CN1494628A - 构建简支以及连续组合桥的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种构建简支以及连续组合桥的方法,在该组合桥中,通过降低和提升端部支撑件,压应力附加地引入负力矩区域内的上部桥板混凝土以及组合桁梁的下凸缘中。该方法包括如下步骤:提供第一和第二桥基;将型钢植入所述第一桥基中;将梁简支地安置在所述第一和第二桥基上;将型钢连接到所述梁的下凸缘上;将连接混凝土施加到从所述梁第一桥基的上端到所述梁中性轴范围内的部分上;降低靠近所述第二桥基的支撑件;将混凝土施加到从所述连接混凝土的上端到所述梁的底板区域内的部分上;将桥板混凝土施加到所述梁上;以及提升靠近所述第二桥基的所降低的支撑件。

Description

构建简支以及连续组合桥的方法
技术领域
本发明涉及一种构建简支以及连续组合桥的方法,该组合桥诸如是简支的以及连续的预弯组合桥、预应力混凝土(PSC)组合桥、钢箱桁梁桥、板式桁梁桥、和大跨度桁架桥。
背景技术
传统技术中,关于构建简支的以及连续的组合桥的方法,对于简支的组合桥,韩国未实审的专利申请第0250937(此后称为引用发明1)公开了一种利用临时支撑件构建简支的预弯组合桥的方法,而对于连续的组合桥,韩国未实审的专利申请第105754号(此后称为引用发明2)公开了一种连续的预应力组合梁以及利用该组合梁构建连续的预应力组合梁结构的方法。
图1a和1b是示出根据引用发明1的构建组合桥的传统步骤的视图。参照这些附图,将描述根据引用发明1的构建组合桥的方法。
如图1a和1b所示,在工厂或工地制造的预弯梁搁在两个桥基上,设定一个临时支撑件51,并通过提升临时支撑件5 1将压应力引入下部混凝土围壁(casing)52上,以补偿由干燥收缩造成的原始混凝土的蠕变和压应力的损失。
此后,如图1c所示,在提升临时支撑件的同时,施加上部桥板混凝土53和腹板混凝土,并使之固化。最终,如图1d所示,在上部混凝土53固化之后,只要去除临时支撑件,就完成了简支的预弯组合桥。
然而,在如上所述的引用发明1的方法中,临时支撑件定位在桥梁中部之下,从而向上负载施加到支撑件上。于是,利用供具有较高顶部余隙的桥梁用的脚手架导致成本较高,在桥下交通堵塞,并且构建工作复杂。
另外,在引用发明1的方法中,整个桥梁相当于简支梁系统,因此,组合梁的横截面应该加大,以抵抗最大正力矩,由此,由于横截面的加大而造成了在梁中间发生过大变位(deflection)的问题。
图2a到2e和3a到3h是示出根据引用发明2的构建双跨度连续组合桥和三跨度连续组合桥的方法的视图。
首先,描述构建双跨度连续组合桥的方法。如图2a所示,根据连续梁的设计跨度而制造的预弯梁在第二支撑件54上彼此连接,并置于第二支撑件54上。此后,如图2b所示,通过提升第二支撑件54将压应力引入下部围壁混凝土52上。此后,如图2c所示,桥板混凝土53施加到钢桁梁靠近第二支撑件54的上凸缘上,并固化。且如图2d所示,引入压力矩,以抵抗靠近第二支撑件54的桥板混凝土内产生的负力矩。此后,如图2e所示,通过施加剩余的桥板混凝土,完成双跨度预弯组合桥。
图3a到3h是示出构建三跨度连续预弯组合桥的方法的视图。对于三跨度连续预弯组合桥,如图3a到3d所示,在第二支撑件54附近所进行的工序与图2所示的双跨度连续预弯组合桥的相同。此后,如图3e到3h所示,通过提升第三支撑件55、施加桥板混凝土53、降低第三支撑件53,并施加剩余的桥板混凝土来完成三跨度连续预弯组合桥。
