CN113668358B - 一种芯板式钢-混组合拱肋结构及其施工方法与应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种芯板式钢‑混组合拱肋结构及其施工方法与应用,属于拱桥设计技术领域,其通过呈拱形钢桁架以及钢桁架中部钢筋混凝土芯板的对应设置,使得拱肋的钢筋混凝土材料可以位于拱肋的中性轴或者其附近,进而有效提升拱肋结构的支撑稳定性,减少混凝土结构的开裂。本发明的芯板式钢‑混组合拱肋结构,其结构简单,设置简便,能有效消除或者减小钢‑混组合拱肋中钢筋混凝土的拉应力,使得钢筋混凝土可以得到保护性利用,充分保证拱肋结构设置的可靠性和稳定性,减少钢材和钢筋混凝土材料的利用,降低拱肋结构的自重,提升拱肋的抗震性能,并大幅简化拱桥拱肋施工的工序,缩短施工工期,节约成本、节能环保,具有较好的实用前景和推广价值。
Description
技术领域
本发明属于拱桥设计技术领域,具体涉及一种芯板式钢-混组合拱肋结构及其施工方法与应用。
背景技术
随着我国基础建设的不断推进,对桥梁建设的需求也在日益增加,其中便包括多种不同形式的拱桥设计。在拱桥的设计中,拱肋的设计与施工十分重要,其主要承担着拱桥受力的稳定性和可靠性,对拱桥的安全运营和长寿命应用起到了决定性的作用。
目前,常见的拱桥拱肋主要有钢筋混凝土结构、钢箱结构、钢桁架结构、钢管混凝土结构这几种类型。众所周知,钢筋混凝土结构的重点、难点是控制混凝土拉应力及开裂;而钢结构的主要问题在于控制板件失稳。与前述两种结构形式相比,钢管混凝土结构能一定程度上兼顾两者的性能优点,经济性也相对较好,因而得到了一定程度上的广泛应用。
不过,对于现有的钢管混凝土而言,管内混凝土始终都存在了解、掌握不够清楚的问题;同时,因为混凝土处于截面的最外缘,控制管内混凝土的拉应力依然是设计的难点,受此制约混凝土的承压能力并不能最充分地发挥作用,进而限制了钢-混凝土组合结构的经济性能和结构性能。
发明内容
针对现有技术的以上缺陷或改进需求中的一种或者多种,本发明提供了一种芯板式钢-混组合拱肋结构及其施工方法与应用,能有效保证拱肋结构的可靠设置,保证拱桥结构稳定性的同时,减少材料的用量,减轻拱肋以及拱桥结构的自重,提升拱桥结构的经济性。
为实现上述目的,本发明的一个方面,提供一种芯板式钢-混组合拱肋结构,包括呈拱形且两端分别固定于拱座的钢桁架,该钢桁架包括竖向间隔设置的上部钢桁结构和下部钢桁结构;
所述上部钢桁结构与所述下部钢桁结构分别沿拱肋的纵向延伸,两者之间通过多个腹杆连接成整体结构;且
所述上部钢桁结构与所述下部钢桁结构之间设置有钢筋混凝土芯板;所述钢筋混凝土芯板的两端分别固定在对应拱座上,其沿拱肋的纵向延伸,并在穿过延伸方向上的各腹杆后与各所述腹杆固定连接,形成芯板式钢-混组合拱肋结构。
作为本发明的进一步改进,所述钢筋混凝土芯板设置于所述钢桁架的中性轴位置。
作为本发明的进一步改进,所述上部钢桁结构包括拱肋横向上间隔设置的多个上弦杆;所述下部钢桁结构包括拱肋横向上间隔设置的多个下弦杆;相邻两所述上弦杆之间、相邻两所述下弦杆之间分别通过多个横向连杆连接。
作为本发明的进一步改进,所述上弦杆与所述下弦杆在竖向上一一对应设置,使得该钢桁架的横截面呈方形。
作为本发明的进一步改进,所述上弦杆与所述钢筋混凝土芯板的顶面之间设置有多个斜撑;和/或所述下弦杆与所述钢筋混凝土芯板的底面之间设置有多个斜撑。
作为本发明的进一步改进,所述钢筋混凝土芯板通过现浇施工而成。
作为本发明的进一步改进,所述钢筋混凝土芯板通过多个预制芯板单元在拱肋纵向上依次拼装而成。
