CN112523062B - 一种钢-混凝土组合箱梁高架桥结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种钢‑混凝土组合箱梁高架桥结构，属于建筑桥梁技术领域，包括主梁，所述主梁由若干节段箱梁依次拼装而成，所述节段箱梁包括混凝土箱梁主体和钢结构连接板，所述钢结构连接板横跨条形槽口且其两侧分别通过第一弹性剪力连接构件和第二弹性剪力连接构件与混凝土箱梁主体的两内缘板连接，相邻两节段箱梁的钢结构连接板之间通过紧固件相连，所述钢结构连接板与混凝土箱梁主体的内壁之间还设置有滑移缓冲装置。本发明装置通过将钢梁和混凝土翼缘板之间采用弹性压紧的方式进行连接，通过摩擦力和弹性缓冲的方式替代了硬性连接，从而解决了硬性连接带来的容易松动的技术问题，提高了桥梁的安全性能。

Description

一种钢-混凝土组合箱梁高架桥结构

技术领域

本发明属于建筑桥梁技术领域，具体涉及一种钢-混凝土组合箱梁高架桥结构。

背景技术

近年来，钢－混凝土组合梁在我国城市立交桥梁及建筑结构中已得到了越来越广泛的应用，并且正朝着大跨方向发展。钢－混凝土组合梁在我国的应用实践表明，它兼有钢结构和混凝土结构的优点，具有显著的技术经济效益和社会效益，适合我国基本建设的国情，是未来结构体系的主要发展方向之一。钢-混凝土组合梁是在钢结构和混凝土结构基础上发展起来的一种新型结构型式。它主要通过在钢梁和混凝土翼缘板之间设置剪力连接件(栓钉、槽钢、弯筋等)，抵抗两者在交界面处的掀起及相对滑移，使之成为一个整体而共同工作。但是在长期的使用过程当中，随着车辆的或者地势的振动，设置在钢梁和混凝土翼缘板之间设置剪力连接件容易松动，给道路容易带来严重的安全隐患。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种钢-混凝土组合箱梁高架桥结构，通过将钢梁和混凝土翼缘板之间采用弹性压紧的方式进行连接，通过摩擦力和弹性缓冲的方式替代了硬性连接，从而解决了硬性连接带来的容易松动的技术问题，提高了桥梁的安全性能。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

本发明一种钢-混凝土组合箱梁高架桥结构，包括主梁，所述主梁由若干节段箱梁依次拼装而成，所述节段箱梁包括混凝土箱梁主体和钢结构连接板，所述混凝土箱梁主体的内部空心且其底部支脚向内延伸有内缘板，两内缘板之间形成有一条形槽口，所述钢结构连接板横跨所述条形槽口且其两侧分别通过第一弹性剪力连接构件和第二弹性剪力连接构件与混凝土箱梁主体的两内缘板连接，相邻两节段箱梁的钢结构连接板之间通过紧固件相连，所述钢结构连接板与混凝土箱梁主体的内壁之间还设置有滑移缓冲装置，所述滑移缓冲装置用于钢结构连接板和混凝土箱梁主体之间发生位移时进行弹性缓冲；所述第一弹性剪力连接构件和第二弹性剪力连接构件的结构相同，所述第一弹性剪力连接构件包括导杆、弹簧、底座、压板和转动压杆，所述底座固设在所述导杆的底部，所述压板的中部开设有一通孔，所述压板穿设在所述导杆的中部且与所述底座之间连接有所述弹簧，所述转动压杆的中部与所述导杆的上部枢接，所述内缘板上开设有第一过孔，对应在所述钢结构连接板的位置开设有第二过孔，所述导杆的上端同时穿过所述第一过孔和第二过孔，通过转动所述转动压杆至竖直状态，所述转动压杆的下端向下抵靠所述压板，所述压板将所述内缘板和钢结构连接板弹性压紧于所述底座。