然而,引用发明2的方法问题在于由于桥板混凝土向正力矩和负力矩区域的施加的时间不同而产生结构缝(construction joint),并且由于在桥墩上,即第二和第三支撑件上进行的提升和降低而在构建中带来困难和危险。
另外,在引用发明1和2的两种方法中,作用为将其上部结构的负载传递到下部结构上的介质的桥梁承载座(bridge bearing)由可旋转的铰链支撑件及可旋转并移动的滚柱支撑件构成,因此桥梁承载座必须不断维护,以确保桥梁上部结构的安全,并且该承载座有可能被地震损坏。
发明内容
于是,已经研制了本发明,以克服现有技术中存在的上述问题,从而本发明的目的是提供一种构建简支且连续的组合桥的实用并经济的方法,该方法能够通过降低和提升桥基上的支撑件,即端部支撑件,将压应力引入到负力矩区域内的上部桥板混凝土中和组合桁梁的下板凸缘内,同时对于简支的组合桥,梁完全与桥基成一体,或者对于连续的组合桥,梁与桥墩为一体,或不为一体。
为了实现上述目的,本发明提供了一种构建简支组合桥的方法,其包括如下步骤:提供第一和第二桥基;在第一桥基的桥支座部分内植入一型钢;将梁简支地安置在第一和第二桥基上;将桥支座部分内的型钢连接到梁的下凸缘上;将连接混凝土施加到从第一桥基的上端到梁中性轴的范围内的部分上;降低靠近第二桥基的支撑件;将混凝土施加到从连接混凝土的上端到梁的底板范围内的部分上;向梁施加桥板混凝土;以及提升在第二桥基附近的被降低的支撑件。
本发明的构建连续组合桥的方法包括以下步骤:将至少两个梁彼此连接,并简支地将所连接的梁安置在第一桥基、第二桥基和至少一个内桥墩附近;降低靠近所述第一和第二桥基的支撑件;将桥板混凝土施加到所述梁上;以及提升被降低的支撑件。
在构建预弯组合桁梁桥时,该方法还包括在简支地安置梁之前,将下部围壁混凝土施加到梁的连接部分上。
优选地是,构建连续组合桥的方法还包括以下步骤:在简支安置梁步骤之前在内桥墩的顶部(coping portion)内植入型钢;在简支安置梁步骤之后将型钢和梁下凸缘相连接;将混凝土施加到从内桥墩顶部的上端到梁横截面的中性轴范围内的部分上;以及在降低靠近第一和第二桥基的支撑件之前,将混凝土施加到从内桥墩的连接混凝土的上端到梁底板范围内的部分上。
在该情况下,在降低靠近第一和第二桥基的支撑件时,靠近第一和第二桥基的支撑件同时降低,并且在提升靠近第一和第二桥基的支撑件时,同时提升靠近第一和第二桥基的降低了的支撑件。
可替换的是,在降低靠近第一和第二桥基的支撑件时,依次降低靠近第一和第二桥基的支撑件,并且在提升靠近第一和第二桥基的支撑件时,依次提升靠近第一和第二桥基的降低了的支撑件。
在构建双跨度连续组合桥过程中,在降低靠近第一和第二桥基的支撑件时,靠近第一和第二桥基的支撑件中的一个降低,并且在提升靠近第一和第二桥基的支撑件时,所降低的一个支撑件被提升。
在构建预弯或钢箱桁梁桥时,该方法还包括将一个或多个加强元件和双头螺栓安装到梁的腹板上的步骤。
在构建预应力混凝土桥的过程中,该方法还包括将钢筋暴露于梁的腹板之外的步骤。
在构建预应力混凝土组合桥的过程中,该方法还包括以下步骤:在降低靠近第二桥基的支撑件的步骤之前,将桥板混凝土施加到第一桥基的护墙和正力矩区域上,并配置用于将护墙连接到桥板混凝土上的连接钢筋。
在构建预应力组合桥过程中,该方法还包括如下步骤:在降低靠近第一和第二桥基的支撑件的步骤之前,将桥板混凝土施加到梁的正力矩区域上,并配置用于将桥板混凝土彼此连接的连接钢筋。
在这种情况下,梁在位于内支撑件处的位置连接,或在由内支撑件的左侧和右侧定位的位置连接。
附图说明
