CN113931058A - 一种桥梁整体无缝长联结构 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种桥梁整体无缝长联结构,属于桥梁工程技术领域。桥梁整体无缝长联结构包括梁体、两个边墩和多个支承结构,两个边墩分别支承于梁体的两端,多个支承结构沿梁体的延伸方向间隔排布于两个边墩之间,多个支承结构包括两个第一支承结构、两个第二支承结构和第三支承结构,两个第一支承结构位于两个边墩之间,并分别与两个边墩相邻设置,两个第二支承结构位于两个第一支承结构之间,并分别与两个第一支承结构相邻设置,以及位于两个第二支承结构之间的第三支承结构,其中,第一支承结构的墩柱的刚度、第二支承结构的墩柱的刚度和第三支承结构的墩柱的刚度依次增大。该桥梁整体无缝长联结构能够突破桥梁常规结构体系的联长限制。
Description
技术领域
本申请涉及桥梁工程技术领域,具体而言,涉及一种桥梁整体无缝长联结构。
背景技术
桥梁包括上部结构与下部结构,桥梁上部结构由于温度变化和混凝土收缩徐变而产生沿梁体延伸方向的伸缩变形,目前桥梁常规结构体系一般采用简支或先简支后连续结构,该桥梁常规结构体系设置有大量伸缩缝以适应这种伸缩变形,为降低桥梁损坏的风险,由于桥梁的伸缩量需小于伸缩缝的伸缩量,考虑伸缩变形对桥梁的影响,以伸缩缝对桥梁进行分联,为保证桥梁行车安全性,该桥梁常规结构体系联长有限。
发明内容
本申请实施例提供一种桥梁整体无缝长联结构,以改善桥梁常规结构体系联长有限的问题,提高桥梁的结构延性。
本申请实施例提供一种桥梁整体无缝长联结构包括梁体、两个边墩和多个支承结构。所述两个边墩分别支承于所述梁体的两端,所述多个支承结构沿所述梁体的延伸方向间隔排布于所述两个边墩之间,所述支承结构包括从下至上依次设置桩基础、承台基础、墩柱和盖梁,所述盖梁用于支承所述梁体。所述多个支承结构包括两个第一支承结构、两个第二支承结构以及位于两个支承结构之间的第三支承结构。所述两个第一支承结构位于两个边墩之间,并分别与所述两个边墩相邻设置。所述两个第二支承结构,位于两个第一支承结构之间,并分别与两个第一支承结构相邻设置。其中,所述第一支承结构的墩柱的刚度、第二支承结构的墩柱的刚度和第三支承结构的墩柱的刚度依次增大。
在上述技术方案中,第一支承结构的墩柱的刚度小于第二支承结构的墩柱的刚度,第二支承结构的墩柱的刚度小于第三支承结构的墩柱的刚度,由行车引起的动载荷主要由第三支承结构的墩柱承担,由温度载荷以及混凝土徐变引起的轴向拉压作用主要由第一支承结构的墩柱和第二支承结构的墩柱承担。这种结构能够消除梁体由于温度载荷和混凝土徐变作用下产生的内力,从而第一支承结构的墩柱和第二支承结构的墩柱能够替代伸缩缝降低梁体开裂的风险,伸缩缝取消后,桥梁为连续整体构造,能够突破常规桥梁结构体系联长,提高结构延性,改善桥梁抗震性能。
在一些实施例中,所述第三支承结构的墩柱的线刚度值为所述梁体线刚度值的80%,所述第二支承结构的墩柱的线刚度值为所述梁体线刚度值的30%,所述第一支承结构的墩柱的线刚度值为所述梁体线刚度值的10%。
在上述技术方案中,第三支承结构的墩柱的线刚度值为梁体线刚度值的80%,第三支承结构的墩柱为刚性墩柱,第二支承结构的墩柱的线刚度值为梁体线刚度值的30%,第二支承结构的墩柱为次刚性墩柱,第一支承结构的墩柱的线刚度值为梁体线刚度值的10%,第一支承结构的墩柱为柔性墩柱。墩柱刚度越低柔性越高,承担由温度载荷以及混凝土徐变引起的轴向拉压作用的能力越强。这种结构能够消除梁体由于温度载荷和混凝土徐变作用下产生的内力。
在一些实施例中,所述第三支承结构的桩基础的刚度大于所述第二支承结构的桩基础的刚度和所述第一支承结构的桩基础的刚度。
