CN215252264U - 一种钢结构桥梁梁端的外包混凝土组合横梁及桥梁 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种钢结构桥梁梁端的外包混凝土组合横梁及桥梁，横梁包括横梁本体，所述横梁本体两端分别连接于钢主梁，所述横梁本体包含骨架和外包混凝土，所述骨架包含底板、顶板和腹板，所述腹板两侧面和所述钢主梁的所述外包混凝土侧均设有若干剪力钉，所述外包混凝土内沿横梁纵向和横向均设有钢筋结构。采用本横梁能够提供较大的面内及面外抗弯刚度，以提高钢结构桥梁端横梁处的横向连接性能，提高钢结构桥梁的整体刚度及伸缩缝位置处的竖向刚度，进而改善动力性能，大幅度减少汽车荷载的冲击效应及伸缩缝处梁体的振动，从而有效提高桥梁耐久性；梁端刚度较大，可作为钢桥支座更换的临时千斤顶支承，方便桥梁日后的支座更换及日常维护。

Description

一种钢结构桥梁梁端的外包混凝土组合横梁及桥梁

技术领域

本实用新型涉及桥梁结构技术领域，特别涉及一种钢结构桥梁梁端的外包混凝土组合横梁及桥梁。

背景技术

传统多箱室钢结构桥梁的梁端横梁一般采用工字形横梁及其上的加劲肋组合而成，由于结构自重轻、刚度相对较小，梁端位置在车辆活载作用下，其振动比较明显，特别在梁端伸缩缝位置冲击系数较大。根据实桥检测表明，由于伸缩缝位置车辆容易产生跳车现象，其造成的影响能使端横梁位置的冲击系数达到了2.0以上，大大超出了桥梁规范中一般桥梁的冲击系数（1.05~1.3），这会极大地加重钢结构桥梁端部结构承受的荷载，降低行车的舒适性。相应的，由于端横梁处活载的显著增加，这又会造成钢结构构造的疲劳损伤，产生疲劳裂缝，疲劳裂缝发展进而削弱截面刚度，刚度削弱又会进一步加重活载的效应，造成恶性循环，严重影响桥梁的耐久性，减短使用寿命，影响桥梁安全。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中的钢结构桥梁梁端横梁自重较轻、刚度较小，造成梁端伸缩缝位置冲击系数较大、降低行车的舒适性、严重影响桥梁的耐久性、影响桥梁安全等上述不足，提供一种钢结构桥梁梁端的外包混凝土组合横梁及桥梁。

为了实现上述目的，本实用新型提供了以下技术方案：

一种钢结构桥梁梁端的外包混凝土组合横梁，包括横梁本体，所述横梁本体两端分别连接于钢主梁，所述横梁本体包含骨架和外包混凝土，所述骨架包含底板、顶板和腹板，所述腹板两侧面和所述钢主梁的所述外包混凝土侧均设有若干剪力钉，所述外包混凝土内沿横梁纵向和横向均设有钢筋结构。

所述钢主梁可采用现有技术中的各种结构形式。

采用本实用新型所述的一种钢结构桥梁梁端的外包混凝土组合横梁，相较于传统的工字形钢横梁，能够提供较大的面内及面外抗弯刚度，以提高钢结构桥梁端横梁处的横向连接性能，提高钢结构桥梁的整体刚度及伸缩缝位置处的竖向刚度，进而改善动力性能，大幅度减少汽车荷载的冲击效应及伸缩缝处梁体的振动，从而有效提高桥梁耐久性；相较于箱梁内部填充混凝土的横梁结构，有效避免内部浇筑放热的问题，浇筑难度更小，浇筑质量更高，外包的混凝土还可以有效减小伸缩缝端钢梁腐蚀带来的风险，进一步提高了横梁的耐久性，通过剪力钉及钢筋构造配合外包混凝土，梁端刚度较大，可作为钢桥支座更换的临时千斤顶支承，方便桥梁日后的支座更换及日常维护。