本发明的上述和其他目的、特征和其他优点将从以下参照附图给出的详细描述中更清楚地理解,图中:图1a到1d是示出用于构建简支预弯组合桥的传统过程的视图;图2a到2e是示出用于构建双跨度连续预弯组合桥的传统过程的视图;图3a到3h是示出用于构建三跨度连续预弯组合桥的传统过程的视图;图4a到4d是示出其中桥基与组合桁梁成为一体从而构建简支预弯组合桥的情况;图5a到5c是示出其中桥基与组合桁梁成为一体从而构建简支的钢箱桁梁桥的情况的视图;图6a到6c是示出其中桥基与组合桁梁成为一体从而构建简支的预应力混凝土组合桥的情况的视图;图7a到7d是示出根据本发明的用于构建简支预弯组合桥的步骤视图;图8a到8d是示出根据本发明,用于构建其中桥墩与组合桁梁不成为一体的双跨度连续组合桥的步骤的视图;图9a到9d是示出根据本发明,用于构建其中桥墩与组合桁梁不成为一体的三跨度连续组合桥的步骤的视图;图10a到10c是示出在根据本发明构建多跨度连续组合桥过程中梁在内支撑件处连接到另一梁上的情况的视图;图11a到11d是示出组合桁梁与桥墩成为一体以便构建根据本发明的多跨度连续预弯组合桥的情况的视图;图12a到12c是示出组合桁梁与桥墩成为一体以便构建根据本发明的多跨度钢箱桁梁桥的情况的视图;
图13a到13c是示出组合桁梁与桥墩成为一体以便构建根据本发明的多跨度预应力混凝土组合桥的情况的视图;图14a到14c是示出根据本发明,用于构建其中桥墩与组合桁梁成为一体的双跨度连续组合桥的步骤的视图;图15a到15c是示出根据本发明,用于构建其中桥墩与组合桁梁成为一体的三跨度连续组合桥的步骤的视图。
附图标记说明:1:桥支座部分       2:梁          3:型钢        4:连接板5:螺栓             6:钢筋        8:加强元件    9:双头螺栓10:连接混凝土      11:接合混凝土 12:组装台阶   13:桥墩14:型钢            15:焊接材料   60:下凸缘     61:桥板62:板              63:护墙       64:抗拉钢筋具体实施方式以下,参照附图,描述构建简支且连续的组合桥的方法。这个构建方法可以应用于预弯组合桥、预应力混凝土(PSC)组合桥、钢箱桁梁桥、板式桁梁桥、以及大跨度桁架桥。
图4a到7d是示出构建简支组合桥的方法,其中梁与桥基成为一体。图4a到4d示出如下的方法,即,在制造成简支梁形式的预弯梁2简支地安置在一对桥基上的同时,桥支座部分1连接到一个桥基内的预弯梁2上。如图4a所示,H或□形的型钢3植入桥支座部分1内,连接板4焊接到型钢3上,以将型钢3连接到梁2的下凸缘60上,而型钢3通过螺栓5或焊接工艺连接到梁2的下凸缘60上。另外,加强元件8固定到梁2上,并且多个双头螺栓9固定到钢桁梁上,以改善钢桁梁与混凝土的连接。
此后,如图4b所示,连接混凝土10施加到从桥基上端到预弯梁2横截面的中性轴范围内的部分中。多根钢筋6事先暴露到连接混凝土10之外,以将连接混凝土10连接到后来施加的混凝土上。
此后,如图4c所示,通过施加混凝土以及上部桥板61,形成静态支撑件。
图4d是这个实施例中所采用的桥基的平面图。
图5a到5c是示出如下方法的视图,其中在钢箱桁梁2简支地安置在一对桥基上的同时,桥支座部分1连接到一个桥基内的钢箱桁架2上。
参照图5a,类似于图4a,H或□形的型钢3植入桥支座部分1的上部内,连接板4焊接到型钢3上,以将型钢3连接到钢箱桁梁2的下凸缘60上,并且型钢3通过螺栓5或焊接工艺连接到钢箱桁梁2的下凸缘60上。另外,加强元件8附着到钢箱桁梁2上,而多根双头螺栓9固定到钢桁梁上,以改善钢桁梁与混凝土的连接。