上述技术方案中,承台基础设置在墩柱与桩基础之间,承台基础能够将墩柱传递的载荷传递给桩基础,桩基础能够将承台基础传递的载荷传递到深处承载力较强的土层上。桩基础能够传递支承结构墩柱的载荷,而由行车引起的动载荷主要由第三支承结构的墩柱承担,由温度载荷以及混凝土徐变引起的轴向拉压作用主要由第一支承结构的墩柱和第二支承结构的墩柱承担,桩基础刚度越低柔性越高,承担由温度载荷以及混凝土徐变引起的轴向拉压作用能力越强,因此第三支承结构的桩基础刚度大于第二支承结构的刚度和第一支承结构的刚度。
在一些实施例中,所述第二支承结构的桩基础的刚度和所述第一支承结构的桩基础的刚度相等。
在上述技术方案中,由温度载荷以及混凝土徐变引起的轴向拉压作用主要由第一支承结构的墩柱和第二支承结构的墩柱承担,桩基础主要起到传递墩柱载荷的作用,第一支承结构的桩基础刚度与第二支承结构的桩基础刚度无需因为设置于梁体的不同位置处发生适应性的变化,因此第一支承结构的刚度与第二支承结构的刚度相同。
在一些实施例中,所述第一支承结构的桩基础套设有第一套筒,所述第一套筒固定连接于所述第一支承结构的承台基础,所述第一套筒与第一支承结构的桩基础之间填充有柔性材料。所述第二支承结构的桩基础套设有第二套筒,所述第二套筒固定连接于所述第二支承结构的承台基础,所述第二套筒与第二支承结构的桩基础之间填充有柔性材料。
在上述技术方案中,第一支承结构的桩基础套设有第一套筒,第一套筒固定连接于第一支承结构的承台基础,第一套筒与第一支承结构的桩基础之间填充有柔性材料。第二支承结构的桩基础套设有第二套筒,第二套筒固定连接于第二支承结构的承台基础,第二套筒与第二支承结构的桩基础之间填充有柔性材料。第一支承结构的桩基础套设有第一套筒,第二支承结构的桩基础套设有第二套筒。第一套筒固定连接于承台基础,第一套筒能够作为墩柱的延长结构增加墩柱的柔性。第二套筒固定连接于承台基础,第二套筒能够作为墩柱的延长结构增加墩柱的柔性。第一套筒与桩基础之间填充有柔性材料能够增加墩柱的柔性。第二套筒与桩基础之间填充有柔性材料能够增加墩柱的柔性。
由于由温度载荷以及混凝土徐变引起的轴向拉压作用主要由第一支承结构的墩柱和第二支承结构的墩柱承担,墩柱柔性越高,承担由温度载荷以及混凝土徐变引起的轴向拉压作用的能力越强,因此将第一套筒套设于第一支承结构的桩基础,将第一套筒固定连接于第一支承结构的承台基础,将第二套筒套设于第二支承结构的桩基础,将第二套筒固定连接于第二支承结构的承台基础,能够较好的承担由温度载荷以及混凝土徐变引起的轴向拉压作用。
在一些实施例中,所述第一套筒与所述第二套筒为圆形波纹管套筒。
在上述技术方案中,套筒为圆形波纹形状,强度高、结构简单便于生产、施工简便经济性好以及使用寿命长。
在一些实施例中,所述梁体包括多个梁段,相邻所述两个梁段之间设置有支承结构。所述桥梁无缝长联结构还包括固结结构,所述固结结构位于所述相邻两个梁段之间,所述固结结构用于连接所述相邻两个梁段和所述支承结构的所述盖梁。
在上述技术方案中,固结结构连接于相邻两个梁段和支承结构的盖梁,实现桥梁结构整体化,提高桥梁的整体结构刚度,其行车舒适性大幅度提高,承受灾害的能力也有所提高
在一些实施例中,所述固结结构包括第一横向钢筋、第二横向钢筋、竖向钢筋和第一混凝土层,所述第一横向钢筋部分埋设于相邻所述两个梁段的一个梁段内,所述第二横向钢筋部分埋设于相邻所述两个梁段的另一个梁段内,所述竖向钢筋部分埋设于所述支承结构,所述第一横向钢筋、所述第二横向钢筋和所述竖向钢筋部分埋设于所述第一混凝土层内。
