CN206109961U - 钢‑混凝土组合与叠合双重作用连续箱梁桥 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种钢‑混凝土组合与叠合双重作用连续箱梁桥，它为由钢梁和位于钢梁上的上混凝土板组成的钢‑混凝土组合箱形结构，正弯矩区的上翼缘板与上混凝土板通过沿钢梁长度方向间隔设置的第一普通栓钉连接，负弯矩区的上翼缘板与上混凝土板通过沿钢梁长度方向间隔设置的抗拔不抗剪栓钉连接；该组合梁的负弯矩区上混凝土板抗裂性能显著提高，负弯矩区的钢梁底板内侧增设的下混凝土板能有效解决钢梁底板和受压腹板的局部失稳问题，整座桥梁截面刚度分布、截面内力及应力分配更加合理；桥梁的跨越能力增大，工程造价低。本实用新型适用于连续箱梁桥中。

Description

钢-混凝土组合与叠合双重作用连续箱梁桥

技术领域

本实用新型属于结构工程技术领域，涉及一种连续箱梁桥，尤其是一种钢-混凝土组合与叠合双重作用连续箱梁桥。

背景技术

钢-混凝土组合梁由钢梁和混凝土板组成，两者之间通常采用普通栓钉连接件相连。栓钉连接件的主要作用有，①抗剪：承担钢梁与混凝土板之间的界面纵向剪力限制两者之间的界面纵向自由滑动，从而保证钢梁与混凝土板协同变形、共同工作，充分发挥组合作用，提高截面刚度和承载能力；②抗拔：抵抗混凝土板因整体纵向弯曲以及局部横向弯曲导致的竖向分离和掀起。

对于正弯矩区的组合梁，钢梁与混凝土的组合作用能使混凝土板受压，钢梁大部

分受拉，充分发挥钢梁与混凝土各自的材料性能，大幅提高截面刚度和承载力，降低结构高度。然而，对于负弯矩区的组合梁，钢梁与混凝土的组合作用会使混凝土板受拉，导致其更容易开裂，钢梁底板压应力增大，导致其更容易失稳。收缩徐变以及温度效应所产生的混凝土板中的拉应力由于栓钉连接件的约束而得不到有效释放，会对混凝土板的长期性能和耐久性产生不利的影响。此外，在连续组合梁桥中，为了降低混凝土板中的拉应力，避免其开裂，需要在组合梁负弯矩区混凝土板内布置大量的纵向预应力束，但施加的预应力会通过栓钉连接件传递至钢梁上翼缘，从而大大降低纵向预应力的效率。

综上所述，在钢-混凝土组合连续梁桥的负弯矩区，采用普通栓钉连接件会对结构受力产生不利的影响，但如果不采用栓钉连接件使钢与混凝土不发生组合作用，虽然能改善上述问题，但混凝土板的竖向抗拔问题无法得到有效解决。目前，有些研究者在钢-混凝土组合连续梁桥的负弯矩区，采用抗拔不抗剪连接件来缓解上述问题，这一技术虽能有效减小上混凝土板的应力或裂缝宽度，但负弯矩区钢梁底板处于受压状态，会导致钢梁底板和受压腹板的局部失稳等不利情况。

发明内容

为了解决上述的问题，本实用新型旨在提供一种钢-混凝土组合与叠合双重作用连续箱梁桥，以使组合梁负弯矩区的上混凝土板抗裂性能显著提高，负弯矩区的钢梁底板内侧增设的下混凝土板能有效解决钢梁底板和受压腹板的局部失稳问题，整座桥梁截面刚度分布、截面内力及应力分配更加合理，增大了桥梁的跨越能力，降低了工程造价。

为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案如下：

一种钢-混凝土组合与叠合双重作用连续箱梁桥，它为由钢梁和位于钢梁上的上混凝土板组成的钢-混凝土组合箱形结构，所述钢-混凝土组合箱形结构分为正弯矩区和负弯矩区，所述钢梁由上翼缘板、腹板和底板组成，所述正弯矩区的上翼缘板与上混凝土板通过沿钢梁长度方向间隔设置的第一普通栓钉连接，所述负弯矩区的上翼缘板与上混凝土板通过沿钢梁长度方向间隔设置的抗拔不抗剪栓钉连接。