此后,如图5b所示,连接混凝土10施加到从桥基上端到钢箱桁梁2的横截面中性轴范围内的部分上。多根钢筋6事先暴露在连接混凝土10之外,以将连接混凝土10连接到后来施加的混凝土上。
此后,如图5c所示,通过施加混凝土以及上部桥板61形成静态支撑件。
图6a到6c是示出构建预应力混凝土组合桥的方法的视图,其中,在预应力混凝土(PSC)梁2简支地安置到一对桥基上的同时,桥支座部分1连接到一个桥基内的PSC梁2上。
参照图6a,类似于图4a和5a,H或□形型钢3植入桥支座部分1的上部内,连接板4焊接到型钢3上,以将型钢3连接到PSC梁2上,而型钢3通过焊接材料15与植入PSC梁2上所施加的混凝土内的板62连接。
此后,如图6b所示,除了从静态支撑件伸出的大约跨度10%之外,桥板混凝土施加到整个跨度上,而连接混凝土10施加到从桥基上端到PSC梁2的横截面中性轴范围内的部分上,以将桥基与PSC梁2形成一体。设置一护墙63。另外,为了使得连接混凝土10与后来施加的混凝土成为一体,钢筋6事先从连接混凝土10和护墙63中露出。抗拉钢筋64布置在桥基的护墙63以及所施加的桥板混凝土内,以抵抗在构建过程中可移动支撑件下降时产生的拉力。在30m桥的情况下,大约跨度的10%是通过利用负力矩区域的长度作为变量的参数研究而确定的值。前面的长度是使得压应力可以有效引入的长度,并可以根据桥的等级以及所使用的混凝土材料加以变化。
此后,如图6c所示,通过施加混凝土和上部桥板61而形成静态支撑件。
图7a到7d是示出构建简支组合桥的方法的视图。
图7a是示出如下状态的视图,其中,在工厂或工地制造的梁简支安置在一对桥基上,且静态支撑件71用作一个支撑件,而可移动支撑件72用作另一支撑件。
图7b是示出其中通过降低移动支撑件72将压应力引入梁下凸缘的状态以及在该状态下的力矩分布的视图。
图7c是示出其中施加了桥板混凝土(图4c、5c和6c中的61)的状态以及该状态下力矩分布的视图。
图7d是示出其中在桥板混凝土固化后通过提升被降低的可移动支撑件71,而将对应于静态支撑件71内产生的负应力的压应力引入桥板混凝土中的状态。通过图7d所示的步骤,在下凸缘中产生拉应力。由于在一体化之后截面强度(sectional strength)增大,因此这个拉应力大小约为降低可移动支撑件72过程中引入的压应力的60到70%,结果达到了大约30到40%的压紧预应力效果。
在PSC组合桥的情况下,在降低可移动支撑件之前,桥板混凝土施加除了从静态支撑件伸出的大约跨度的10%之外的在整个跨度上,而在可移动支撑件降低后,混凝土施加到剩余部分上。
在本发明的简支组合桥中,从静态支撑件伸出的大约跨度的10%被形成为具有较大的横截面积,以便抵抗静态支撑件上产生的相对大的力矩,由此使得组合桥具有各种横截面。
图8a到9d是示出消除引用发明2的问题的构建方法的视图,在引用发明2中,可能会产生结构缝,并可能由于提升和降低桥墩上的支撑件而发生事故。如上所述,这些方法可以应用于预弯组合桥。PSC组合桥、钢箱桁梁桥、以及大跨度桁架桥。
图8a到8d是示出构建双跨度连续组合桥的方法,其中桥墩未与组合桁梁成为一体。在引用发明2的方法中,通过提升内支撑件、或第二支撑件额外的压应力引入到正力矩区域内的下凸缘上;而在本发明的方法中,如图8a所示,制造成简支梁形式的预弯梁或PSC梁安置在桥基和桥墩上,并在内支撑件73处(如图10a和10c所示)或通过内支撑件73的右侧或左侧连接到桥墩上。
图8b是示出其中通过降低桥梁桥基上的两个桥梁端部支撑件将额外压应力引入下凸缘中的状态以及该状态下的力矩分布的视图。