作为本发明的进一步改进,所述腹杆用于匹配所述预制芯板单元的部位截断设置,并在截断部位设置有节点连杆,并在该节点连杆的轴向两端分别设置有钢桁节点十字板,使得截断后的腹杆分别连接在对应的钢桁节点十字板上;
相应地,所述预制芯板单元上的至少一侧对应所述节点连杆开设有缺口,使得多个预制芯板单元依次拼装时,所述节点连杆刚好嵌入对应的缺口中,且所述预制芯板单元伸入两钢桁节点十字板之间。
本发明的另一个方面,提供一种芯板式钢-混组合拱肋结构的施工方法,其包括如下步骤:
(1)在拱肋跨设方向的两侧分别进行拱座以及相关基础设施的施工;
(2)在两所述拱座上分别以悬臂拼装施工的方式施工钢桁架的两端,所述钢桁架包括上部钢桁结构和下部钢桁结构,且上下部钢桁结构之间通过多个腹杆连接;
(3)在拱肋的中部进行钢桁架的合龙施工,形成呈拱形的钢桁架结构;
(4)在所述钢桁架的中部沿拱肋的延伸方向施工钢筋混凝土芯板,使得钢筋混凝土芯板的两端分别连接在对应拱座上,且该钢筋混凝土芯板在延伸方向上依次穿过各所述腹杆,并与之固连形成整体结构;
(5)完成所述芯板式钢-混组合拱肋结构的成型施工。
本发明的另一个方面,还提供了一种拱桥,其包括所述的芯板式钢-混组合拱肋结构,并在该芯板式钢-混拱肋结构上方设置有立柱和主梁;
所述立柱为拱桥纵向上间隔设置的多个,其支撑在所述钢筋混凝土芯板上或者所述上部钢桁结构上;且所述主梁支撑设置在所述立柱的顶部。
上述改进技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
总体而言,通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比,具有的有益效果包括:
(1)本发明的芯板式钢-混组合拱肋结构,其通过对应钢桁架设置钢筋混凝土芯板结构,使得其位于钢桁架的中性轴附近,使得拱肋截面挠曲变形时钢筋混凝土芯板的边缘应变值不管是受拉还是受压都非常小,以此有效消除或者减小拱肋结构中混凝土材料所受的拉应力,充分发挥混凝土材料的性能优势,减少其承受的拉应力,避免混凝土材料的开裂或者损坏,保证拱肋受力传递的稳定性和可靠性。
(2)本发明的芯板式钢-混组合拱肋结构,其通过优选钢筋混凝土芯板的成型方式,使得其通过预制拼装的方式进行施工,有效提升了钢筋混凝土芯板施工的效率,缩短了施工工期,减少了钢筋混凝土芯板施工过程中材料的浪费;而通过腹杆上节点连杆和钢桁节点十字板的对应设置,配合预制芯板单元上缺口的开设,有效实现了预制芯板单元在钢桁架中的快速拼装和可靠连接,保证钢筋混凝土芯板设置可靠性的同时,进一步简化了钢筋混凝土芯板的施工工序,缩短了施工周期。
(3)本发明的芯板式钢-混组合拱肋结构的施工方法,其充分利用钢结构轻型高强的特点,采用悬臂拼装施工的方式形成拱肋骨架的两端直至钢桁架合龙,有效简化了拱肋结构的施工工艺,再借助成型的钢桁架快速进行钢筋混凝土芯板的施工,可以有效缩短拱肋结构的施工周期,充分发挥钢筋混凝土结构的作用,最大限度地减少钢材和混凝土材料的用量,节约能源,保护环境。
(4)本发明的芯板式钢-混组合拱肋结构,其结构简单,设置简便,通过在钢桁架的中部设置钢筋混凝土芯板,使得钢筋混凝土材料处于整个拱肋截面的中性轴位置或者处于中性轴位置附近,以此消除或者减小钢-混组合拱肋结构中钢筋混凝土的拉应力,使得钢筋混凝土可以得到保护性利用,充分保证拱肋结构设置的可靠性和稳定性,减少钢材和钢筋混凝土材料的利用,降低拱肋结构的自重,提升拱肋的抗震性能,并大幅简化拱桥拱肋施工的工序,缩短施工工期,节约成本、节能环保,具有较好的实用前景和推广价值。
附图说明