进一步，所述第一弹性剪力连接构件和第二弹性剪力连接构件的转动压杆之间设置有稳定构件，所述稳定构件同时用于限制两转动压杆的旋转。

进一步，所述稳定构件包括第一拉杆、第二拉杆以及套筒，所述第一拉杆的一端与所述第一弹性剪力连接构件的转动压杆铰接，所述第一拉杆的另一端开设有第一外螺纹，所述第二拉杆的一端与所述第二弹性剪力连接构件的转动压杆铰接，所述第二拉杆的另一端开设有第二外螺纹，所述第一外螺纹和第二外螺纹的旋向相反，所述套筒的两端内侧分别设置有与第一拉杆和第二拉杆配合的第一内螺纹和第二内螺纹。

进一步，所述第一过孔包括阶梯孔，所述底座的厚度小于所述阶梯孔的大孔深度，所述底座通过所述第一过孔限位。

进一步，所述紧固件包括固设在所述钢结构连接板两端端面的连接耳座，相邻两钢结构连接板之间的连接耳座通过螺栓连接。

进一步，所述连接耳座位于所述钢结构连接板的底部，正对所述连接耳座的下方在混凝土箱梁主体的底部开设有缺口，所述缺口内设置有现浇混凝土连接段，相邻两节段箱梁的混凝土箱梁主体之间通过所述现浇混凝土连接段连接。

进一步，所述缺口的端面上向外延伸有若干加长钢筋，所述钢结构连接板的外侧表面上开设有若干条形槽，所述条形槽沿着主梁的长度方向依次间隔布置。

进一步，所述钢结构连接板的包括底板以及设置在所述底板两侧的侧板，所述滑移缓冲装置包括第一凹型框、第二凹型框以及阻尼器，所述第一凹型框固设在混凝土箱梁主体的内侧，所述第二凹型框固设在所述侧板的外侧且与所述第一凹型框滑动配合，所述第二凹型框的中部设置有一肋板，所述肋板将所述第二凹型框的内侧分隔成第一通道和第二通道，所述第一通道和第二通道分别与所述第一凹型框的两侧边滑动配合，所述第一通道和第二通道分别设置有阻尼器，所述阻尼器的两端分别与第一凹型框和第二凹型框连接，相邻两个节段箱梁之间的第一凹型框的开口方向相反。

本发明的有益效果在于：

本发明一种钢-混凝土组合箱梁高架桥结构，所述节段箱梁包括混凝土箱梁主体和钢结构连接板，通过混凝土和钢结构的组合，并且将钢结构连接板设置在底部，可以减轻结构自重，减小地震作用，能大幅度提交整个箱梁的支承刚度。所述钢结构连接板横跨所述条形槽口且其两侧分别通过第一弹性剪力连接构件和第二弹性剪力连接构件与混凝土箱梁主体的两内缘板连接，可以便于两者的连接和安装。相邻两节段箱梁的钢结构连接板之间通过紧固件相连，所述钢结构连接板与混凝土箱梁主体的内壁之间还设置有滑移缓冲装置，在对每一节段箱梁进行约束连接的同时，如果混凝土箱梁主体和钢结构连接板之间发生相对位移，通过摩擦力和弹性缓冲的方式替代了硬性连接，从而解决了硬性连接带来的容易松动的技术问题，提高了桥梁的安全性能。

本发明装置中，所述第一弹性剪力连接构件包括导杆、弹簧、底座、压板和转动压杆，所述底座固设在所述导杆的底部，所述压板的中部开设有一通孔，通过转动所述转动压杆至竖直状态，所述转动压杆的下端向下抵靠所述压板，所述压板将所述内缘板和钢结构连接板弹性压紧于所述底座，使得本发明第一弹性剪力连接构件的安装方式更为方便，通过正向或者逆向旋转即可达到压紧或者松开的功能，可以实现装配式的连接要求，随时对剪力连接件进行维护，在使用过程中，随时对底部的钢板进行拆卸或者更换，便于桥梁的维护，节约了维护成本。

本发明的其他优点、目标和特征将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上对本领域技术人员而言是显而易见的，或者本领域技术人员可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。