在上述技术方案中,相邻两个梁段之间设置有第一混凝土层,第一横向钢筋与第二横向钢筋部分埋设于第一混凝土层内,第一横向钢筋与第二横向钢筋分别部分埋设于相邻两个梁段内,梁体表面行车产生的动载荷主要通过第一混凝土层承压,第一横向钢筋将动载荷的拉力传递至相邻两个梁段的一个梁段内,第二横向钢筋将将动载荷的拉力传递至相邻两个梁段的另一个梁段内。
竖向钢筋部分埋设于第一混凝土层内,竖向钢筋部分埋设于支承结构,梁体表面行车产生的动载荷主要通过第一混凝土层承压,竖向钢筋将动载荷的剪力和弯矩传递至支承结构内。
其传力路径简单明确可靠,施工工序简单,施工精度要求低,施工成本低,经济性好。在一些实施例中,所述梁体的顶部与所述第一支承结构和第二支承结构相对的位置处开设有槽口,所述槽口内设有第二混凝土层。
在上述技术方案中,由温度作用及混凝土收缩徐变引起的轴向拉压作用主要由第一支承结构的墩柱和第二支承结构的墩柱承担,设置第一支承结构和第二支承结构的梁体位置处顶面受到的拉应力在水平方向上最大,梁体的这两处位置容易开裂破坏,在梁体的这两处位置处顶部开设槽口,在槽口内设置第二混凝土层,能够大幅提高梁体顶部的抗裂性能,降低梁体开裂损坏的风险,提高行车安全性。
在一些实施例中,所述槽口设置有钢筋网片,所述钢筋网片埋设于所述第二混凝土层。
在上述技术方案中,槽口设置有钢筋网片,钢筋网片埋设于第二混凝土层内,钢筋网片能够连接第二混凝土层与梁体,提高设置第一支承结构和第二支承结构的梁体位置处的抗裂性能,降低梁体开裂损坏的风险,提高行车安全性。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本申请的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,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相关的附图。
图1为本申请一些实施例提供的桥梁整体无缝长联结构的示意图;
图2为图1所示的第一套筒套设于桩基础的连接示意图;
图3为图1所示的第二套筒套设于的连接示意图;
图4为图1所示的相邻两个梁段的连接示意图。
图标:100-桥梁无缝长联结构;10-梁体;11-梁段;12-槽口;121-第二混凝土层;20-边墩;30-支承结构;31-桩基础;32-承台基础;33-墩柱;34-盖梁;30A-第一支承结构;30B-第二支承结构;30C-第三支承结构;40-固结结构;41-第一横向钢筋;42-第二横向钢筋;43-竖向钢筋;44-第一混凝土层;50-第一套筒;60-第二套筒;70-柔性材料。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此,以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围,而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本申请实施例的描述中,需要说明的是,指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系,或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请和简化描述,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申请的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本申请实施例的描述中,还需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“设置”、“安装”、“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;可以是直接连接,也可以通过中间媒介间接连接。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本申请中的具体含义。
