CN212153072U - 一种uhpc波纹钢腹板工字组合连续梁 - Google Patents

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张仲勇
史海峰
金晓东
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Abstract

本实用新型涉及一种UHPC波纹钢腹板工字组合连续梁,所述组合连续梁包括纵向的两道波纹钢腹板工字型钢梁,顶部敷设桥面板;所述波纹钢腹板工字型钢梁包括顶部水平的上翼缘板和底部水平的下翼缘板,上翼缘板和下翼缘板之间设置有竖直纵向的波纹钢腹板,上翼缘板、下翼缘板和波纹钢腹板焊接组成工字型梁。本实用新型采用现浇和预制桥面板相结合的施工方式,解决了传统现浇施工效率低、环境污染大等问题,同时采用了超高性能混凝土与开孔板连接件相结合的构造方式,以及预加荷载的施工方式解决了连续梁中支点负弯矩区混凝土桥面板容易开裂的问题。

Description

一种UHPC波纹钢腹板工字组合连续梁
技术领域
本实用新型涉及桥梁工程技术领域,具体涉及一种UHPC波纹钢腹板工字组合连续梁。
背景技术
波纹钢腹板组合梁桥是组合结构桥梁的一种类型,此类结构由钢梁和混凝土桥面板组合共同受力,可以充分发挥钢材的抗拉性能和混凝土材料的抗压性能。波纹钢腹板组合梁桥不仅拥有良好的受力性能,而且还具有较好的景观效果,因此今年来成为国内外公路和市政桥梁建设中的主流桥型之一。在中等跨径桥梁中,波纹钢腹板工字组合梁因其具有用钢量相对较低、制造工艺相对简单等优势具有广阔的应用前景,为了提高跨越能力其一般做成连续梁体系。
目前的波纹钢腹板工字组合连续梁桥面板大多采用普通混凝土板,其施工方式也更多采用现场浇筑,工作量大、施工时间长、人工成本高、环境影响大等问题突出;另外连续梁中支点附近负弯矩大,混凝土板极易开裂,对中支点附近受力产生不利影响,传统施加纵向预应力筋的方式工序复杂,造价成本高等问题也亟待解决。因此需要开发出施工效率更高、环境影响更加友好、受力性能更加可靠的波纹钢腹板工字组合梁结构,从而满足行业高效、高质量发展的需求。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种UHPC波纹钢腹板工字组合连续梁,以改善中支点附近负弯矩区段混凝土板裂缝过大问题,从而提高结构的受力性能,同时解决现场浇筑混凝土板施工效率低、环境污染大等问题。
本实用新型所采用的技术方案为:
一种UHPC波纹钢腹板工字组合连续梁,其特征在于:
所述组合连续梁包括纵向的两道波纹钢腹板工字型钢梁,顶部敷设桥面板;
所述波纹钢腹板工字型钢梁包括顶部水平的上翼缘板和底部水平的下翼缘板,上翼缘板和下翼缘板之间设置有竖直纵向的波纹钢腹板,上翼缘板、下翼缘板和波纹钢腹板焊接组成工字型梁。
波纹钢腹板工字型钢梁的上翼缘板顶面设置有剪力连接件,波纹钢腹板工字型钢梁通过顶部的剪力连接件与桥面板固定连接。
桥面板包括预制桥面板区段,该区段对应的波纹钢腹板工字型钢梁的剪力连接件为焊钉连接件,预制桥面板上对应焊钉连接件的区域设置开孔,在开孔处现浇混凝土实现组合。
预制桥面板纵向布置,相邻板体之间设置有湿接缝,湿接缝处预留钢筋并现浇湿接缝实现拼装。
桥面板包括现浇桥面板区段,该区段对应的波纹钢腹板工字型钢梁的剪力连接件为开孔板连接件,开孔板连接件为具有孔洞的板体,竖直纵向布置,在开孔板连接件区域现浇混凝土形成现浇桥面板。
现浇桥面板采用超高性能混凝土。
两道波纹钢腹板工字型钢梁之间焊接固定有横向联系梁。
横向联系梁设置有上下两道。
下方横向联系梁设置有节点板,节点板与上方波纹钢腹板工字型钢梁之间设置有斜撑。
本实用新型具有以下优点:
本实用新型采用现浇和预制桥面板相结合的施工方式,大大减少了因现浇混凝土而造成的现场工作量,解决了传统的全部现浇混凝土桥面板施工效率低等问题,同时缓解了施工期间环境保护和交通拥堵等方面的压力。