图8c是示出其中在两个端部支撑件降低同时施加桥板混凝土的状态以及该状态下的力矩分布的视图。
图8d是示出其中在桥板混凝土固化后通过提升被降低的端部支撑件72来将一体化后对应于内支撑件内产生的拉应力的压应力引入桥板混凝土中的状态的视图。通过图8d所示的步骤,在下凸缘内产生压应力,如同简支跨度中的一样。由于成为一体之后截面强度增大,因此这个拉应力大小约为降低端部支撑件过程中产生的压应力的60到70%,结构实现了大约30到40%压缩预应力效果。
在PSC组合桥情况下,在降低端部支撑件之前,桥板混凝土施加到除了内支撑件两侧10%跨度之外的整个跨度上,并且在降低端部支撑件之后,混凝土施加到剩余部分上。
图9a到9d是示出构建三跨度连续组合桥的方法的视图,在该方法中,桥墩不与组合桁梁成为一体。
图9a是示出如下状态的视图,即在该状态下,预弯梁或PSC梁安置在桥基和桥墩上,并如图10a、10b和10c所示,在整个桥的负力矩区域内的桥墩的右侧或左侧彼此在内支撑件处连接或在远离内支撑件的位置处连接。
如上所述,在引用发明2的方法中,通过依次提升第二支撑件73和第三支撑件74,将额外压应力引入正力矩区域内的下凸缘上,而在本发明的方法中,如图9b所示,相同的效果是通过同时或依次降低两个端部支撑件实现的。
图9c是示出桥板混凝土在两个端部支撑件降低的同时施加的状态以及该状态下的力矩分布的视图。
图9d是示出其中在桥板混凝土固化后通过提升所降低的端部支撑件将对应于成为一体后内支撑件中产生的拉应力的压应力引入桥板混凝土中的状态的视图。在这种情况下,如上述实施例中一样,拉应力在下凸缘内产生。由于成为一体后截面强度增大,因此这个拉应力大小约为降低端部支撑件过程中引入的压应力的60到70%,结果实现了大约30到40%的压缩预应力效果。对于其中每个桥墩不与每个组合桁梁成为一体的本发明的三跨度连续组合桥,由于连续梁的结构特性,在内跨度内产生的正力矩仅为内支撑件上产生的最大负力矩的绝对值的1/5,因此,连续组合桥具有足够的压应力,而不需在端部支撑件提升和降低过程中引入额外的压缩预应力。
在PSC组合桥的情况下,在端部支撑件降低之前,桥板混凝土施加到除了内支撑件两侧10%跨度之外的整个跨度上,而在端部支撑件下降之后,混凝土施加到剩余部分上。
图10a是示出对于预弯组合桥,两个梁2彼此通过多个连接板4和螺栓5连接的状态的详细视图。在背景技术部分中描述的引用发明2的方法内,在支撑件提升之后,桥板混凝土施加到负力矩区域上,而接合混凝土11施加到内支撑件上;而在本发明方法中,在端部支撑件降低之前,接合混凝土11施加到内支撑件上。
图10b是示出用于预弯组合桥的另一连接方法的详细视图,其中,两个梁2借助于多个连接板4和螺栓5在内支撑件的侧面一位置处连接。在引用发明2的方法中,在支撑件提升之后,桥板混凝土施加到负力矩区域,而接合混凝土施加到内支撑件上;而在本发明的方法中,在端部支撑件降低之前,接合混凝土11施加到内支撑件上。
图10c是示出其中对于PSC组合桥,两个梁2在桥的内支撑件处彼此连接的状态的详细视图。在制造每个PSC梁过程中,多根螺栓5事先植入PSC梁的上凸缘的混凝土中,在连接梁过程中,螺栓拧紧到连接板4上。另外,两个PSC梁借助于PSC梁上凸缘内的连接钢筋6连接。这种结构为使整个组合桁梁稳定而提供,虽然连接钢筋6由于靠近内支撑件的下凸缘为压缩侧而不起到重要作用。为了边缘梁的连接,沿着梁的中性轴形成一组装台阶12,而梁之间的间隙由不收缩的砂浆填充。
钢箱桁梁桥靠近其内支撑件处没有连接部分,因此本发明的方法可以应用到钢箱桁梁桥上。