请参照图1,图1为本申请实施例提供的桥梁无缝长联结构100的示意图,该桥梁无缝长联结构100包括梁体10、两个边墩20和多个支承结构30。两个边墩20分别支承于梁体10的两端,多个支承结构30沿梁体10的延伸方向间隔排布于两个边墩20之间,支承结构30包括从下至上依次设置桩基础31、承台基础32、墩柱33和盖梁34,盖梁34用于支承梁体10。多个支承结构30包括两个第一支承结构30A、两个第二支承结构30B以及第三支承结构30C。两个第一支承结构30A位于两个边墩20之间,并分别与两个边墩20相邻设置。两个第二支承结构30B,位于两个第一支承结构30A之间,并分别与两个第一支承结构30A相邻设置。第三支承结构30C位于两个支承结构30之间,并位于梁体10中间位置处。其中,第一支承结构30A的墩柱33的刚度、第二支承结构30B的墩柱33的刚度和第三支承结构30C的墩柱33的刚度依次增大。
桥梁包括上部结构和下部结构,桥梁上部结构包括梁体10,桥梁下部结构包括多个支承结构30以及两个边墩20,桥梁下部结构能够支承桥梁上部结构并将其载荷传递至地基。桩基础31能够将桥梁上部结构的载荷传递到深处承载力较强的土层上,或将软弱土层挤密实以提高地基土的承载能力和密实度。承台基础32能够承受、分布由墩柱33传递的载荷。墩柱33能够支承桥梁上部结构。盖梁34能够支承桥梁上部结构,并将全部荷载传到桥梁下部结构。两个边墩20还能够与路堤衔接,以抵御路堤土压力,防止填土滑坡和坍落。
桥梁上部结构中的梁体10为预制混凝土结构,外界气温变化、人为产生温度变化以及日辐射循环作用于梁体10,由于混凝土结构的热传导性能差,混凝土结构的表面温度迅速上升(或降低),但是混凝土结构的内部温度基本处于原来的状态,混凝土结构内部形成较大温度梯度,混凝土结构的各部分处于不同温度状态,由此而产生温度变形,而梁体10由于温度变化产生的变形受到约束产生温差应力。并且梁体10表面行车,混凝土结构在持续载荷作用下,混凝土结构的变形随时间不断增加,这种现象为混凝土的徐变现象。
在温度载荷和混凝土徐变的作用下,梁体10会产生较大的内力。第一支承结构30A的墩柱33的刚度小于第二支承结构30B的墩柱33的刚度,第二支承结构30B的墩柱33的刚度小于第三支承结构30C的墩柱33的刚度,由行车引起的动载荷主要由第三支承结构30C的墩柱33承担,由温度载荷以及混凝土徐变引起的轴向拉压作用主要由第一支承结构30A的墩柱33和第二支承结构30B的墩柱33承担,第一支承结构30A的墩柱33和第二支承结构30B的墩柱33能够替代伸缩缝降低梁体10开裂的风险,伸缩缝取消后,桥梁为连续整体构造,能够突破常规桥梁结构体系联长,提高结构延性,改善桥梁抗震性能。
桩基础31指的是桥梁直接与地基接触的最下部分。
承台基础32指的是为承受、分布由墩柱33传递的荷载,在桩基础31顶部设置的联结各桩顶的钢筋混凝土平台。
墩柱33指的是土木工程中用于承载桥梁上部结构的桥梁下部结构承重物。
盖梁34指的是为支承、分布和传递桥梁上部结构的荷载,在墩柱33顶部设置的横梁。
边墩20指的是位于桥梁两端,支承桥梁上部结构并和路堤相衔接的建筑物。
多个支承结构30包括两个第一支承结构30A、两个第二支承结构30B和第三支承结构30C,可理解的,在所有支承结构30中,有两个支承结构30为第一支承结构30A,有两个支承结构30为第二支承结构30B,至少有一个支承结构30为第三支承结构30C。位于两个第二支承结构30B之间的所有支承结构30均为第三支承结构30C。第三支承结构30C可以是一个或者多个,第三支承结构30C的个数可以根据梁体10的长度确定。