作为本实用新型的限定，所述负弯矩区的钢梁底板内侧设有下混凝土板，所述底板和下混凝土板通过沿钢梁长度方向间隔设置的第二普通栓钉连接。

由于采用了上述的结构，本实用新型所提供的钢-混凝土组合与叠合双重作用连续箱梁桥，具有如下优点：

（1）组合梁的负弯矩区上混凝土板抗裂性能显著提高；

（2）增设的下混凝土板提高了负弯矩区截面刚度及承载能力；

（3）组合梁的负弯矩区增设的下混凝土板能有效解决钢梁底板和受压腹板的局部失稳问题；

（4）整座桥梁截面刚度分布、截面内力及应力分配更加合理；

（5）增大了桥梁的跨越能力；

（6）降低工程造价。

本实用新型适用于连续箱梁桥中。

附图说明

图1 为本实用新型的实施例的结构示意图；

图2为本实用新型实施例正弯矩区采用传统栓钉连接件的组合梁横断面图；

图3为本实用新型实施例负弯矩区的混凝土板采用抗拔不抗剪连接件并增设下混凝土板的组合与叠合双重作用梁横断面图。

图中：1-正弯矩区，2-负弯矩区，3-伸缩缝，4-上板混凝土，5-混凝土板钢筋，6-下混凝土板，7-上翼缘板，8-底板，9-腹板，11-第一普通栓钉，21-抗拔不抗剪栓钉，61-第二普通栓钉。

具体实施方式

实施例 一种钢-混凝土组合与叠合双重作用连续箱梁桥

本实施例为一种钢-混凝土组合与叠合双重作用连续箱梁桥，如图1所示，它由钢梁和位于钢梁上的上混凝土板组成钢-混凝土组合箱形结构。钢-混凝土组合与叠合双重作用连续箱梁桥按照离中支座距离远近分为正弯矩区1和负弯矩区2，钢箱的上混凝土板相应于正弯矩区1和负弯矩区2的分界处设有伸缩缝3。

钢梁由上翼缘板7、腹板9和底板8组成，上混凝土板由混凝土板钢筋5和上板混凝土4组成。位于正弯矩区1处的钢梁的上翼缘板7与上混凝土板通过第一普通栓钉11连接，如图2所示，第一普通栓钉11沿钢梁长度方向间隔设置，根据实际需要，第一普通栓钉11沿钢梁宽度方向设置的数量根据设计要求设定，第一普通栓钉11为现有道桥中常用的普通栓钉；位于负弯矩区2的钢梁的上翼缘板7与上混凝土板通过抗拔不抗剪栓钉21连接（见图3），抗拔不抗剪栓钉21沿钢梁长度方向间隔设置，根据实际需要，抗拔不抗剪栓钉21沿钢梁宽度方向设置的数量根据设计要求设定，抗拔不抗剪栓钉21为现有的栓钉。在施工的过程中预先将第一普通栓钉11和抗拔不抗剪栓钉21焊接在钢梁的上翼缘板7上，绑扎混凝土板钢筋5后，浇注上板混凝土4后形成上混凝土板。在负弯矩区使用抗拔不抗剪栓钉21后有效减小了上混凝土板的应力或裂缝宽度。

由于负弯矩区钢梁底板8处于受压状态，这会导致箱梁底板8和受压腹板9的局部失稳等不利情况，为了缓解底板8的受压状态，钢梁负弯矩区2的底板8内侧设有下混凝土板6，底板8和下混凝土板6通过沿钢梁长度方向间隔设置的第二普通栓钉61连接，第二普通栓钉61沿钢梁宽度方向设置的数量及形式可根据实际的设计要求进行设定，第二普通栓钉61为现有的道桥中常用的普通栓钉。

本实施例所提供的钢-混凝土组合与叠合双重作用连续箱梁桥，结构简单，增设的下混凝土板提高了负弯矩区截面刚度及承载能力并有效解决钢梁底板和受压腹板的局部失稳问题，整座桥梁截面刚度分布、截面内力及应力分配更加合理，桥梁的跨越能力增大，工程造价低。

上述实施例，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非是对本实用新型所作的其它形式的限定，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述技术内容作为启示加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但凡是未脱离本实用新型权利要求的技术实质，对以上实施例所作出的简单修改、等同变化与改型，仍属于本实用新型权利要求保护的范围。

Claims (2)

1.一种钢-混凝土组合与叠合双重作用连续箱梁桥，它为由钢梁和位于钢梁上的上混凝土板组成的钢-混凝土组合箱形结构，所述钢-混凝土组合箱形结构分为正弯矩区（1）和负弯矩区（2），所述钢梁由上翼缘板（7）、腹板（9）和底板（8）组成，其特征在于：所述正弯矩区（1）的上翼缘板（7）与上混凝土板通过沿钢梁长度方向间隔设置的第一普通栓钉（11）连接，所述负弯矩区（2）的上翼缘板（7）与上混凝土板通过沿钢梁长度方向间隔设置的抗拔不抗剪栓钉（21）连接。

2.根据权利要求1所述的钢-混凝土组合与叠合双重作用连续箱梁桥，其特征在于：所述负弯矩区（2）的钢梁底板（8）内侧设有下混凝土板（6），所述底板（8）和下混凝土板（6）通过沿钢梁长度方向间隔设置的第二普通栓钉（61）连接。