优选的，所述钢筋结构包含沿横桥向间隔分布有若干第一钢筋和沿横桥向设置的第二钢筋，所述第一钢筋呈“凹”字形，所述第一钢筋包含靠近凹口的第一竖段、远离所述凹口的第二竖段、连接于所述腹板同侧的所述第一竖段和第二竖段之间的上横段和连接所述腹板两侧的所述第二竖段之间的下横段，所述第一竖段分别焊接于所述腹板的对应侧壁，所述第二竖段的内侧连接有若干沿高度方向间隔分布的所述第二钢筋，所述下横段内侧也连接有若干沿其长度间隔分布的所述第二钢筋。

通过第一钢筋和第二钢筋构成钢筋网架结构，第一钢筋采用一体式结构，有利于提高外包混凝土的强度和刚度，有效加强横梁的强度和刚度，并且可通过调整骨架结构及横梁大小来调整横梁的厚度，灵活性强。

优选的，所述底板底面也设有若干剪力钉。

优选的，所述腹板沿横桥向间隔分布有若干竖向加劲板，相邻两个所述竖向加劲板之间设有横向加劲板。

进一步优选的，所述横向加劲板位于所述腹板上部1/5-1/4处。

对于梁高较高的端横梁，通过竖向加劲板和横向加劲板，可以有效保证横梁腹板的稳定性，防止其在运输，吊装过程中出现腹板失稳屈曲的情况。

优选的，所述顶板与钢主梁焊接连接，所述底板和腹板均与所述钢主梁通过高强螺栓连接。

便于横梁骨架与钢主梁之间的安装。

优选的，所述钢主梁为钢箱梁，所述钢主梁包含主梁底板、主梁顶板和两侧的主梁腹板。

进一步优选的，所述钢主梁内部设有沿横桥向设置的横隔板，所述横隔板与所述腹板对齐设置。

进一步优选的，所述横隔板两侧均设有沿纵桥向设置的第一加劲肋，靠近所述横梁本体的所述主梁腹板内壁设有沿横桥向设置的两个第二加劲肋，所述主梁腹板与相邻的所述第一加劲肋之间连接有水平设置的第三加劲肋，所述第三加劲肋的两侧分别连接所述横隔板和对应的所述第二加劲肋。

有效将桥面荷载经横梁传递于端部横隔板，进而传递于钢主梁梁体，传力明确，结构合理。

一种钢结构桥梁，包含钢主梁和如上述任一所述的钢结构桥梁梁端的外包混凝土组合横梁。

采用本实用新型所述的一种钢结构桥梁，能够显著改善桥梁的整体刚度及伸缩缝位置处的竖向刚度，进而改善动力性能，大幅度减少汽车荷载的冲击效应及伸缩缝处梁体的振动，从而有效提高桥梁耐久性，提高桥梁运营安全性。

综上所述，与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、采用本实用新型所述的一种钢结构桥梁梁端的外包混凝土组合横梁，能够提供较大的面内及面外抗弯刚度，以提高钢结构桥梁端横梁处的横向连接性能，提高钢结构桥梁的整体刚度及伸缩缝位置处的竖向刚度，进而改善动力性能，大幅度减少汽车荷载的冲击效应及伸缩缝处梁体的振动，从而有效提高桥梁耐久性；也有效避免内部浇筑放热的问题，浇筑难度更小，浇筑质量更高，外包的混凝土还可以有效减小伸缩缝端钢梁腐蚀带来的风险，进一步提高了横梁的耐久性，通过剪力钉及钢筋构造配合外包混凝土，刚度较大，可作为钢桥支座更换的临时千斤顶支承，方便桥梁日后的支座更换及日常维护。

2、采用本实用新型所述的一种钢结构桥梁，能够显著改善桥梁的整体刚度及伸缩缝位置处的竖向刚度，进而改善动力性能，大幅度减少汽车荷载的冲击效应及伸缩缝处梁体的振动，从而有效提高桥梁耐久性，提高桥梁运营安全性。