需要说明的是,该桥梁整体无缝长联结构为连续刚构桥梁,可以适用于中小跨径桥梁,比如,该桥梁整体无缝长联结构适用于联长小于300米的中小跨径桥梁。
跨径指的是中小跨径桥梁相邻两个墩柱33的中线之间的水平距离。
联长指的是设置于中小跨径桥梁上相邻两伸缩缝之间的水平距离。
联长等于或大于两个跨径。
中型跨径桥梁指的是跨径为25m至35m之间的桥梁。
小型跨径桥梁指的是跨径为25m以下的桥梁。
在实际施工过程中,可以根据恒载和活载的作用下墩柱33顶部受到的弯矩和竖向载荷,能够计算得出对第一支承结构30A的墩柱33和第二支承结构30B的墩柱33的盖梁34结构中心处的偏心值,施工时对盖梁34结构进行预偏一个偏心值的距离,以消除偏心弯矩,有利于第一支承结构30A的墩柱33和第二支承结构30B的受力。
在一些实施例中,请继续参照图1,第三支承结构30C的墩柱33的线刚度值为梁体10线刚度值的80%,第二支承结构30B的墩柱33的线刚度值为梁体10线刚度值的30%,第一支承结构30A的墩柱33的线刚度值为梁体10线刚度值的10%。
第三支承结构30C的墩柱33的线刚度值为梁体10线刚度值的80%,第三支承结构30C的墩柱33为刚性墩柱33,第二支承结构30B的墩柱33的线刚度值为梁体10线刚度值的30%,第二支承结构30B的墩柱33为次刚性墩柱33,第一支承结构30A的墩柱33的线刚度值为梁体10线刚度值的10%,第一支承结构30A的墩柱33为柔性墩柱33。墩柱33刚度越低柔性越高,承担由温度载荷以及混凝土徐变引起的轴向拉压作用的能力越强。这种结构能够消除梁体10由于温度载荷和混凝土徐变作用下产生的内力。
梁体10中间位置处向梁体10两端延伸方向,温度载荷以及混凝土徐变引起的轴向拉压作用下,梁体10受到的弯矩数值将达到相对梁体10中间位置处的两个负弯矩峰值后逐渐减小。设置第一支承结构30A的梁体10位置处负弯矩达到峰值,因此第一支承结构30A的墩柱33采用柔性墩柱33,设置第二支承结构30B的梁体10位置处负弯矩数值低于第一支承结构30A的梁体10受到的负弯矩数值,因此第二支承结构30B的墩柱33采用次刚性墩柱33。
由于混凝土徐变对梁体10中间位置引起的预应力载荷产生的压应力,能够平衡温度载荷对梁体10中间位置处引起的拉应力,温度载荷以及混凝土徐变引起的轴向拉压作用对梁体10中间位置处的影响并不十分明显,因此第三支承结构30C的墩柱33采用刚性墩柱33。
在梁体10中间处设置刚性墩柱33,在沿梁体10延伸方向依次设置次刚性墩柱33和柔性墩柱33,能够提高梁体10的刚度以及大幅度提高行车舒适性。
线刚度值指的杆件产生单位变形所需要施加的广义力的大小。
示例性的,第三支承结构30C的墩柱33为实体墩,第三支承结构30C的墩柱33的形状可以是方形和圆形。第一支承结构30A的墩柱33和第二支承结构30B的墩柱33为双肢空心薄壁墩。
第三支承结构30C的墩柱33为实体墩,实体墩的刚度大,承担由行车引起的动载荷的能力较强。
第一支承结构30A的墩柱33和第二支承结构30B的墩柱33为双肢空心薄壁墩,双肢空心薄壁墩水平抗推刚度较小,纵向允许桥梁变位较大,柔性较好,承担由温度载荷以及混凝土徐变引起的轴向拉压作用的能力较强。
示例性的,第一支承结构30A的墩柱33的横截面小于第二支承结构30B的墩柱33的横截面。
在一些实施例中,请继续参照图1,第三支承结构30C的桩基础31的刚度大于第二支承结构30B的桩基础31的刚度和第一支承结构30A的桩基础31的刚度。