图11a到15c是示出构建多跨度连续组合桥的各种不同方法。这些方法可以通过将每个梁和每个桥墩成为一体而为(克服)桥承载座的缺点以及由于地震的损坏而提供措施。下面将描述这些一体化方法和构建方法。
参照图11a,对于预弯组合桥,制造成简支梁形式的两个梁2,如图10a所示,借助于多个连接板4和螺栓5彼此连接,并安置在□形型钢14上,而□形型钢14通过焊接工艺连接到钢桁梁的下凸缘60上。为了有助于使桥墩13和梁2的下围壁混凝土52连接到下一阶段施加的连接混凝土10上,钢筋6事先暴露在桥墩13和梁2的下围壁混凝土52之外。如图11b所示,混凝土施加到梁2的剩余部分上,连接混凝土10施加到从桥墩13的上端到梁2横截面的中性轴范围内的部分上,而钢筋6暴露到连接混凝土10之外,以有助于将连接混凝土10与后来施加的混凝土连接。
如图11c所示,其中每个梁2与每个桥墩13成为一体的多跨度组合桥可以通过在降低多跨度连续组合桥的端部支撑件的同时施加桥板混凝土、腹板混凝土以及剩余的桥墩上端混凝土而予以完成。图11d是示出植入桥墩1 3内的□形型钢14的平面图。
图12a到12c是示出构建钢箱桁梁桥的方法。
如图12a所示,钢箱桁梁2、或对应于负力矩区域的一部分安置在事先植入桥墩13内的□形型钢14上,且□形型钢14通过焊接工艺连接到钢箱桁梁2的下凸缘60上。如图12b所示,连接混凝土10施加到从桥墩13的上端到钢箱桁梁2的横截面中性轴范围内的部分上,以将桥墩13与钢箱桁梁2成为一体。在这种情况下,钢筋6暴露在桥墩13之外,加强件8固定到钢箱桁梁2的腹板部分上,以加强钢箱桁梁2,而双头螺栓9植入钢箱桁梁2的上凸缘和腹板内,以使得混凝土牢固附着到钢箱桁梁2上。尤其是,由于组合桁梁的连接部分不存在于钢箱桁梁桥之内,本发明的方法可以轻易应用到钢箱桁梁桥上。
如图12c所示,其中每个桁梁与每个桥墩成为一体的多跨度钢箱桁梁桥可以通过在降低组合桥的端部支撑件同时施加桥板混凝土和剩余的桥墩上端混凝土而予以完成。
图13a到13c是示出构建PSC组合桥的方法。
如图13a所示,如图13a所示的彼此连接的两个PSC梁安置到事先植入桥墩13内的□形型钢14上,□形型钢14通过焊接工艺连接到植入下凸缘的混凝土中的连接板4上。如图13b所示,桥板混凝土施加到除了其内支撑件两侧伸出的10%跨度以外的整个跨度上,而连接混凝土10施加到从桥墩13上端到PSC梁2横截面中性轴范围内的部分上,以将桥墩13与PSC梁2成为一体。另外,为了使连接混凝土10与后来施加的混凝土成为一体,钢筋6暴露在桥墩13之外。
施加到除内支撑件之外的剩余部分上的桥板混凝土通过事先植入的抗拉钢筋64彼此连接。这种机构可以抵抗构建过程中两个端部支撑件降低时所产生的拉应力。在30m桥情况下,跨度的大约10%是通过利用负力矩区域的长度作为变量而进行参数研究确定的数值。前面的长度是允许压应力有效引入的长度,并可以根据桥梁等级和所使用的混凝土材料加以变化。
如图13c所示,其中每个桁梁与每个桥墩成为一体的多跨度PSC组合桥可以通过在组合桥的端部支撑件降低同时施加剩余的桥板混凝土和剩余的桥墩上端混凝土而予以完成。
图14a到14c是示出构建双跨度连续组合桥的方法。
图14a是示出在组合桁梁如图11b、12b和13b所示连接到桥墩上之后通过同时或依次降低整个结构的两个端部支撑件而将附加的压应力引入下凸缘的情况,以及在该情况下的力矩分布的视图。
图14b是示出在两个端部支撑件降低同时施加桥板混凝土的情况以及该情况下的力矩分布的视图。在这种情况下,如图11c、12c和13c所示,通过施加桥板混凝土和剩余的桥墩上端混凝土,桥墩完全与组合桁梁成为一体。