图1是本发明实施例中具有芯板式钢-混组合拱肋结构的拱桥结构示意图;
图2是本发明实施例中芯板式钢-混组合拱肋结构的结构俯视图;
图3是本发明实施例中具有芯板式钢-混组合拱肋结构的拱桥A-A向剖视图;
图4是本发明实施例中具有芯板式钢-混组合拱肋结构的拱桥局部侧剖图;
图5是本发明实施例中拱桥的立柱支撑于上桁架时的结构示意图;
图6是本发明实施例中利用预制芯板单元拼装芯板时的结构示意图;
图7~11是本发明实施例中具有芯板式钢-混组合拱肋结构的拱桥施工步骤示意图;
在所有附图中,同样的附图标记表示相同的技术特征,具体为:
1、钢桁架;2、钢筋混凝土芯板;3、拱座;4、T构墩;5、立柱;6、主梁;
101、上弦杆;102、下弦杆;103、腹杆;104、节点连杆;105、钢桁节点十字板;106、斜撑;107、横向连杆;201、预制芯板单元;202、填孔混凝土。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。此外,下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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。
此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。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在本发明中的具体含义。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
实施例:
请参阅图1~5,本发明优选实施例中的芯板式钢-混组合拱肋结构包括钢桁架1和横穿该钢桁架1并与之形成整体结构的钢筋混凝土芯板2。利用钢筋混凝土芯板2与钢桁架1的组合设置,为拱桥的梁体结构提供支撑,实现拱桥的可靠、稳定设置。
具体而言,优选实施例中的钢桁架1包括上部钢桁结构和下部钢桁结构,上下钢桁结构分别呈弧形结构,且两者的延伸方向一致,进一步优选两者为相互平行设置,并在竖向上间隔一定距离。
同时,优选实施例中的上部钢桁结构包括至少两根在拱肋横向上平行设置的上弦杆101,例如图3中所示相互间隔的两根,各上弦杆101分别为圆弧形结构,且相邻上弦杆101之间平行间隔设置,彼此之间通过若干横向连杆107连接成桁架结构。可以理解,在上部钢桁结构的延伸方向上,横向连杆107为间隔设置的多个。
相应地,下部钢桁结构的设置形式与其上方的上部钢桁结构相同,其在拱肋横向上也设置有至少两根下弦杆102,且相邻下弦杆102之间通过多个横向连杆107对应连接成桁架结构。优选地,部分或者全部横向连杆107垂直于其两端连接的弦杆(上弦杆101和/或下弦杆102)轴线。
进一步地,在优选实施例中,上弦杆101与下弦杆102在竖向上一一对应设置,如图3中所示,且上下弦杆之间通过多个腹杆103对应连接,形成横截面为“方形”的钢桁架结构。在实际设置时,腹杆103在上下弦杆之间的设置呈“V形”或者“X形”,亦或者“V形”与“X形”交错设置的形式。在如图4中所示的优选实施例中,上下弦杆之间的腹杆103以“X形”设置形式在上下弦杆之间依次延伸,以此在钢桁架1的竖向上形成可靠的支撑受力结构。
进一步地,在上部钢桁结构和下部钢桁结构之间设置有钢筋混凝土芯板2,如图3中所示,其在上下两钢桁结构之间沿拱肋的延伸方向延伸,进一步优选与两钢桁结构所在的平面平行。同时,钢筋混凝土芯板2在延伸方向上依次穿过各设置于两钢桁结构之间的腹杆103,并与之固结成整体结构,使得拱肋上方的荷载可以稳定传递到钢桁架1和钢筋混凝土芯板2上。