承台基础32设置在墩柱33与桩基础31之间,承台基础32能够将墩柱33传递的载荷传递给桩基础31,桩基础31能够将承台基础32传递的载荷传递到深处承载力较强的土层上。桩基础31能够传递支承结构30墩柱33的载荷,而由行车引起的动载荷主要由第三支承结构30C的墩柱33承担,由温度载荷以及混凝土徐变引起的轴向拉压作用主要由第一支承结构30A的墩柱33和第二支承结构30B的墩柱33承担,桩基础31刚度越低柔性越高,承担由温度载荷以及混凝土徐变引起的轴向拉压作用能力越强,因此第三支承结构30C的桩基础31刚度大于第二支承结构30B的刚度和第一支承结构30A的刚度。
桩基础31可以是单根桩,也可以是单排桩或多排桩。
示例性的,第三支承结构30C的桩基础31采用群桩基础31,第一支承结构30A的桩基础31采用单排桩基础31,第二支承结构30B的桩基础31采用单排桩基础31。
群桩基础31指的是多排桩组成的桩基础31。
单排桩基础31指的是多根桩组成的一排桩基础31。
示例性的,群桩基础31的桩的桩径比单排桩基础31的桩的桩径小,并且群桩基础31和单排桩基础31总截面面积相等,相较于单排桩基础31,群桩基础31能够承担更多水平荷载(如风荷载和制动力等)的分配,减小第一支承结构30A的墩柱33与第二支承结构30B的墩柱33的负载。
示例性的桩基础31的桩为摩擦型桩,摩擦型桩指的是轴向荷载由桩侧摩擦阻力和桩底土反力来支承,而桩侧摩擦阻力起主要支承作用的桩。
在一些实施例中,请继续参照图1,第二支承结构30B的桩基础31的刚度和第一支承结构30A的桩基础31的刚度相等。
由温度载荷以及混凝土徐变引起的轴向拉压作用主要由第一支承结构30A的墩柱33和第二支承结构30B的墩柱33承担,桩基础31主要起到传递墩柱33载荷的作用,第一支承结构30A的桩基础31刚度与第二支承结构30B的桩基础31刚度无需因为设置于梁体10的不同位置处发生适应性的变化,因此第一支承结构30A的刚度与第二支承结构30B的刚度相同。
在一些实施例中,请继续参照图1、图2和图3,图2为第一套筒50套设于桩基础31的连接示意图,图3为图1所示的第二套筒60套设于桩基础31的连接示意图,第一支承结构30A的桩基础31套设有第一套筒50,第一套筒50固定连接于第一支承结构30A的承台基础32,第一套筒50与第一支承结构30A的桩基础31之间填充有柔性材料70。第二支承结构30B的桩基础31套设有第二套筒60,第二套筒60固定连接于第二支承结构30B的承台基础32,第二套筒60与第二支承结构30B的桩基础31之间填充有柔性材料70。
第一支承结构30A的桩基础31套设有第一套筒50,第二支承结构30B的桩基础31套设有第二套筒60。第一套筒50固定连接于承台基础32,第一套筒50能够作为墩柱33的延长结构增加墩柱33的柔性。第二套筒60固定连接于承台基础32,第二套筒60能够作为墩柱33的延长结构增加墩柱33的柔性。第一套筒50与桩基础31之间填充有柔性材料70能够增加墩柱33的柔性。第二套筒60与桩基础31之间填充有柔性材料70能够增加墩柱33的柔性。由于由温度载荷以及混凝土徐变引起的轴向拉压作用主要由第一支承结构30A的墩柱33和第二支承结构30B的墩柱33承担,墩柱33柔性越高,承担由温度载荷以及混凝土徐变引起的轴向拉压作用的能力越强,因此将第一套筒50套设于第一支承结构30A的桩基础31,将第一套筒50固定连接于第一支承结构30A的承台基础32,将第二套筒60套设于第二支承结构30B的桩基础31,将第二套筒60固定连接于第二支承结构30B的承台基础32,能够较好的承担由温度载荷以及混凝土徐变引起的轴向拉压作用。
