CN204530477U - 超高性能混凝土薄壁箱梁的体外预应力锚固结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种超高性能混凝土薄壁箱梁的体外预应力锚固结构，包括装设于超高性能混凝土薄壁箱梁结构上的锚固齿块(5)，超高性能混凝土薄壁箱梁结构包括箱梁壁板(3)和横隔板，锚固齿块(5)同时固接在箱梁壁板(3)和横隔板上，锚固齿块(5)中开设有体外预应力管道(6)。本实用新型具有结构简单、性能优异、可使锚固处的局部应力得到减小、有效防止锚固处箱梁壁板裂缝产生等优点。

Description

超高性能混凝土薄壁箱梁的体外预应力锚固结构

技术领域

本实用新型涉及一种带建筑细部构造的桥梁结构，特别涉及一种带建筑细部构造的体外预应力锚固结构。

背景技术

超高性能混凝土具有高弹性模量、高抗压、抗拉强度和良好的徐变特性等优点，可以减小结构尺寸，减轻结构自重，提高结构抵抗荷载有效性和增大跨越的能力，已在工程实践中获得应用。而采用超高性能混凝土的箱梁结构往往壁板厚度较小，大跨径的超高性能混凝土梁桥中需要采用体外预应力体系以满足全桥结构受力特点。

体外预应力结构中体外预应力索只通过锚固块和转向块与混凝土梁体发生连接和传力，锚固块是体外预应力结构的关键技术。当体外预应力以齿块形式锚固在板件上时，锚固张拉力会对板件局部施加一个相对板件中心的偏心弯矩作用，产生的局部弯曲效应使壁板出现较大拉应力，致使锚固区域出现开裂现象。

因此，为了使超高性能混凝土的薄壁箱梁结构能在实际中切实可行，消除体外预应力锚固产生的箱梁板件局部开裂现象，开发一种锚固结构使得体外预应力锚固对箱梁主体结构的削弱最小，这是工程实践中需要解决的技术难题。

实用新型内容

本实用新型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，提供一种结构简单、性能优异、可使锚固处的局部应力得到减小、有效防止锚固处箱梁壁板裂缝产生的超高性能混凝土薄壁箱梁的体外预应力锚固结构。

为解决上述技术问题，本实用新型提出的技术方案为一种超高性能混凝土薄壁箱梁的体外预应力锚固结构，包括装设于超高性能混凝土薄壁箱梁结构上的锚固齿块，所述超高性能混凝土薄壁箱梁结构包括箱梁壁板和横隔板，所述锚固齿块同时固接在所述箱梁壁板和横隔板上，所述锚固齿块中开设有体外预应力管道。

本实用新型的上述技术方案主要基于以下思路：在超高性能混凝土薄壁箱梁结构中，我们将体外预应力锚固结构的锚固齿块装设在箱梁壁板和横隔板上，并同时与箱梁壁板和横隔板连接，这样使得横隔板可以极大地抵抗锚固力产生的偏心弯矩，减小因箱梁壁板厚度太小所产生的局部弯曲效应，进而减小体外预应力锚固结构在超高性能混凝土薄壁箱梁结构上产生的局部应力，消除箱梁壁板上锚固区域所产生的开裂现象。

上述的超高性能混凝土薄壁箱梁的体外预应力锚固结构中，对超高性能混凝土薄壁箱梁结构的形状及连接方式没有特别要求，但为了充分利用横隔板的强度，使横隔板可以更有效地抵抗锚固力产生的偏心弯矩，优选的，所述箱梁壁板和横隔板相互垂直，且所述锚固齿块的底面固接在箱梁壁板上，锚固齿块的本体穿过所述横隔板。

上述的超高性能混凝土薄壁箱梁的体外预应力锚固结构中，为了进一步提高横隔板抵抗偏心弯矩的能力，进一步减小锚固结构所产生的局部应力，我们创造性地提出：与单个所述锚固齿块相连接的横隔板至少设有两块，且锚固齿块的本体同时穿过至少两块的横隔板。更优选的，与单个所述锚固齿块相连接的横隔板仅设有两块，且锚固齿块的本体布置在两块横隔板之间并同时穿过两块横隔板。而最优选的连接方式为，所述的两块横隔板包括锚前横隔板和锚端横隔板，且锚固齿块的前端连接至所述锚前横隔板与箱梁壁板的交接处，所述锚固齿块的后端则贯穿所述锚端横隔板使锚固端面外露在锚端横隔板的后方。更优选的，所述锚固端面需要靠近所述锚端横隔板，且锚固端面与锚端横隔板的距离d控制在30cm以内。在前述优化后的结构设计中，横隔板位于锚固齿块两端时能提供一对垂直于箱梁壁板的分力，从而抵抗锚固力对壁板的偏心弯矩作用，因此可以显著减小体外预应力锚固对箱梁壁板产生的局部弯曲应力。