本实用新型采用了超高性能混凝土(UHPC)与开孔板连接件相结合的构造方式,以及预加荷载的施工方式解决了连续梁中支点负弯矩区混凝土桥面板容易开裂的问题。超高性能混凝土(UHPC)具有超高的力学性能,抗拉强度高,避免桥面板过早开裂;开孔板连接件抗剪承载能力和抗滑移能力均较焊钉连接件高,可以保障波纹钢腹板工字型钢梁与桥面板之间紧密结合,共同参与受力,发挥各自材料性能优势;采用预加荷载的方式可以对中支点负弯矩区混凝土施加预应力,同样可以解决混凝土承受拉应力过大而开裂的问题。通过上述三种措施有效解决传统混凝土桥面负弯矩区易开裂的问题,增强结构耐久性,减少了后期养护的投入。
附图说明
图1为本实用新型的横断面图。
图2为本实用新型的立面图。
图3为本实用新型的平面图。
图4为本实用新型的部分施工流程示意图。
图5为本实用新型的弯矩变化示意图。
图6为本实用新型中支点附近的应力变化示意图。
图中标记如下:
1—波纹钢腹板工字型钢梁,11—上翼缘板,12—下翼缘板,13—波纹钢腹板;
2—桥面板,21—现浇桥面板,22—预制桥面板,221—开孔,23—湿接缝;
3—剪力连接件,31—开孔板连接件,32—焊钉连接件;
4—横向联系梁。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本实用新型进行详细的说明。
本实用新型涉及一种UHPC波纹钢腹板工字组合连续梁,所述组合连续梁包括纵向的两道波纹钢腹板工字型钢梁1,顶部敷设桥面板2;所述波纹钢腹板工字型钢梁1包括顶部水平的上翼缘板11和底部水平的下翼缘板12,上翼缘板11和下翼缘板12之间设置有竖直纵向的波纹钢腹板13,上翼缘板11、下翼缘板12和波纹钢腹板13焊接组成工字型梁。
波纹钢腹板工字型钢梁1的上翼缘板11顶面设置有剪力连接件3,波纹钢腹板工字型钢梁1通过顶部的剪力连接件3与桥面板2固定连接。
桥面板2包括预制桥面板22区段,该区段对应的波纹钢腹板工字型钢梁1的剪力连接件3为焊钉连接件32,预制桥面板22上对应焊钉连接件32的区域设置开孔221,在开孔221处现浇混凝土实现组合。预制桥面板22纵向布置,相邻板体之间设置有湿接缝23,湿接缝23处预留钢筋并现浇湿接缝23实现拼装。
桥面板2还包括现浇桥面板21区段,该区段对应的波纹钢腹板工字型钢梁1的剪力连接件3为开孔板连接件31,开孔板连接件31为具有孔洞的板体,竖直纵向布置,在开孔板连接件31区域现浇混凝土形成现浇桥面板21。
中支点附近负弯矩区段设置现浇桥面板21,其他区段设置预制桥面板22。现浇桥面板21采用超高性能混凝土UHPC。
两道波纹钢腹板工字型钢梁1之间焊接固定有横向联系梁4。横向联系梁4设置有上下两道。下方横向联系梁4设置有节点板,节点板与上方波纹钢腹板工字型钢梁1之间设置有斜撑。
上述UHPC波纹钢腹板工字组合连续梁的施工方法,步骤如下:
(1)、将波纹钢腹板工字型钢梁1的上翼缘板11、下翼缘板12和波纹钢腹板13焊接组成工字型梁;
(2)、在波纹钢腹板工字型钢梁1的上翼缘板11的顶面的相应区段焊接开孔板连接件31和焊钉连接件32;
(3)、焊接两片波纹钢腹板工字型钢梁1之间的横向联系梁4,使之成为一个整体;
(4)、将两片波纹钢腹板工字型钢梁1及其横向联系梁4整体吊装架设到相应位置上;
(5)、铺设预制桥面板22,并现浇湿接缝23和开孔221处混凝土,实现预制桥面板22之间、预制桥面板22与波纹钢腹板工字型钢梁1之间的连接和组合;
(6)、待第(5)步现浇的混凝土达到规定强度后,在已成型的桥面板上施加一定的竖向临时荷载,使中支点负弯矩区段的波纹钢腹板工字型钢梁1承受更大的负弯矩。
(7)、在保持施加竖向临时荷载的状态下,浇筑中支点附近负弯矩区段的现浇桥面板21的混凝土,混凝土采用超高性能混凝土(UHPC);
(8)、待第(7)步现浇混凝土达到规定强度后撤去临时荷载,从而对中支点负弯矩区段现浇桥面板21产生预应力;
(9)、施工桥面铺装和其他附属设施等,完成一种UHPC波纹钢腹板工字组合连续梁的施工。
本实用新型的内容不限于实施例所列举,本领域普通技术人员通过阅读本实用新型说明书而对本实用新型技术方案采取的任何等效的变换,均为本实用新型的权利要求所涵盖。