附图说明

为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本发明提供如下附图进行说明：

图1为本发明节段箱梁的截面示意图；

图2为主梁的结构示意图；

图3为本发明节段箱梁的侧视图；

图4为混凝土箱梁主体的侧视图；

图5为钢结构连接板的侧视图；

图6为第一弹性剪力连接构件的结构示意图；

图7为现浇混凝土连接段的结构示意图。

附图中标记如下：节段箱梁1、混凝土箱梁主体2、钢结构连接板3、底板31、侧板32、内缘板4、条形槽口5、第一弹性剪力连接构件6、导杆61、弹簧62、底座63、压板64、转动压杆65、通孔66、第二弹性剪力连接构件7、连接耳座8、滑移缓冲装置9、第一凹型框91、第二凹型框92、阻尼器93、肋板94、第一过孔10、第二过孔11、第一拉杆12、第二拉杆13、套筒14、缺口15、加长钢筋16、条形槽17。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所描述的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本发明的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”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，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本发明的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

如图1～7所示，本发明一种钢-混凝土组合箱梁高架桥结构，包括主梁，所述主梁由若干节段箱梁1依次拼装而成，所述节段箱梁1包括混凝土箱梁主体2和钢结构连接板3，所述混凝土箱梁主体2的内部空心且其底部支脚向内延伸有内缘板4，两内缘板4之间形成有一条形槽口5，所述钢结构连接板3横跨所述条形槽口5且其两侧分别通过第一弹性剪力连接构件6和第二弹性剪力连接构件7与混凝土箱梁主体2的两内缘板4连接，相邻两节段箱梁1的钢结构连接板3之间通过紧固件相连，所述钢结构连接板3与混凝土箱梁主体2的内壁之间还设置有滑移缓冲装置9，所述滑移缓冲装置9用于钢结构连接板3和混凝土箱梁主体2之间发生位移时进行弹性缓冲；所述第一弹性剪力连接构件6和第二弹性剪力连接构件7的结构相同，所述第一弹性剪力连接构件6包括导杆61、弹簧62、底座63、压板64和转动压杆65，所述底座63固设在所述导杆61的底部，所述压板64的中部开设有一通孔66，所述压板64穿设在所述导杆61的中部且与所述底座63之间连接有所述弹簧62，所述转动压杆65的中部与所述导杆61的上部枢接，所述内缘板4上开设有第一过孔10，对应在所述钢结构连接板3的位置开设有第二过孔11，所述导杆61的上端同时穿过所述第一过孔10和第二过孔11，通过转动所述转动压杆65至竖直状态，所述转动压杆65的下端向下抵靠所述压板64，所述压板64将所述内缘板4和钢结构连接板3弹性压紧于所述底座63。

本发明一种钢-混凝土组合箱梁高架桥结构，所述节段箱梁1包括混凝土箱梁主体2和钢结构连接板3，通过混凝土和钢结构的组合，并且将钢结构连接板3设置在底部，可以减轻结构自重，减小地震作用，能大幅度提交整个箱梁的支承刚度。所述钢结构连接板3横跨所述条形槽口5且其两侧分别通过第一弹性剪力连接构件6和第二弹性剪力连接构件7与混凝土箱梁主体2的两内缘板4连接，可以便于两者的连接和安装。相邻两节段箱梁1的钢结构连接板3之间通过紧固件相连，所述钢结构连接板3与混凝土箱梁主体2的内壁之间还设置有滑移缓冲装置9，在对每一节段箱梁1进行约束连接的同时，如果混凝土箱梁主体2和钢结构连接板3之间发生相对位移，通过摩擦力和弹性缓冲的方式替代了硬性连接，从而解决了硬性连接带来的容易松动的技术问题，提高了桥梁的安全性能。

本发明装置中，所述第一弹性剪力连接构件6包括导杆61、弹簧62、底座63、压板64和转动压杆65，所述底座63固设在所述导杆61的底部，所述压板64的中部开设有一通孔66，通过转动所述转动压杆65至竖直状态，所述转动压杆65的下端向下抵靠所述压板64，所述压板64将所述内缘板4和钢结构连接板3弹性压紧于所述底座63，使得本发明第一弹性剪力连接构件6的安装方式更为方便，通过正向或者逆向旋转即可达到压紧或者松开的功能，可以实现装配式的连接要求，随时对剪力连接件进行维护，在使用过程中，随时对底部的钢板进行拆卸或者更换，便于桥梁的维护，节约了维护成本。