在实际施工过程中,安装套筒后,可以清除套筒与墩柱33之间的填土,随后在套筒与墩柱33之间填充柔性材料70,示例性的,柔性材料70为塑料泡沫。
示例性的,套筒的半径可以是第一支承结构30A和第二支承结构30B的桩基础31的桩的1.5倍,套筒的高度可以是第一支承结构30A和第二支承结构30B的墩柱33高度的0.2倍。
在一些实施例中,第一套筒50与第二套筒60为圆形波纹管套筒。
套筒为圆形波纹形状,强度高、结构简单便于生产、施工简便经济性好以及使用寿命长。
在一些实施例中,请继续参照图1,所述梁体10包括多个梁段11,相邻所述两个梁段11之间设置有支承结构30。所述桥梁无缝长联结构100还包括固结结构40,所述固结结构40位于所述相邻两个梁段11之间,所述固结结构40用于连接所述相邻两个梁段11和所述支承结构30的所述盖梁34。
固结结构40连接于相邻两个梁段11和支承结构30的盖梁34,实现桥梁结构整体化,提高桥梁的整体结构刚度,其行车舒适性大幅度提高,承受灾害的能力也有所提高。
中间位置指的是梁体10延伸方向上的中间位置。
需要说明的是,固结结构40为现浇结构。
现浇结构指的是现场绑扎钢筋浇灌混凝土的结构部件。
在一些实施例中,请参照图4,图4为相邻两个梁段11的连接示意图,所述固结结构40包括第一横向钢筋41、第二横向钢筋42、竖向钢筋43和第一混凝土层44,所述第一横向钢筋41部分埋设于相邻所述两个梁段11的一个梁段11内,所述第二横向钢筋42部分埋设于相邻所述两个梁段11的另一个梁段11内,所述竖向钢筋43部分埋设于所述支承结构30,所述第一横向钢筋41、所述第二横向钢筋42和所述竖向钢筋43部分埋设于所述第一混凝土层44内。
相邻两个梁段11之间设置有第一混凝土层44,第一横向钢筋41与第二横向钢筋42部分埋设于第一混凝土层44内,第一横向钢筋41与第二横向钢筋42分别部分埋设于相邻两个梁段11内,梁体10表面行车产生的动载荷主要通过第一混凝土层44承压,第一横向钢筋41将动载荷的拉力传递至相邻两个梁段11的一个梁段11内,第二横向钢筋42将将动载荷的拉力传递至相邻两个梁段11的另一个梁段11内。
竖向钢筋43部分埋设于第一混凝土层44内,竖向钢筋43部分埋设于支承结构30,梁体10表面行车产生的动载荷主要通过第一混凝土层44承压,竖向钢筋43将动载荷的剪力和弯矩传递至支承结构30内。
其传力路径简单明确可靠,施工工序简单,施工精度要求低,施工成本低,经济性好。
示例性的,第一横向钢筋41为抗拉钢筋,第二横向钢筋42为抗拉钢筋,竖向钢筋43为抗弯和抗剪钢筋。
在一些实施例中,请继续参照图1,梁体10的顶部与第一支承结构30A和第二支承结构30B相对的位置处开设有槽口12,槽口12内设有第二混凝土层121。
由温度作用及混凝土收缩徐变引起的轴向拉压作用主要由第一支承结构30A的墩柱33和第二支承结构30B的墩柱33承担,设置第一支承结构30A和第二支承结构30B的梁体10位置处顶面受到的拉应力在水平方向上最大,梁体10的这两处位置容易开裂破坏,在梁体10的这两处位置处顶部开设槽口12,在槽口12内设置第二混凝土层121,能够大幅提高梁体10顶部的抗裂性能,降低梁体10开裂损坏的风险,提高行车安全性。
需要说明的是,槽口12的宽度大于固结结构40的宽度,槽口12下面为固结结构40的第一混凝土层44。
示例性的,第二混凝土层121采用超高性能混凝土材质。
超高性能混凝土指的是,相较于普通混凝土具有较高的耐久性和较高的力学性能的活性粉末混凝土材料。
示例性的,第二混凝土层121为现浇结构。
示例性的,槽口12长度为跨径的0.2倍,高度为10厘米。