Claims (9)

1.一种UHPC波纹钢腹板工字组合连续梁,其特征在于:
所述组合连续梁包括纵向的两道波纹钢腹板工字型钢梁(1),顶部敷设桥面板(2);
所述波纹钢腹板工字型钢梁(1)包括顶部水平的上翼缘板(11)和底部水平的下翼缘板(12),上翼缘板(11)和下翼缘板(12)之间设置有竖直纵向的波纹钢腹板(13),上翼缘板(11)、下翼缘板(12)和波纹钢腹板(13)焊接组成工字型梁。
2.根据权利要求1所述的一种UHPC波纹钢腹板工字组合连续梁,其特征在于:
波纹钢腹板工字型钢梁(1)的上翼缘板(11)顶面设置有剪力连接件(3),波纹钢腹板工字型钢梁(1)通过顶部的剪力连接件(3)与桥面板(2)固定连接。
3.根据权利要求2所述的一种UHPC波纹钢腹板工字组合连续梁,其特征在于:
桥面板(2)包括预制桥面板(22)区段,该区段对应的波纹钢腹板工字型钢梁(1)的剪力连接件(3)为焊钉连接件(32),预制桥面板(22)上对应焊钉连接件(32)的区域设置开孔(221),在开孔(221)处现浇混凝土实现组合。
4.根据权利要求3所述的一种UHPC波纹钢腹板工字组合连续梁,其特征在于:
预制桥面板(22)纵向布置,相邻板体之间设置有湿接缝(23),湿接缝(23)处预留钢筋并现浇湿接缝(23)实现拼装。
5.根据权利要求2所述的一种UHPC波纹钢腹板工字组合连续梁,其特征在于:
桥面板(2)包括现浇桥面板(21)区段,该区段对应的波纹钢腹板工字型钢梁(1)的剪力连接件(3)为开孔板连接件(31),开孔板连接件(31)为具有孔洞的板体,竖直纵向布置,在开孔板连接件(31)区域现浇混凝土形成现浇桥面板(21)。
6.根据权利要求5所述的一种UHPC波纹钢腹板工字组合连续梁,其特征在于:
现浇桥面板(21)采用超高性能混凝土。
7.根据权利要求4或6所述的一种UHPC波纹钢腹板工字组合连续梁,其特征在于:
两道波纹钢腹板工字型钢梁(1)之间焊接固定有横向联系梁(4)。
8.根据权利要求7所述的一种UHPC波纹钢腹板工字组合连续梁,其特征在于:
横向联系梁(4)设置有上下两道。
9.根据权利要求8所述的一种UHPC波纹钢腹板工字组合连续梁,其特征在于:
下方横向联系梁(4)设置有节点板,节点板与上方波纹钢腹板工字型钢梁(1)之间设置有斜撑。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN113481826A (zh) * 2021-07-21 2021-10-08 重庆大学 一种预制装配式波形钢腹板组合箱梁

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