CN214005367U - 一种带桁架撑杆的钢箱组合梁桥结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种带桁架撑杆的钢箱组合梁桥结构，包括槽形主梁、压型钢板、高强螺栓、拼接板、桁架撑杆、PBL剪力连接件和超高性能混凝土组合层；其中，压型钢板与槽形主梁采用高强螺栓连接，在槽形主梁内部和悬挑部分别与腹板翼缘连接，在主梁腹板上留有一定的间隙；桁架撑杆通过拼接板分别与压型钢板、主梁下翼缘采用高强螺栓连接，且桁架撑杆、拼接板应开设相应的螺栓孔；在主梁腹板上方、压型钢板平直段和下凹段内分别布设PBL剪力连接件，然后浇筑超高性能混凝土，与主梁共同工作。本实用新型具有刚度大、自重轻、受力性能好、施工速度快、疲劳性能好等优点，可在中小跨径桥梁中推广使用。

Description

一种带桁架撑杆的钢箱组合梁桥结构

技术领域

本申请属于桥梁工程技术领域，尤其是涉及一种带桁架撑杆的钢箱组合梁桥结构。

背景技术

钢-混凝土组合梁桥将钢结构和混凝土结构组合成整体共同受力的新型结构，具有自重轻、承载能力大、施工速度快、结构造型美观等优点，被广泛应用于中小跨径桥梁。钢-混凝土组合梁桥充分发挥了钢材抗拉强度高和混凝土抗压强度高的特点，使得结构更加经济合理化，在桥梁工程中具有良好的应用前景。

目前，应用较为广泛的是工字形组合梁桥和槽形组合梁桥，结构下部采用钢结构，而上部采用现浇混凝土通过栓钉与下部相连。施工过程中，在现浇混凝土及铺装层等施工荷载作用下负弯矩区腹板由于压应力过大容易出现局部屈曲，而正弯矩区出现整体侧向扭转，严重影响梁体的整体稳定性。运营过程中在交通荷载反复作用下，负弯矩区钢主梁的横向加劲肋或横向连结系与钢主梁的焊接部位易出现疲劳问题，对结构的耐久性影响较大。

传统钢-混凝土组合梁桥上部均采用混凝土结构，自重较大且需要现场浇筑大量混凝土，且钢与混凝土之间的剪力连接件易损坏，后期修复难度大，上述因素一定程度上限制了组合梁桥的跨越能力及其适用范围。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于克服上述传统的钢-混凝土组合梁桥结构存在的缺点，提供一种自重轻、承载能力大、耐久性好、施工便捷的带桁架撑杆的钢箱组合梁桥结构。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种带桁架撑杆的钢箱组合梁桥结构，包括槽形主梁、压型钢板、高强螺栓、拼接板、桁架撑杆、PBL剪力连接件和超高性能混凝土；

所述槽形主梁设置在底部，所述压型钢板架设在所述槽形主梁上，并与槽形主梁采用高强螺栓连接，所述拼接板采用焊缝连接形式分别布置在压型钢板平直段和槽形主梁的底板处，所述桁架撑杆的两端分别与压型钢板、槽形主梁底板连接；所述槽形主梁腹板翼缘、所述压型钢板的下凹段内均布设PBL剪力连接件，PBL剪力连接件与槽形主梁及压型钢板采用焊接连接；所述压型钢板上方浇筑超高性能混凝土。

优选地，本实用新型的带桁架撑杆的钢箱组合梁桥结构，所述压型钢板在槽形主梁腹板内部和悬挑部分别与腹板翼缘连接，所述压型钢板在槽形主梁腹板翼缘沿横桥向留有一定的间隙。

优选地，本实用新型的带桁架撑杆的钢箱组合梁桥结构，所述压型钢板波折角度范围为30°~60°，且波折角两边平缓过渡。

优选地，本实用新型的带桁架撑杆的钢箱组合梁桥结构，所述压型钢板横桥向具有多个间距相等的下凹段。

优选地，本实用新型的带桁架撑杆的钢箱组合梁桥结构，所述桁架撑杆在横桥向对称布置；所述桁架撑杆在顺桥向布设在两端，且跨径范围内按间距6.0~10.0m布设。

优选地，本实用新型的带桁架撑杆的钢箱组合梁桥结构，所述超高性能混凝土的厚度为40mm~60mm。

优选地，本实用新型的带桁架撑杆的钢箱组合梁桥结构，所述桁架撑杆与槽形主梁底板成一定角度布置，且相邻的所述桁架撑杆之间成轴对称布局。

优选地，本实用新型的带桁架撑杆的钢箱组合梁桥结构，所述桁架撑杆分别与压型钢板、槽形主梁底板通过螺栓连接，且所述桁架撑杆、所述拼接板开设相应的螺栓孔。

本实用新型的有益效果是：

1、自重轻，跨越能力增强。组合梁桥上部采用钢板与超高性能混凝土组合的形式，可以显著减轻结构自重，降低施工难度，提高结构的跨越能力。

2、承载能力大。采用带下凹段的压型钢板与槽形主梁连接，现场浇筑超高性能混凝土以增强结构的承载能力，同时超高性能混凝土和压型钢板之间形成组合构件进一步增强结构的承载能力。

3、较好的耐久性。采用高强螺栓与PBL剪力连接件，能够有效避免传统焊接栓钉引入的疲劳问题，有效提高组合梁桥的耐久性。

4、施工便捷，可持续性较好。现场施工仅有施拧高强螺栓、浇筑超高性能混凝土，显著降低现场工作量，施工质量更易得到保证，有效降低全寿命周期内的维护成本，可持续性较好。