同时,对于优选实施例中的钢筋混凝土芯板2而言,其优选处于拱肋的中性轴位置或者处于拱肋的中性轴附近,此时,当截面挠曲变形时芯板混凝土边缘应变值不管是受拉还是受压都非常小,而且整个组合截面越高,芯板受到弯矩作用产生的弯曲应力就越小,在拱轴压力的作用下,弯矩再大也很难在芯板上产生拉应力,混凝土也不会开裂。如此,可以充分避免钢筋混凝土芯板2因受过多拉应力而破坏,有效避免混凝土材料受拉能力较差的缺点。对于优选实施例中的钢桁架1而言,其中性轴刚好处于上下钢桁结构之间的中部。
更具体地,优选实施例中在钢筋混凝土芯板2与各弦杆(上弦杆101和下弦杆102)之间还设置有多个斜撑106,如图3中所示。其中,斜撑106的一端连接在钢筋混凝土芯板2顶面或者底面的中部,另一端与对应的弦杆匹配连接。在一个具体的优选实施例中,各斜撑106分别处于拱肋的横断面中,即斜撑106所处的平面垂直于拱肋的轴线。此外,在设置有斜撑106的拱肋横截面中,对应各弦杆均设置有斜撑106,如图3中所示,进而进一步提升拱肋受力传递的稳定性。显然,在拱肋的延伸方向上行,斜撑106可以为以此间隔设置的多个,确保拱肋各位置受力传递的稳定性。
可以理解,在实际施工时,钢筋混凝土芯板2可以是现浇施工,也可以是预制后拼装施工。为了提升拱肋施工的经济性和环保性,在优选实施例中,钢筋混凝土芯板2设置为预制件形式,即设置为多个可依次拼装的预制芯板单元201,并通过多个预制芯板单元201在拱肋延伸方向上依次拼接后成型,如图6中所示。
为了实现预制芯板单元201与腹杆103的可靠匹配,在预制芯板单元201的至少一侧开设有匹配缺口,使得预制芯板单元201可对应卡嵌在相应的腹杆103上,并依次实现预制芯板单元201在拱肋延伸方向上的延伸。
在实际设置时,预制芯板单元201处于上下两钢桁结构的正中位置,并对应匹配各腹杆103的中部,即呈“X形”设置的腹杆103的中部交叉位置。而为了提升预制芯板单元201拼装的便捷性,优选实施例中将腹杆103的中部截断,并在中部对应设置有节点连杆104和钢桁节点十字板105,节点连杆104的轴线处于其所处位置处拱肋的横截面中,且其两端分别连接设置有钢桁节点十字板105,使得被截断腹杆103的端部分别连接在对应的钢桁节点十字板105上。
在一个具体优选实施例中,拱肋延伸方向上相邻两节点连杆104之间设置有两个预制芯板单元201,两预制芯板单元201的一侧开设有若干缺口,缺口的数量对应于拱肋横向上节点连杆104的设置数量。此处以图6中所示的情形介绍预制芯板单元201在一个节间的拼装方法:
将一个预制芯板单元201b横向插入钢桁架1中并沿纵向(拱肋延伸方向)正方向移动,使得其一侧的缺口抵接匹配该侧正对的节点连杆104,将另一个预制芯板单元201a沿横向插入该节间中,直至两预制芯板单元201的两侧平齐,再将两预制芯板单元201同时向纵向反方向位置,使得两预制芯板单元201相互背离一侧的缺口均匹配部分节点连杆104(优选实施例中匹配节点连杆104的一半),从而实现一个节间预制芯板单元201的设置。此后,对应在各预制芯板单元201的缺口中灌浆,形成填孔混凝土202,使得各预制芯板单元201与对应的节点连杆104、钢桁节点十字板105形成整体结构。相应地,利用灌缝材料灌注相邻两预制芯板单元201之间的缝隙,使得预制芯板单元201连成整体结构。
