板加强钢板5能紧密嵌固在一起。
本实施例中，现浇连接部8纵桥向长度为40cm(顶板21以下部分)左右，横桥向宽为整个组合梁的梁宽，高为超高性能混凝土梁的梁高，现浇接缝内浇注超高性能混凝土，将梁段连接成整体结构。
本实施例中，主梁型钢1的连接形式有多种类型，不设限制。
实施例4：
如图12-14、图18所示，本实施例的超高性能混凝土-部分型钢组合梁单元，超高性能混凝土-部分型钢组合梁单元包括主梁型钢1及固设于主梁型钢1上的超高性能混凝土梁2，超高性能混凝土梁2包括顶板21、腹板22和底板23，顶板21的端部设有半槽口3，半槽口3处设有纵桥向布置的顶板加强钢板4，顶板加强钢板4的一端固设于顶板21中，另一端延伸出顶板21的端部，腹板22中设有纵桥向布置的腹板加强钢板5，腹板加强钢板5的一端固设于腹板22中，另一端延伸出腹板22的端部。上述半槽口3的纵桥向长度为L/6-L/10(L为单跨梁的跨度)，半槽口3处进行凿毛处理。
本实施例中超高性能混凝土-部分型钢组合梁单元的剖面示意图、顶板加强钢板与腹板加强钢板的三维示意图具体参见实施例1。
本实施例中，顶板加强钢板4居中设于半槽口3处，腹板加强钢板5居中设于腹板22中，且顶板加强钢板4与腹板加强钢板5相互垂直固接；腹板加强钢板5的下部与主梁型钢1的上翼缘固接，且腹板加强钢板5的下部位于主梁型钢1的上翼缘的纵桥向中心轴线上。
本实施例中，顶板加强钢板4远离顶板21端部的一端由半槽口3向顶板21内继续延伸1-2m(上述范围均可)，顶板加强钢板4的宽为超高性能混凝土梁2的一半，顶板加强钢板4的厚为12-15mm(上述范围均可)；腹板加强钢板5远离腹板22端部的一端与顶板加强钢板4远离顶板21端部的一端平齐，腹板加强钢板5的厚为12-15mm(上述范围均可)。
本实施例中，顶板加强钢板4与腹板加强钢板5上均开设有多个均匀分布的通孔6。
本实施例中，顶板加强钢板4与腹板加强钢板5的表面上都均匀固设有多个剪力连接件7。
本实施例还提供一种超高性能混凝土-部分型钢组合梁，超高性能混凝土-部分型钢组合梁主要由上述超高性能混凝土-部分型钢组合梁单元连接而成，相邻超高性能混凝土-部分型钢组合梁单元纵桥向之间通过现浇连接部8连接。
本实施例，顶板21中设有多根向现浇连接部8内延伸的加强钢筋19，纵桥向相邻顶板中的加强钢筋19相互搭接。
本实施例中，纵桥向相邻一对顶板加强钢板4的端部保持相邻，且纵桥向相邻一对顶板加强钢板4之间通过钢条10连接。具体的，钢条10为环形锚固钢筋，可通过环形锚固钢筋的环形端锚固于剪力连接件上，以将相邻一对顶板加强钢板4连接。
本实施例中，纵桥向相邻一对腹板加强钢板5的端部保持相邻，纵桥向相邻一对腹板加强钢板5的端部呈相互配合的凹凸状；凹凸状为相互配合的矩形凸起16和矩形凹槽17，以使得现浇接缝处两块腹板加强钢板5能紧密嵌固在一起。
本实施例中，现浇连接部8纵桥向长度为40cm(顶板21以下部分)左右，横桥向宽为整个组合梁的梁宽，高为超高性能混凝土梁的梁高，现浇接缝内浇注超高性能混凝土，将梁段连接成整体结构。
本实施例中，主梁型钢1的连接形式有多种类型，不设限制。
实施例5：
如图15-17、图18所示，本实施例的超高性能混凝土-部分型钢组合梁单元，超高性能混凝土-部分型钢组合梁单元包括主梁型钢1及固设于主梁型钢1上的超高性能混凝土梁2，超高性能混凝土梁2包括顶板21、腹板22和底板23，顶板21的端部设有半槽口3，半槽口3处设有纵桥向布置的顶板加强钢板4，顶板加强钢板4的一端固设于顶板21中，另一端延伸出顶板21的端部，腹板22中设有纵桥向布置的腹板加强钢板5，腹板加强钢板5的一端固设于腹板22中，另一端延伸出腹板22的端部。上述半槽口3的纵桥向长度为L/6-L/10(L为单跨梁的跨度)，半槽口3处进行凿毛处理。
本实施例中超高性能混凝土-部分型钢组合梁单元的剖面示意图、顶板加强钢板与腹板加强钢板的三维示意图具体参见实施例1。
本实施例中，顶板加强钢板4居中设于半槽口3处，腹板加强钢板5居中设于腹板22中，且顶板加强钢板4与腹板加强钢板5相互垂直固接；腹板加强钢板5的下部与主梁型钢1的上翼缘固接，且腹板加强钢板5的下部位于主梁型钢1的上翼缘的纵桥向中心轴线上。