本实施例中，所述第一弹性剪力连接构件6和第二弹性剪力连接构件7的转动压杆65之间设置有稳定构件，所述稳定构件同时用于限制两转动压杆65的旋转，使得第一弹性剪力连接构件6和第二弹性剪力连接构件7的转动压杆65可以保持稳定，不受外部因素的影响，同时两转动压杆65可以相互影响，保证两者处于相近的压紧程度，使得钢结构连接板3两侧的压紧摩擦力趋于一致，增加了结构的稳定性。

本实施例中，所述稳定构件包括第一拉杆12、第二拉杆13以及套筒14，所述第一拉杆12的一端与所述第一弹性剪力连接构件6的转动压杆65铰接，所述第一拉杆12的另一端开设有第一外螺纹，所述第二拉杆13的一端与所述第二弹性剪力连接构件7的转动压杆65铰接，所述第二拉杆13的另一端开设有第二外螺纹，所述第一外螺纹和第二外螺纹的旋向相反，所述套筒14的两端内侧分别设置有与第一拉杆12和第二拉杆13配合的第一内螺纹和第二内螺纹，因此通过旋转套筒14，套筒14两端的螺纹旋向相反，因此第一拉杆12、第二拉杆13可以同时旋入或者旋出套筒14，达到调整稳定构件长度的作用。

本实施例中，所述第一过孔10包括阶梯孔，所述底座63的厚度小于所述阶梯孔的大孔深度，所述底座63通过所述第一过孔10限位，通过将底座63隐藏在阶梯孔内，可以使得桥梁的外部形状更为美观，还能避免了桥墩安装时的干涉。

本实施例中，所述紧固件包括固设在所述钢结构连接板3两端端面的连接耳座8，相邻两钢结构连接板3之间的连接耳座8通过螺栓连接所述连接耳座8位于所述钢结构连接板3的底部，正对所述连接耳座8的下方在混凝土箱梁主体2的底部开设有缺口15，所述缺口15内设置有现浇混凝土连接段，相邻两节段箱梁1的混凝土箱梁主体2之间通过所述现浇混凝土连接段连接，通过将连接耳座8设置在钢结构连接板3的底部，可以方便施工人员的安装，无需进入箱梁内部即可进行安装，更加安全和方便，通过设置现浇混凝土连接段，可以封闭连接安装位置。所述缺口15的端面上向外延伸有若干加长钢筋16，从而将相邻两混凝土箱梁主体2之间紧密连接在一起，起到了更强的连接作用，所述钢结构连接板3的外侧表面上开设有若干条形槽17，所述条形槽17沿着主梁的长度方向依次间隔布置，增加了钢结构连接板3与现浇混凝土连接段的连接作用，使得整体结构更为稳定。

本实施例中，所述钢结构连接板3的包括底板31以及设置在所述底板31两侧的侧板32，所述滑移缓冲装置9包括第一凹型框91、第二凹型框92以及阻尼器93，所述第一凹型框91固设在混凝土箱梁主体2的内侧，所述第二凹型框92固设在所述侧板32的外侧且与所述第一凹型框91滑动配合，所述第二凹型框92的中部设置有一肋板94，所述肋板94将所述第二凹型框92的内侧分隔成第一通道和第二通道，所述第一通道和第二通道分别与所述第一凹型框91的两侧边滑动配合，所述第一通道和第二通道分别设置有阻尼器93，所述阻尼器93的两端分别与第一凹型框91和第二凹型框92连接，相邻两个节段箱梁1之间的第一凹型框91的开口方向相反，在第二凹型框92装配进入第一凹型框91内时，其端面与阻尼器93接触，在两者发生相对位移时，起到减震缓冲的作用，相邻两个节段箱梁1之间的第一凹型框91的开口方向相反，可以对两个方向的作用力均进行减震，起到了更好的效果。

最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。

Claims (7)