附图说明

下面结合附图和实施例对本申请的技术方案进一步说明。

图1是本申请实施例的带桁架撑杆的钢箱组合梁桥结构示意图；

图2是槽形主梁示意图；

图3是压型钢板示意图；

图4是桁架撑杆示意图；

图5是PBL剪力连接件示意图。

图中的附图标记为：

1　主梁

2　压型钢板

3　高强螺栓

4　拼接板

5　桁架撑杆

6　PBL剪力连接件

7　高性能混凝土。

具体实施方式

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。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，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保护范围的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“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；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请的技术方案。

实施例

如图1所示，本实施例提供一种带桁架撑杆的钢箱组合梁桥结构，包括槽形主梁1、压型钢板2、高强螺栓3、拼接板4、桁架撑杆5、PBL剪力连接件6和超高性能混凝土7（UHPC）。

如图2、3所示，所述的压型钢板2波折角度范围为30º~60º，且应保证平缓过渡；压型钢板2与主梁1连接后横向形成多个间距相等的下凹段。所述的压型钢板2顺桥向方向宜划分成等距节段，节段长度根据桥梁规模、现场吊装设备及施工方法确定，一般为8.0m~12.0m。

所述的压型钢板2与槽形主梁1采用高强螺栓3连接，压型钢板2在槽形主梁腹板内部和悬挑部分别与腹板翼缘连接，在主梁腹板翼缘横向留有一定的间隙。

所述的拼接板4采用焊缝连接形式分别布置在压型钢板2平直段和槽形主梁1的底板处，具体位置应根据槽形主梁1、压型钢板2的设计参数综合考虑，且应考虑结构整体稳定问题。

如图4所示，所述的桁架撑杆5为工字形，构造尺寸需满足钢结构稳定要求；桁架撑杆5分别与压型钢板2、槽形主梁1底板连接，且桁架撑杆5、拼接板4应开设相应的螺栓孔，一般设置2排高强螺栓。所述的桁架撑杆5在横桥向应对称布置；纵向（顺桥向）除梁端需布设外，跨径范围内按间距6.0~10.0m布设。

如图5所示，所述的槽形主梁1腹板翼缘、压型钢板2形成下凹段内均布设PBL剪力连接件6，PBL剪力连接件6与槽形主梁1及压型钢板2采用焊接连接，施工质量应满足《钢结构工程施工质量验收规范》（GB50205-2001）相关规定。

所述的压型钢板2上方搭设模板，浇筑厚度40mm~60mm的超高性能混凝土7（UHPC）组合层，与主梁共同工作。

所述的高性能混凝土 7为现场整体浇筑，且应振捣密实；当组合梁桥跨径较大时也可分段浇筑，分段浇筑时应根据压型钢板纵向节段长度及安装顺序确定相应的浇筑顺序。

成桥后，现浇高性能混凝土UHPC、压型钢板将作为主梁的上翼缘共同参与结构受力，显著改善传统钢箱组合梁桥面板自重大、跨越能力有限、疲劳问题突出的特点。

以上述依据本申请的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项申请技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项申请的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (8)

1.一种带桁架撑杆的钢箱组合梁桥结构，其特征在于，包括槽形主梁（1）、压型钢板（2）、高强螺栓（3）、拼接板（4）、桁架撑杆（5）、PBL剪力连接件（6）和超高性能混凝土（7）；

所述槽形主梁（1）设置在底部，所述压型钢板（2）架设在所述槽形主梁（1）上，并与槽形主梁（1）采用高强螺栓（3）连接，所述拼接板（4）采用焊缝连接形式分别布置在压型钢板（2）平直段和槽形主梁（1）的底板处，所述桁架撑杆（5）的两端分别与压型钢板（2）、槽形主梁（1）底板连接；所述槽形主梁（1）腹板翼缘、所述压型钢板（2）的下凹段内均布设PBL剪力连接件（6），PBL剪力连接件（6）与槽形主梁（1）及压型钢板（2）采用焊接连接；所述压型钢板（2）上方浇筑超高性能混凝土（7）。

2.根据权利要求1所述的带桁架撑杆的钢箱组合梁桥结构，其特征在于，所述压型钢板（2）在槽形主梁（1）腹板内部和悬挑部分别与腹板翼缘连接，所述压型钢板（2）在槽形主梁（1）腹板翼缘沿横桥向留有一定的间隙。

3.根据权利要求2所述的带桁架撑杆的钢箱组合梁桥结构，其特征在于，所述压型钢板（2）波折角度范围为30°~60°，且波折角两边平缓过渡。

4.根据权利要求2所述的带桁架撑杆的钢箱组合梁桥结构，其特征在于，所述压型钢板（2）横桥向具有多个间距相等的下凹段。

5.根据权利要求1-4任一项所述的带桁架撑杆的钢箱组合梁桥结构，其特征在于，所述桁架撑杆（5）在横桥向对称布置；所述桁架撑杆（5）在顺桥向布设在两端，且跨径范围内按间距6.0~10.0m布设。

6.根据权利要求1-4任一项所述的带桁架撑杆的钢箱组合梁桥结构，其特征在于，所述超高性能混凝土（7）的厚度为40mm~60mm。

7.根据权利要求1-4任一项所述的带桁架撑杆的钢箱组合梁桥结构，其特征在于，所述桁架撑杆（5）与槽形主梁（1）底板成一定角度布置，且相邻的所述桁架撑杆（5）之间成轴对称布局。

8.根据权利要求1-4任一项所述的带桁架撑杆的钢箱组合梁桥结构，其特征在于，所述桁架撑杆（5）分别与压型钢板（2）、槽形主梁（1）底板通过螺栓连接，且所述桁架撑杆（5）、所述拼接板（4）开设相应的螺栓孔。

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