附图说明：

图1为实施例1中的一种钢结构桥梁梁端的外包混凝土组合横梁的断面示意图一（未示出钢筋结构和外包混凝土）；

图2为实施例1中的一种钢结构桥梁梁端的外包混凝土组合横梁的断面示意图二（未示出剪力钉）；

图3为图1中A-A的剖视图；

图4为图2中B-B的剖视图；

图5为图2中C-C的剖面图。

图中标记：11-主梁底板，12-主梁顶板，13-主梁腹板，20-外包混凝土，21-底板，22-顶板，23-腹板，24-竖向加劲板，25-横向加劲板，3-剪力钉，41-第一钢筋，42-第二钢筋，5-横隔板，6-第一加劲肋，7-第三加劲肋，8-第二加劲肋。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步的详细描述。但不应将此理解为本实用新型上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本实用新型内容所实现的技术均属于本实用新型的范围。

实施例1

本实用新型所述的一种钢结构桥梁梁端的外包混凝土组合横梁，包括横梁本体，所述横梁本体两端分别连接于钢主梁，所述横梁本体包含骨架和外包混凝土20，所述骨架包含底板21、顶板22和腹板23，所述腹板23两侧面和所述钢主梁的所述外包混凝土20侧均设有若干剪力钉3，所述外包混凝土20内沿横梁纵向和横向均设有钢筋结构。

具体的，如图1-3所示，两片钢主梁（图中仅为实例，可根据实际设置钢主梁的片数），相邻两个所述钢主梁之间连接有本申请的外包混凝土组合横梁。所述钢主梁可采用现有技术中的各种结构形式。本实施例的钢主梁以箱梁为例，所述钢主梁包含主梁底板11、主梁顶板12和两侧的主梁腹板13，即所述主梁腹板13位于所述外包混凝土20内的位置设有若干剪力钉3，所述钢主梁对应连接外包混凝土20的部位也设有若干剪力钉3。

所述外包混凝土20内沿横梁纵向和横向均设有钢筋结构，即是所述外包混凝土20内设有钢筋网，用于提高外包混凝土结构的强度和刚度，如本实施例中，所述钢筋结构包含沿横桥向间隔分布有若干第一钢筋41和沿横桥向设置的第二钢筋42，所述第一钢筋41呈“凹”字形，参见图4，所述第一钢筋41包含靠近凹口的第一竖段、远离所述凹口的第二竖段、连接于所述腹板23同侧的所述第一竖段和第二竖段之间的上横段和连接所述腹板23两侧的所述第二竖段之间的下横段，所述底板21底面也设有若干剪力钉3，所述下横段位于对应的剪力钉3外侧，所述第一竖段分别焊接于所述腹板23的对应侧壁，所述第二竖段的内侧连接有若干沿高度方向间隔分布的所述第二钢筋42，所述下横段内侧也连接有若干沿其长度间隔分布的所述第二钢筋42，如图4-5所示。第一钢筋41采用一体式结构，通过其和第二钢筋42构成钢筋网架结构，进一步有利于提高外包混凝土20的强度和刚度，有效加强横梁的强度和刚度，并且可通过调整骨架结构及横梁大小来调整横梁的厚度，灵活性强。

优选的，所述腹板23沿横桥向间隔分布有若干竖向加劲板24，相邻两个所述竖向加劲板24之间设有横向加劲板25，所述横向加劲板25位于所述腹板23上部1/5-1/4处，所述横向加劲板25的两端还具有倒角结构，如图1、5所示。对于梁高较高的端横梁，通过设置竖向加劲板和横向加劲板，可以有效保证横梁腹板的稳定性，防止其在运输，吊装过程中出现腹板失稳屈曲的情况。

优选的，所述顶板22与钢主梁焊接连接，所述底板21和腹板23均与所述钢主梁通过拼装板配合高强螺栓连接，便于横梁骨架与钢主梁之间的安装连接，如图1所示。所述钢主梁内部设有沿横桥向设置的横隔板5，所述横隔板5与所述腹板23对齐设置，所述横隔板5两侧均设有若干沿纵桥向设置的第一加劲肋6，所述，数量根据钢主梁的宽度设置，靠近所述横梁本体的所述主梁腹板13内壁设有沿横桥向设置的两个第二加劲肋8，所述第二加劲肋8底面焊接所述主梁底板11、顶面焊接所述主梁顶板12，所述主梁腹板13与相邻的所述第一加劲肋6之间连接有水平设置的第三加劲肋7，所述第三加劲肋7的两侧分别连接所述横隔板5和对应的所述第二加劲肋8，如图1、2、5所示。有效将桥面荷载经横梁传递于端部横隔板5，进而传递于钢主梁梁体，传力明确，结构合理。