1.一种钢-混凝土组合箱梁高架桥结构，包括主梁，其特征在于：所述主梁由若干节段箱梁依次拼装而成，所述节段箱梁包括混凝土箱梁主体和钢结构连接板，所述混凝土箱梁主体的内部空心且其底部支脚向内延伸有内缘板，两内缘板之间形成有一条形槽口，所述钢结构连接板横跨所述条形槽口且其两侧分别通过第一弹性剪力连接构件和第二弹性剪力连接构件与混凝土箱梁主体的两内缘板连接，相邻两节段箱梁的钢结构连接板之间通过紧固件相连，所述钢结构连接板与混凝土箱梁主体的内壁之间还设置有滑移缓冲装置，所述滑移缓冲装置用于钢结构连接板和混凝土箱梁主体之间发生位移时进行弹性缓冲；所述第一弹性剪力连接构件和第二弹性剪力连接构件的结构相同，所述第一弹性剪力连接构件包括导杆、弹簧、底座、压板和转动压杆，所述底座固设在所述导杆的底部，所述压板的中部开设有一通孔，所述压板穿设在所述导杆的中部且与所述底座之间连接有所述弹簧，所述转动压杆的中部与所述导杆的上部枢接，所述内缘板上开设有第一过孔，对应在所述钢结构连接板的位置开设有第二过孔，所述导杆的上端同时穿过所述第一过孔和第二过孔，通过转动所述转动压杆至竖直状态，所述转动压杆的下端向下抵靠所述压板，所述压板将所述内缘板和钢结构连接板弹性压紧于所述底座；所述钢结构连接板的包括底板以及设置在所述底板两侧的侧板，所述滑移缓冲装置包括第一凹型框、第二凹型框以及阻尼器，所述第一凹型框固设在混凝土箱梁主体的内侧，所述第二凹型框固设在所述侧板的外侧且与所述第一凹型框滑动配合，所述第二凹型框的中部设置有一肋板，所述肋板将所述第二凹型框的内侧分隔成第一通道和第二通道，所述第一通道和第二通道分别与所述第一凹型框的两侧边滑动配合，所述第一通道和第二通道分别设置有阻尼器，所述阻尼器的两端分别与第一凹型框和第二凹型框连接，相邻两个节段箱梁之间的第一凹型框的开口方向相反。

2.根据权利要求1所述的钢-混凝土组合箱梁高架桥结构，其特征在于：所述第一弹性剪力连接构件和第二弹性剪力连接构件的转动压杆之间设置有稳定构件，所述稳定构件同时用于限制两转动压杆的旋转。

3.根据权利要求2所述的钢-混凝土组合箱梁高架桥结构，其特征在于：所述稳定构件包括第一拉杆、第二拉杆以及套筒，所述第一拉杆的一端与所述第一弹性剪力连接构件的转动压杆铰接，所述第一拉杆的另一端开设有第一外螺纹，所述第二拉杆的一端与所述第二弹性剪力连接构件的转动压杆铰接，所述第二拉杆的另一端开设有第二外螺纹，所述第一外螺纹和第二外螺纹的旋向相反，所述套筒的两端内侧分别设置有与第一拉杆和第二拉杆配合的第一内螺纹和第二内螺纹。

4.根据权利要求1所述的钢-混凝土组合箱梁高架桥结构，其特征在于：所述第一过孔包括阶梯孔，所述底座的厚度小于所述阶梯孔的大孔深度，所述底座通过所述第一过孔限位。

5.根据权利要求1所述的钢-混凝土组合箱梁高架桥结构，其特征在于：所述紧固件包括固设在所述钢结构连接板两端端面的连接耳座，相邻两钢结构连接板之间的连接耳座通过螺栓连接。

6.根据权利要求5所述的钢-混凝土组合箱梁高架桥结构，其特征在于：所述连接耳座位于所述钢结构连接板的底部，正对所述连接耳座的下方在混凝土箱梁主体的底部开设有缺口，所述缺口内设置有现浇混凝土连接段，相邻两节段箱梁的混凝土箱梁主体之间通过所述现浇混凝土连接段连接。

7.根据权利要求6所述的钢-混凝土组合箱梁高架桥结构，其特征在于：所述缺口的端面上向外延伸有若干加长钢筋，所述钢结构连接板的外侧表面上开设有若干条形槽，所述条形槽沿着主梁的长度方向依次间隔布置。

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