图14c是示出在桥板混凝土和桥墩的上端混凝土固化之后,通过同时或依次提升所降低的两端部支撑件来引入对应于负力矩区域内的桥板混凝土中由设计有效负载带来的拉应力的压应力的情况的视图。通过这个过程,在正力矩区域内的下凸缘部分中产生拉应力。由于一体化之后截面强度增大,这个拉应力大小约为降低端部支撑件过程中引入的压应力的60大70%,结果实现了大约30到40%的压缩预应力效果。
对于PSC组合桥,在降低端部支撑件之前,桥板混凝土施加到除了内支撑件两侧跨度约10%之外的整个跨度上,而在降低端部支撑件之后,将混凝土施加到剩余部分上。
对于图8和14所示的双跨度连续组合桥,根据场地的环境,可以通过降低和提升两个端部支撑件之一来实现相同的效果。然而,在这种情况下,与同时或依次提升两个端部支撑件的情况相比,降低和提升量应该加倍。
图15a到15c是示出构建三跨度连续组合桥的方法的视图,其中桥墩与组合桁梁成为一体。
图15a是示出在组合桁梁如图11b、12b和13b所示连接到桥墩上之后通过同时或依次降低整个结构的两个端部支撑件来将附加压应力引入下凸缘的情况以及该情况下的力矩分布的视图。
图15b是示出在两个端部支撑件降低的同时施加桥板混凝土的情况以及该情况下的力矩分布的视图。在这种情况下,如图11c、12c和13c所示,通过施加桥板混凝土和剩余的桥墩上端混凝土,桥墩完全与组合桁梁成为一体。
图15c是示出在桥板混凝土和桥墩的上端混凝土固化之后,通过同时或依次提升所降低的端部支撑件来引入与由设计有效负载引起的负力矩区域内桥板混凝土部分中产生的拉应力相对应的压应力的情况的视图。如在双跨度连续组合桥内一样,拉应力在下凸缘部分中产生。由于一体化之后截面强度增大,这个拉应力大小约为降低端部支撑件过程中引入的压应力的60到70%,结果实现了大约30到40%的压缩预应力效果。
对于PSC组合桥,在降低端部支撑件之前,桥板混凝土施加到除了内支撑件两侧的大约10%跨度以外的整个跨度上,并在降低端部支撑件之后,将混凝土施加到剩余部分上。
对于其中桥墩与组合桁梁成为一体的三跨度连续组合桥,在内跨度内产生的正力矩区域仅为最大负力矩的绝对值的大约1/3.5,从而该桥具有足够的压应力,即使在降低和提升两个端部支撑件过程中不引入额外的压缩预应力。
另外,在根据本发明的其中桥墩与组合桁梁成为一体的多跨度连续组合桥中,桥墩两侧大约10%的跨度形成为具有相对大的横截面积,从而抵抗在一体的桥墩和组合桁梁附近产生的相对大的力矩,由此使得组合桥具有各种横截面。
另外,在本发明的简支且连续的组合桥中压缩预应力大小可以通过将端部支撑件的提升量减小到小于端部支撑件的降低量而加以调节。
工业应用性在根据本发明的构建简支且连续的组合桥的方法中,桥板混凝土同时施加,且支撑件的降低和提升工作在靠近地面的桥基上进行,从而可以克服引用发明2中缺点,该缺点即为,由于桥板混凝土对正力矩区域和负力矩区域的施加的时间不同而产生结构缝,以及由于支撑件的提升和降低在桥墩上进行而在构建过程中出现困难和危险。
在构建其中上部组合桁梁与桥基成为一体的简支组合桥的方法中,以及在构建其中上部桁梁与桥墩成为一体的多跨度连续组合桥的方法中,除了上述效果之外,还可以实现以下效果,即,引用发明的单独结构、双跨度结构和三跨度结构是静定结构、一阶非静定结构和三阶非静定结构,而本发明的单独结构、双跨度结构和三跨度结构是一阶非静定结构、五阶非静定结构和八阶非静定结构,由此,由能量通过塑性分散而使得减震效果和防地震性能得以改善。另外,通过将组合桁梁与下部结构一体化,而将相对大的力矩分布在下部结构上,从而梁对外力的负荷减轻,由此减小了桁梁的高度并扩展了跨度的长度,并且获得了经济的横截面。