可以理解,在实际设置时,除上述结构形式外,预制芯板单元201还可根据需求设置为别的形式,只要能在拱肋纵向上形成连续的钢筋混凝土芯板2即可。另外,在优选实施例中,钢筋混凝土芯板2上下的钢桁结构优选相同,而在实际设置时,钢筋混凝土芯板2的上下两侧的钢桁结构的设置形式、设置尺寸也可以不同,只要钢筋混凝土芯板2处于钢桁架1的中性轴(附近)即可,在此不做赘述。
利用上述结构形式的对应设置,可以得到钢桁架1与钢筋混凝土芯板2的钢-混组合结构,对于上述结构形式的钢-混组合结构而言,其用钢量相比于一般的劲性骨架钢筋混凝土拱肋而言相差不大,但钢筋混凝土的用量可以大幅降低。
在一个具体案例中,以主跨150米上承式单线铁路拱桥为例,作为比较前提,除拱肋外其它部分结构均相同。此时,若采用一般的劲性骨架钢筋混凝土拱肋,需用骨架钢材353吨,缆索吊等临时工程设备若干,拱肋钢筋混凝土1290m3(含192m3管内混凝土),而采用上述钢-混组合结构时,需用钢材387吨,靠自身能力悬臂拼装无缆索吊等临时工程,芯板钢筋混凝土715m3。
不难看出,优选实施例中的芯板式钢-混组合结构所用的钢材用量与劲性骨架钢筋混凝土拱肋相当,但钢筋混凝土的用量却大幅降低,这一方面可以节约材料,降低成本,减少环境的破坏;另一方面,因为钢筋混凝土用量大幅降低,拱肋乃至整个拱桥的自重大幅降低,对桥梁的抗震能力有着十分明显的促进。另外,对于优选实施例中的芯板式钢-混组合结构而言,其跨越能力也更强,拱肋可以做得更坦,通常拱肋矢跨比的经济指标是1/4左右,而采用优选实施例中的结构形式后,1/6的拱肋矢跨比依然具有较好的技术指标,即优选实施例中的拱肋可以做得更坦,跨度更大。
对于优选实施例中的芯板式钢-混组合拱肋结构而言,其施工方法优选如图7~10中所示,具体而言,包括如下步骤:
(1)在拱桥的跨设方向两侧分别设置拱座3,用于支撑拱肋的两端,并对应完成相关基础设施的施工,如图7中所示。在拱座3及基础施工期间,对应钢桁架1上各弦杆预埋拱脚锚固件;相应地,若后续需要释放弦杆力,可优选采用普通螺栓进行连接。
(2)进行钢桁架1两端的悬臂拼装施工。钢桁架1的拼装从拱脚开始逐步进行,且在两拱座3上分别相向进行,如图8中所示。优选地,钢桁杆件优选预制而成,其拼装可以为散拼,也可以为分阶段拼,选择何种拼装方式由施工投入的装备以及场地调节决定。
另外,在进行拱肋两端的拼装时,优选在两拱座3上分别进行T构墩4的施工,且T构墩4的施工优选超前于钢桁架1的悬臂施工,确保钢桁架1一端悬臂设置时对应拱座3的平衡需求,提升拱座3以及对应钢桁架1的设置可靠性。
(3)如图9中所示,进行钢桁架1两端的合龙,形成呈整体的钢桁架1。在合龙前,可以根据实际情况考虑是否需要预先施加顶力以优化成拱后的桁架内力。
(4)在拼装成型的钢桁架1中对应施工钢筋混凝土芯板2,使得钢筋混凝土芯板2沿拱肋纵向依次横穿各腹杆103,并与各腹杆103固结成整体结构。对于钢筋混凝土芯板2的施工成型,优选实施例中既可采用预制拼装的方式,也可采用架模浇筑的方式。
在优选实施例中,为了简化钢筋混凝土芯板2的施工工序,贯彻节能环保的施工理念,钢筋混凝土芯板2采用多个预制芯板单元201依次拼装的方式进行,并在预制芯板单元201之间灌注自密实砼或灌缝材料,使得各预制芯板单元201形成整体结构。
另外,在钢筋混凝土芯板2成型并形成承载能力后,可进行钢桁架1弦杆力的释放或者调整,充分发挥砼芯板的作用,减少钢桁架1参与恒载受力。
通过上述步骤,可以完成芯板式钢-混拱肋结构的拼装施工,待完成上述施工后,可进一步进行拱肋上立柱5以及拱肋上方主梁6的施工,最终形成如图11中所示的拱桥结构。
在实际设置立柱5时,根据实际施工的需要,可将立柱5的底部支撑设置在钢筋混凝土芯板2的顶面,如图4中所示,也可将立柱5的底部支撑设置在上部钢桁结构的顶部(即支撑在各上弦杆101的顶部),如图5中所示。