本实施例中，顶板加强钢板4远离顶板21端部的一端由半槽口3向顶板21内继续延伸1-2m(上述范围均可)，顶板加强钢板4的宽为超高性能混凝土梁2的一半，顶板加强钢板4的厚为12-15mm(上述范围均可)；腹板加强钢板5远离腹板22端部的一端与顶板加强钢板4远离顶板21端部的一端平齐，腹板加强钢板5的厚为12-15mm(上述范围均可)。
本实施例中，顶板加强钢板4与腹板加强钢板5上均开设有多个均匀分布的通孔6。
本实施例中，顶板加强钢板4与腹板加强钢板5的表面上都均匀固设有多个剪力连接件7。
本实施例还提供一种超高性能混凝土-部分型钢组合梁，超高性能混凝土-部分型钢组合梁主要由上述超高性能混凝土-部分型钢组合梁单元连接而成，相邻超高性能混凝土-部分型钢组合梁单元纵桥向之间通过现浇连接部8连接。
本实施例，顶板21中设有多根向现浇连接部8内延伸的加强钢筋19，纵桥向相邻顶板中的加强钢筋19相互搭接。
本实施例中，纵桥向相邻一对顶板加强钢板4的端部保持相邻，且纵桥向相邻一对顶板加强钢板4之间通过钢条10连接。具体的，如图1所示，钢条10为两个环形锚固钢筋，两个环形锚固钢筋长短交替布置，使得相邻顶板加强钢板4牢固连接形成整体受力。环形锚固钢筋环形端锚固于剪力连接件上。
本实施例中，纵桥向相邻一对腹板加强钢板5的端部保持相邻，且纵桥向相邻一对腹板加强钢板5的端部呈相互配合的Z字型13，以使得现浇接缝处两块腹板加强钢板5能紧密嵌固在一起。
本实施例中，现浇连接部8纵桥向长度为40cm(顶板21以下部分)左右，横桥向宽为整个组合梁的梁宽，高为超高性能混凝土梁的梁高，现浇接缝内浇注超高性能混凝土，将梁段连接成整体结构。
本实施例中，主梁型钢1的连接形式有多种类型，不设限制。
实施例6：
如图19-22所示，本实施例的超高性能混凝土-型钢组合梁单元，超高性能混凝土-型钢组合梁单元包括主梁型钢1及固设于主梁型钢1上的超高性能混凝土梁2，超高性能混凝土梁2的端部设有半槽口3，半槽口3处设有纵桥向布置的顶板加强钢板4，顶板加强钢板4的一端固设于超高性能混凝土梁2中，另一端延伸出超高性能混凝土梁2的端部。上述半槽口3的纵桥向长度为L/6-L/10(L为单跨梁的跨度)，半槽口3处进行凿毛处理。
本实施例中，顶板加强钢板4居中设于半槽口3处。
本实施例中，顶板加强钢板4远离超高性能混凝土梁2端部的一端由半槽口3向超高性能混凝土梁2内继续延伸1-2m(上述范围均可)，顶板加强钢板4的宽为超高性能混凝土梁2的一半，顶板加强钢板4的厚为12-15mm(上述范围均可)。
本实施例中，顶板加强钢板4上开设有多个均匀分布的通孔6。
本实施例中，顶板加强钢板4的表面上均匀固设有多个剪力连接件7。
本实施例还提供一种超高性能混凝土-型钢组合梁，超高性能混凝土-型钢组合梁主要由上述超高性能混凝土-型钢组合梁单元连接而成，相邻超高性能混凝土-型钢组合梁单元纵桥向之间通过现浇连接部8连接。
本实施例，超高性能混凝土梁2中设有多根向现浇连接部8内延伸的加强钢筋19，纵桥向相邻顶板中的加强钢筋19相互搭接。
本实施例中，纵桥向相邻一对顶板加强钢板4的端部保持相邻，且纵桥向相邻一对顶板加强钢板4之间通过钢条10(长直条)连接。钢条10与顶板加强钢板4之间通过焊接成一个整体。
本实施例中，现浇连接部8纵桥向长度为40cm左右，横桥向宽为整个组合梁的梁宽，高为超高性能混凝土梁的梁高，现浇接缝内浇注超高性能混凝土，将梁段连接成整体结构。
本实施例中，主梁型钢1的连接形式有多种类型，不设限制。
Claims (14)
1.一种超高性能混凝土-部分型钢组合梁单元，所述超高性能混凝土-部分型钢组合梁单元包括主梁型钢(1)及固设于主梁型钢(1)上的超高性能混凝土梁(2)，所述超高性能混凝土梁(2)包括顶板(21)、腹板(22)和底板(23)，其特征在于，所述顶板(21)的端部设有半槽口(3)，所述半槽口(3)处设有纵桥向布置的顶板加强钢板(4)，所述顶板加强钢板(4)的一端固设于顶板(21)中，另一端延伸出所述顶板(21)的端部，所述腹板(22)中设有纵桥向布置的腹板加强钢板(5)，所述腹板加强钢板(5)的一端固设于腹板(22)中，另一端延伸出所述腹板(22)的端部。