上述的超高性能混凝土薄壁箱梁的体外预应力锚固结构中，作为进一步的改进，所述锚固齿块中的体外预应力管道包括一转向节段。更优选的，所述转向节段距锚固齿块前端之间的管道部分基本平行于所述箱梁壁板，所述转向节段距锚固齿块后端之间的管道部分与所述箱梁壁板呈一倾角，且转向节段为一弧形转向，该弧形基本与所述箱梁壁板所在的平面相切，弧形转向的半径可根据张拉预应力大小确定。在该优选的技术方案中，体外预应力筋配合带有转向节段的锚固齿块锚固时，在锚固齿块内转向处产生的径向力可以有效抵抗锚固力产生的偏心弯矩，减小箱梁壁板与横隔板的局部应力，同时还能使锚固齿块的体积得以减小。另一方面，设置转向节段也方便了锚固端面的张拉施工。

上述的超高性能混凝土薄壁箱梁的体外预应力锚固结构中，超高性能混凝土为本领域内的一专有名称，在本实用新型中一般是指具有超高强度、高延性、高韧性、高耐久性、施工性好的混凝土，其是相对普通混凝土、高性能混凝土而言的另一类力学综合性能更加优异的混凝土材料，作为进一步的改进，所述超高性能混凝土薄壁箱梁结构是由超高性能混凝土浇筑而成，所述超高性能混凝土可以为活性粉末混凝土、超高性能纤维增强混凝土、注浆纤维混凝土、密实配筋复合材料或工程胶凝复合材料等，但优选为活性粉末混凝土、超高性能纤维增强混凝土或密实配筋水泥基复合材料。

上述的超高性能混凝土薄壁箱梁的体外预应力锚固结构中，优选的，所述箱梁壁板为箱梁顶板、箱梁底板或箱梁腹板，所述横隔板在箱梁壁板上密集布置，且相邻两横隔板的间距为3～5m。采用横隔板在箱梁壁板上密集布置的方式，不仅可以对箱梁结构的腹板及顶、底板进行加劲，还能减小箱梁结构的畸变，从而解决箱梁结构薄壁化带来的不利影响。

上述的超高性能混凝土薄壁箱梁的体外预应力锚固结构中，优选的，所述锚固齿块为楔形齿块，所述锚固齿块的横截面为矩形或梯形。楔形齿块可以很好地将锚固力传递到箱梁结构中，又能减小混凝土的用量，从而减轻结构自重。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：本实用新型的超高性能混凝土薄壁箱梁的体外预应力锚固结构可以使体外预应力锚固对薄壁箱梁结构的局部削弱显著减小，能有效解决超高性能混凝土壁厚减小带来的局部锚固问题，使锚固处的局部应力得到减小，有效防止锚固处箱梁壁板的裂缝产生。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，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为本实用新型实施例中超高性能混凝土薄壁箱梁的体外预应力锚固结构的立面图。

图2为本实用新型实施例中超高性能混凝土薄壁箱梁的体外预应力锚固结构的平面图。

图3为图1中A-A处的剖视图。

图4为本实用新型实施例中超高性能混凝土薄壁箱梁结构的腹板体外预应力布置形式示意图。

图5为图4中B处截取箱梁节段的1/2结构示意图。

图例说明

1.锚前横隔板；2.锚端横隔板；3.箱梁壁板；4.体外预应力锚具；5.锚固齿块；6.体外预应力管道；7.锚固端面；8.转向节段；9.体外预应力索。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下文将结合说明书附图和较佳的实施例对本实用新型作更全面、细致地描述，但本实用新型的保护范围并不限于以下具体的实施例。

需要特别说明的是，当某一元件被描述为“固定于、固接于、连接于或连通于”另一元件上时，它可以是直接固定、固接、连接或连通在另一元件上，也可以是通过其他中间连接件间接固定、固接、连接或连通在另一元件上。

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，并不是旨在限制本实用新型的保护范围。

除非另有特别说明，本实用新型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：

一种如图1、图2、图3所示本实用新型的超高性能混凝土薄壁箱梁的体外预应力锚固结构，包括装设于超高性能混凝土薄壁箱梁结构上的锚固齿块5，超高性能混凝土薄壁箱梁结构包括箱梁壁板3和横隔板，本实施例的箱梁壁板3为箱梁腹板，横隔板在箱梁壁板3上密集布置，且相邻两横隔板的间距为4m。如图3所示，本实施例中的锚固齿块5为楔形齿块，锚固齿块5的横截面为矩形。锚固齿块5同时固接在箱梁壁板3和横隔板上，锚固齿块5中开设有体外预应力管道6。

本实施例中，与单个锚固齿块5相连接的横隔板设有两块，两块横隔板包括锚前横隔板1和锚端横隔板2，锚固齿块5的本体布置在两块横隔板之间且同时穿过这两块横隔板；锚固齿块5的前端连接至锚前横隔板1与箱梁壁板3的交接处，锚固齿块5的后端则贯穿锚端横隔板2并使锚固端面7外露在锚端横隔板2的后方。本实施例中，箱梁壁板3和各横隔板相互垂直，且锚固齿块5的底面固接在箱梁壁板3上。锚固端面7靠近锚端横隔板2，且本实施例中锚固端面7与锚端横隔板2的距离d取10cm(参见图1)。