本发明中的芯板式钢-混组合拱肋结构,其结构简单,设置简便,通过在钢桁架的中部设置钢筋混凝土芯板,使得钢筋混凝土材料处于整个拱肋截面的中性轴位置或者处于中性轴位置附近,以此消除或者减小钢筋混凝土的拉应力,使得钢筋混凝土得到保护性利用,充分保证拱肋结构设置的可靠性和稳定性,减少钢筋混凝土材料的利用,节能环保,简化拱桥拱肋施工的工序,缩短施工工期,节约施工成本,具有较好的实用前景和推广价值。
本领域的技术人员容易理解,以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种芯板式钢-混组合拱肋结构,包括呈拱形且两端分别固定于拱座的钢桁架,其特征在于,该钢桁架包括竖向间隔设置的上部钢桁结构和下部钢桁结构;
所述上部钢桁结构与所述下部钢桁结构分别沿拱肋的纵向延伸,两者之间通过多个腹杆连接成整体结构;
所述上部钢桁结构与所述下部钢桁结构之间设置有钢筋混凝土芯板;所述钢筋混凝土芯板沿拱肋的纵向延伸,其两端分别固定在对应的拱座上;且所述钢筋混凝土芯板通过多个预制芯板单元依次拼装而成;
所述预制芯板单元处于上下两钢桁结构的正中位置,并对应匹配各腹杆的中部,所述腹杆用于匹配所述预制芯板单元的部位截断设置,并在截断部位设置有节点连杆,并在该节点连杆的轴向两端分别设置有钢桁节点十字板,使得截断后的腹杆分别连接在对应的钢桁节点十字板上;
相应地,所述预制芯板单元上的至少一侧对应所述节点连杆开设有缺口,使得多个预制芯板单元依次拼装时,所述节点连杆刚好嵌入对应的缺口中,且所述预制芯板单元伸入两钢桁节点十字板之间。
2.根据权利要求1所述的芯板式钢-混组合拱肋结构,其中,所述钢筋混凝土芯板设置于所述钢桁架的中性轴位置。
3.根据权利要求1所述的芯板式钢-混组合拱肋结构,其中,所述上部钢桁结构包括拱肋横向上间隔设置的多个上弦杆;所述下部钢桁结构包括拱肋横向上间隔设置的多个下弦杆;相邻两所述上弦杆之间、相邻两所述下弦杆之间分别通过多个横向连杆连接。
4.根据权利要求3所述的芯板式钢-混组合拱肋结构,其中,所述上弦杆与所述下弦杆在竖向上一一对应设置,使得该钢桁架的横截面呈方形。
5.根据权利要求3或4所述的芯板式钢-混组合拱肋结构,其中,所述上弦杆与所述钢筋混凝土芯板的顶面之间设置有多个斜撑;和/或所述下弦杆与所述钢筋混凝土芯板的底面之间设置有多个斜撑。
6.一种芯板式钢-混组合拱肋结构的施工方法,用于如权利要求1~5中任一项所述的芯板式钢-混组合拱肋结构的施工,其特征在于,包括如下步骤:
(1)在拱肋跨设方向的两侧分别进行拱座以及相关基础设施的施工;
(2)在两所述拱座上分别以悬臂拼装施工的方式施工钢桁架的两端,所述钢桁架包括上部钢桁结构和下部钢桁结构,且上下部钢桁结构之间通过多个腹杆连接;
(3)在拱肋的中部进行钢桁架的合龙施工,形成呈拱形的钢桁架结构;
(4)在所述钢桁架的中部沿拱肋的延伸方向施工钢筋混凝土芯板,使得钢筋混凝土芯板的两端分别连接在对应拱座上,且该钢筋混凝土芯板在延伸方向上依次穿过各所述腹杆,并与之固连形成整体结构;
(5)完成所述芯板式钢-混组合拱肋结构的成型施工。
7.一种拱桥,其特征在于,包括如权利要求1~5中任一项所述的芯板式钢-混组合拱肋结构,并在该芯板式钢-混拱肋结构上方设置有立柱和主梁;
所述立柱为拱桥纵向上间隔设置的多个,其支撑在所述钢筋混凝土芯板上或者所述上部钢桁结构上;且所述主梁支撑设置在所述立柱的顶部。
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