另外,可以减少作为桥梁恶化的重要原因并需要不断维护的桥梁承载座的数量,从而可以实现额外的节省。

Claims (13)

1.一种构建简支的组合桥的方法,包括以下步骤:设置第一和第二桥基;将型钢植入所述第一桥基的桥支座部分内;将梁简支地安置在所述第一和第二桥基上;将所述桥支座部分内的型钢连接到所述梁的下凸缘上;将连接混凝土施加到从所述第一桥基上端到所述梁中性轴范围内的部分上;降低靠近所述第二桥基的支撑件;将混凝土施加到从所述连接混凝土的上端到所述梁的底板范围内的部分上;将桥板混凝土施加到所述梁上;以及提升靠近所述第二桥基的所降低的支撑件。
2.一种构建连续组合桥的方法,包括以下步骤:将至少两个梁彼此连接,并将所连接的梁靠近第一桥基、第二桥基和至少一个内桥墩简支安置;降低靠近所述第一和第二桥基的支撑件;将桥板混凝土施加到所述梁上;以及提升所降低的支撑件。
3.如权利要求2所述的方法,还包括以下步骤:在简支安置所述梁步骤之前,将下围壁混凝土施加到所述梁的连接部分上,以构成预弯组合桁梁桥。
4.如权利要求2所述的方法,还包括以下步骤:在简支安置所述梁的所述步骤之前,将型钢植入所述内桥墩的顶部内;在简支安置所述梁步骤之前,将所述型钢和所述梁的下凸缘连接;将混凝土施加到从所述内桥墩的所述顶部的上端到所述梁横截面的中性轴范围内的部分上;以及在降低靠近所述第一和第二桥基的支撑件的所述步骤之前,将混凝土施加到从所述内桥墩的连接混凝土的上端到所述梁的底板范围内的部分上。
5.如权利要求2或4所述的方法,其中:在降低靠近所述第一和第二桥基的所述支撑件时,靠近所述第一和第二桥基的所述支撑件同时降低;并且在提升靠近所述第一和第二桥基的所述支撑件时,靠近所述第一和第二桥基的所述被降低的支撑件同时提升。
6.如权利要求2或4所述的方法,其中:在降低靠近所述第一和第二桥基的所述支撑件时,靠近所述第一和第二桥基的所述支撑件依次降低;并且在提升靠近所述第一和第二桥基的所述支撑件时,靠近所述第一和第二桥基的所述被降低的支撑件依次提升。
7.如权利要求2或4所述的方法,其中,为了构建双跨度连续组合桥,在降低靠近所述第一和第二桥基的所述支撑件时,靠近所述第一和第二桥基的所述支撑件中的一个降低;并且在提升靠近所述第一和第二桥基的所述支撑件时,提升所述被降低的那个支撑件。
8.如权利要求1或4所述的方法,还包括将一个或多个加强元件和双头螺栓安装到所述梁的腹板上的步骤,以便构成预弯或钢箱桁梁桥。
9.如权利要求1或4所述的方法,还包括将钢筋暴露到所述梁的腹板之外的步骤,以便构成预应力混凝土桥。
10.如权利要求1所述的方法,还包括以下步骤:在降低靠近所述第二桥基的所述支撑件的所述步骤之前,将桥板混凝土施加到所述第一桥基的护墙以及正力矩区域上;以及布置用于将所述护墙连接到所述桥板混凝土上的连接钢筋,以构成预应力混凝土组合桥。
11.如权利要求2或4所述的方法,还包括以下步骤:在降低靠近所述第一和第二桥基的所述支撑件的步骤之前:将桥板混凝土施加到所述梁的正力矩区域上;以及布置连接钢筋,以将所述桥板混凝土彼此连接,从而构建预应力组合桥。
12.如权利要求2所述的方法,其中,所述梁在位于内支撑件处的位置处连接。
13.如权利要求2所述的方法,其中,所述梁在位于内支撑件右侧和左侧位置处连接。
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