需要说明的是,在实际施工过程中,需要先对槽口12表面进行凿毛,向槽口12内浇灌混凝土,凿毛是将槽口12与第二混凝土层121结合的面凿出多个凹痕,增加槽口12与第二混凝土层121结合的面的表面粗糙度,从而增强槽口12与第二混凝土层121的结合效果。
在一些实施例中,槽口12设置有钢筋网片,钢筋网片埋设于第二混凝土层121。
槽口12设置有钢筋网片,钢筋网片埋设于第二混凝土层121内,钢筋网片能够连接第二混凝土层121与梁体10,提高设置第一支承结构30A和第二支承结构30B的梁体10位置处的抗裂性能,降低梁体10开裂损坏的风险,提高行车安全性。
以上仅为本申请的优选实施例而已,并不用于限制本申请,对于本领域的技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种桥梁整体无缝长联结构,其特征在于,包括:
梁体;
两个边墩,分别支承于所述梁体的两端;
多个支承结构,沿所述梁体的延伸方向间隔排布于所述两个边墩之间,所述支承结构包括从下至上依次设置桩基础、承台基础、墩柱和盖梁,所述盖梁用于支承所述梁体;
所述多个支承结构包括:
两个第一支承结构,位于所述两个边墩之间,并分别与所述两个边墩相邻设置;
两个第二支承结构,位于两个第一支承结构之间,并分别与两个第一支承结构相邻设置;以及
位于两个支承结构之间的第三支承结构;
其中,所述第一支承结构的墩柱的刚度、第二支承结构的墩柱的刚度和第三支承结构的墩柱的刚度依次增大。
2.根据权利要求1所述的桥梁整体无缝长联结构,其特征在于,所述第三支承结构的墩柱的线刚度值为所述梁体线刚度值的80%,所述第二支承结构的墩柱的线刚度值为所述梁体线刚度值的30%,所述第一支承结构的墩柱的线刚度值为所述梁体线刚度值的10%。
3.根据权利要求1所述的桥梁整体无缝长联结构,其特征在于,所述第三支承结构的桩基础的刚度大于所述第二支承结构的桩基础的刚度和所述第一支承结构的桩基础的刚度。
4.根据权利要求3所述的桥梁整体无缝长联结构,其特征在于,所述第二支承结构的桩基础的刚度和所述第一支承结构的桩基础的刚度相等。
5.根据权利要求1所述的桥梁整体无缝长联结构,其特征在于,所述第一支承结构的桩基础套设有第一套筒,所述第一套筒固定连接于所述第一支承结构的承台基础,所述第一套筒与第一支承结构的桩基础之间填充有柔性材料;
所述第二支承结构的桩基础套设有第二套筒,所述第二套筒固定连接于所述第二支承结构的承台基础,所述第二套筒与第二支承结构的桩基础之间填充有柔性材料。
6.根据权利要求5所述的桥梁整体无缝长联结构,其特征在于,所述第一套筒与所述第二套筒为圆形波纹管套筒。
7.根据权利要求1所述的桥梁整体无缝长联结构,其特征在于,
所述梁体包括多个梁段,相邻所述两个梁段之间设置有支承结构;
所述桥梁无缝长联结构还包括固结结构,所述固结结构位于所述相邻两个梁段之间,所述固结结构用于连接所述相邻两个梁段和所述支承结构的所述盖梁。
8.根据权利要求7所述的桥梁整体无缝长联结构,其特征在于,
所述固结结构包括第一横向钢筋、第二横向钢筋、竖向钢筋和第一混凝土层,所述第一横向钢筋部分埋设于相邻所述两个梁段的一个梁段内,所述第二横向钢筋部分埋设于相邻所述两个梁段的另一个梁段内,所述竖向钢筋部分埋设于所述支承结构,所述第一横向钢筋、所述第二横向钢筋和所述竖向钢筋部分埋设于所述第一混凝土层内。
9.根据权利要求1所述的桥梁整体无缝长联结构,其特征在于,所述梁体的顶部与所述第一支承结构和第二支承结构相对的位置处开设有槽口,所述槽口内设有第二混凝土层。
10.根据权利要求9所述的桥梁整体无缝长联结构,其特征在于,所述槽口设置有钢筋网片,所述钢筋网片埋设于所述第二混凝土层。
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