2.根据权利要求1所述的超高性能混凝土-部分型钢组合梁单元，其特征在于，所述顶板加强钢板(4)居中设于半槽口(3)处，所述腹板加强钢板(5)居中设于腹板(22)中，且所述顶板加强钢板(4)与腹板加强钢板(5)相互垂直固接；所述腹板加强钢板(5)的下部与主梁型钢(1)的上翼缘固接，且所述腹板加强钢板(5)的下部位于主梁型钢(1)的上翼缘的纵桥向中心轴线上。
3.根据权利要求1或2所述的超高性能混凝土-部分型钢组合梁单元，其特征在于，所述顶板加强钢板(4)远离顶板(21)端部的一端由半槽口(3)向顶板(21)内继续延伸1-2m，所述顶板加强钢板(4)的宽为超高性能混凝土梁(2)宽度的1/3-2/3，所述顶板加强钢板(4)的厚为12-15mm；所述腹板加强钢板(5)远离腹板(22)端部的一端与顶板加强钢板(4)远离顶板(21)端部的一端平齐，所述腹板加强钢板(5)的厚为12-15mm。
4.根据权利要求1或2所述的超高性能混凝土-部分型钢组合梁单元，其特征在于，所述顶板加强钢板(4)与腹板加强钢板(5)上均开设有多个均匀分布的通孔(6)；所述顶板加强钢板(4)与腹板加强钢板(5)的表面上都均匀固设有多个剪力连接件(7)。
5.一种超高性能混凝土-型钢组合梁单元，所述超高性能混凝土-型钢组合梁单元包括主梁型钢(1)及固设于主梁型钢(1)上的超高性能混凝土梁(2)，其特征在于，所述超高性能混凝土梁(2)的端部设有半槽口(3)，所述半槽口(3)处设有纵桥向布置的顶板加强钢板(4)，所述顶板加强钢板(4)的一端固设于超高性能混凝土梁(2)中，另一端延伸出所述超高性能混凝土梁(2)的端部。
6.根据权利要求5所述的超高性能混凝土-型钢组合梁单元，其特征在于，所述顶板加强钢板(4)上开设有多个均匀分布的通孔(6)；所述顶板加强钢板(4)的表面上均匀固设有多个剪力连接件(7)。
7.一种超高性能混凝土-部分型钢组合梁，其特征在于，所述超高性能混凝土-部分型钢组合梁主要由多个权利要求1-4中任一项所述的超高性能混凝土-部分型钢组合梁单元连接而成，相邻超高性能混凝土-部分型钢组合梁单元纵桥向之间通过现浇连接部(8)连接。
8.根据权利要求7所述的超高性能混凝土-部分型钢组合梁，其特征在于，纵桥向相邻一对所述顶板加强钢板(4)的端部保持相邻，且纵桥向相邻一对所述顶板加强钢板(4)之间通过钢板(9)和/或钢条(10)连接。
9.根据权利要求7所述的超高性能混凝土-部分型钢组合梁，其特征在于，纵桥向相邻一对所述顶板加强钢板(4)的端部保持相邻，且纵桥向相邻一对所述顶板加强钢板(4)的端部为相互交错布置且相互配合的梳齿条(11)。
10.根据权利要求7-9中任一项所述的超高性能混凝土-部分型钢组合梁，其特征在于，纵桥向相邻一对所述腹板加强钢板(5)的端部保持相邻，且纵桥向相邻一对所述腹板加强钢板(5)之间通过连接钢筋(12)连接。
11.根据权利要求7-9中任一项所述的超高性能混凝土-部分型钢组合梁，其特征在于，纵桥向相邻一对所述腹板加强钢板(5)的端部保持相邻，且纵桥向相邻一对所述腹板加强钢板(5)的端部呈相互配合的Z字型(13)或凹凸状；所述凹凸状包括相互配合的梯形凸起(14)和梯形凹槽(15)、相互配合的矩形凸起(16)和矩形凹槽(17)。
12.一种超高性能混凝土-型钢组合梁，其特征在于，所述超高性能混凝土-型钢组合梁主要由多个权利要求5或6所述的超高性能混凝土-型钢组合梁单元连接而成，相邻超高性能混凝土-型钢组合梁单元纵桥向之间通过现浇连接部(8)连接。
13.根据权利要求12所述的超高性能混凝土-型钢组合梁，其特征在于，纵桥向相邻一对所述顶板加强钢板(4)的端部保持相邻，且纵桥向相邻一对所述顶板加强钢板(4)之间通过钢板(9)和/或钢条(10)连接。
14.根据权利要求12所述的超高性能混凝土-型钢组合梁，其特征在于，纵桥向相邻一对所述顶板加强钢板(4)的端部保持相邻，且纵桥向相邻一对所述顶板加强钢板(4)的端部为相互交错布置且相互配合的梳齿条(11)。
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