在本实施例的超高性能混凝土薄壁箱梁的体外预应力锚固结构中，锚固齿块5中的体外预应力管道6包括一转向节段8。如图1所示，转向节段8距锚固齿块5前端之间的管道部分基本平行于箱梁壁板3，转向节段8距锚固齿块5后端之间的管道部分与箱梁壁板3呈一倾角，且转向节段8为一弧形转向，该弧形基本与箱梁壁板3所在的平面相切。

如图4所示，本实施例中体外预应力锚固结构是采用体外预应力锚具4对体外预应力索9进行锚固，体外预应力锚具4可以是与体外预应力索9配套的任意类型的体外预应力锚具。体外预应力索9锚固在箱梁壁板3(腹板)上，由图5所示可以看出锚固齿块5在箱梁结构中的具体布置位置，本实施例中采用OVM体外预应力体系。

本实施例中的超高性能混凝土薄壁箱梁结构是由超高性能混凝土浇筑而成，该超高性能混凝土可以为活性粉末混凝土、超高性能纤维增强混凝土或密实配筋复合材料等，本实施例中超高性能混凝土采用活性粉末混凝土。

Claims (10)

1.一种超高性能混凝土薄壁箱梁的体外预应力锚固结构，包括装设于超高性能混凝土薄壁箱梁结构上的锚固齿块(5)，其特征在于：所述超高性能混凝土薄壁箱梁结构包括箱梁壁板(3)和横隔板，所述锚固齿块(5)同时固接在所述箱梁壁板(3)和横隔板上，所述锚固齿块(5)中开设有体外预应力管道(6)。

2.根据权利要求1所述的超高性能混凝土薄壁箱梁的体外预应力锚固结构，其特征在于，所述箱梁壁板(3)和横隔板相互垂直，且所述锚固齿块(5)的底面固接在箱梁壁板(3)上，锚固齿块(5)的本体穿过所述横隔板。

3.根据权利要求1所述的超高性能混凝土薄壁箱梁的体外预应力锚固结构，其特征在于，与单个所述锚固齿块(5)相连接的横隔板至少设有两块，且锚固齿块(5)的本体同时穿过至少两块的横隔板。

4.根据权利要求3所述的超高性能混凝土薄壁箱梁的体外预应力锚固结构，其特征在于，与单个所述锚固齿块(5)相连接的横隔板设有两块，且锚固齿块(5)的本体布置在两块横隔板之间并同时穿过两块横隔板。

5.根据权利要求4所述的超高性能混凝土薄壁箱梁的体外预应力锚固结构，其特征在于，所述的两块横隔板包括锚前横隔板(1)和锚端横隔板(2)，且锚固齿块(5)的前端连接至所述锚前横隔板(1)与箱梁壁板(3)的交接处，所述锚固齿块(5)的后端则贯穿所述锚端横隔板(2)使锚固端面(7)外露在锚端横隔板(2)的后方。

6.根据权利要求5所述的超高性能混凝土薄壁箱梁的体外预应力锚固结构，其特征在于，所述锚固端面(7)靠近所述锚端横隔板(2)，且锚固端面(7)与锚端横隔板(2)的距离d在30cm以内。

7.根据权利要求1～6中任一项所述的超高性能混凝土薄壁箱梁的体外预应力锚固结构，其特征在于，所述锚固齿块(5)中的体外预应力管道(6)包括一转向节段(8)。

8.根据权利要求7所述的超高性能混凝土薄壁箱梁的体外预应力锚固结构，其特征在于，所述转向节段(8)距锚固齿块(5)前端之间的管道部分基本平行于所述箱梁壁板(3)，所述转向节段(8)距锚固齿块(5)后端之间的管道部分与所述箱梁壁板(3)呈一倾角，且转向节段(8)为一弧形转向，该弧形基本与所述箱梁壁板(3)所在的平面相切。

9.根据权利要求1～6中任一项所述的超高性能混凝土薄壁箱梁的体外预应力锚固结构，其特征在于，所述超高性能混凝土薄壁箱梁结构是由超高性能混凝土浇筑而成，所述超高性能混凝土为活性粉末混凝土、超高性能纤维增强混凝土或密实配筋复合材料；所述锚固齿块(5)为楔形齿块，所述锚固齿块(5)的横截面为矩形或梯形。

10.根据权利要求1～6中任一项所述的超高性能混凝土薄壁箱梁的体外预应力锚固结构，其特征在于，所述箱梁壁板(3)为箱梁顶板、箱梁底板或箱梁腹板，所述横隔板在箱梁壁板(3)上密集布置，且相邻两横隔板的间距为3～5m。