采用本实用新型所述的一种钢结构桥梁梁端的外包混凝土组合横梁，相较于传统的工字形钢横梁，能够提供较大的面内及面外抗弯刚度，以提高钢结构桥梁端横梁处的横向连接性能，提高钢结构桥梁的整体刚度及伸缩缝位置处的竖向刚度，进而改善动力性能，大幅度减少汽车荷载的冲击效应及伸缩缝处梁体的振动，从而有效提高桥梁耐久性；相较于箱梁内部填充混凝土的横梁结构，有效避免内部浇筑放热的问题，浇筑难度更小，浇筑质量更高；采用外包外混凝土组合横梁结构，无需在腹板上开设手孔，骨架拼装难度低，能够减少对横梁梁高的限制，间接提高同类结构下桥梁的跨径；另外，外包混凝土还可以有效减小伸缩缝端钢梁腐蚀带来的风险，进一步提高了横梁的耐久性，并且，梁端强度和刚度更大，可作为钢桥支座更换的临时千斤顶支承，方便桥梁日后的支座更换及日常维护。

实施例2

一种钢结构桥梁，包含钢主梁和连接于相邻两个钢主梁之间的如实施例1中所述的钢结构桥梁梁端的外包混凝土组合横梁，钢主梁的片数和结构型式根据设计需要设置。本钢结构桥梁能够显著改善桥梁的整体刚度及伸缩缝位置处的竖向刚度，进而改善动力性能，大幅度减少汽车荷载的冲击效应及伸缩缝处梁体的振动，从而有效提高桥梁耐久性，提高桥梁运营安全性。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种钢结构桥梁梁端的外包混凝土组合横梁，其特征在于，包括横梁本体，所述横梁本体两端分别连接于钢主梁，所述横梁本体包含骨架和外包混凝土(20)，所述骨架包含底板(21)、顶板(22)和腹板(23)，所述腹板(23)两侧面和所述钢主梁的所述外包混凝土(20)侧均设有若干剪力钉(3)，所述外包混凝土(20)内沿横梁纵向和横向均设有钢筋结构。

2.根据权利要求1所述的钢结构桥梁梁端的外包混凝土组合横梁，其特征在于，所述钢筋结构包含沿横桥向间隔分布有若干第一钢筋(41)和沿横桥向设置的第二钢筋(42)，所述第一钢筋(41)呈“凹”字形，所述第一钢筋(41)包含靠近凹口的第一竖段、远离所述凹口的第二竖段、连接于所述腹板(23)同侧的所述第一竖段和第二竖段之间的上横段和连接所述腹板(23)两侧的所述第二竖段之间的下横段，所述第一竖段分别焊接于所述腹板(23)的对应侧壁，所述第二竖段的内侧连接有若干沿高度方向间隔分布的所述第二钢筋(42)，所述下横段内侧也连接有若干沿其长度间隔分布的所述第二钢筋(42)。

3.根据权利要求1所述的钢结构桥梁梁端的外包混凝土组合横梁，其特征在于，所述底板(21)底面也设有若干剪力钉(3)。

4.根据权利要求1所述的钢结构桥梁梁端的外包混凝土组合横梁，其特征在于，所述腹板(23)沿横桥向间隔分布有若干竖向加劲板(24)，相邻两个所述竖向加劲板(24)之间设有横向加劲板(25)。

5.根据权利要求4所述的钢结构桥梁梁端的外包混凝土组合横梁，其特征在于，所述横向加劲板(25)位于所述腹板(23)上部1/5-1/4处。

6.根据权利要求1所述的钢结构桥梁梁端的外包混凝土组合横梁，其特征在于，所述顶板(22)与钢主梁焊接连接，所述底板(21)和腹板(23)均与所述钢主梁通过高强螺栓连接。

7.根据权利要求1-6任一所述的钢结构桥梁梁端的外包混凝土组合横梁，其特征在于，所述钢主梁为钢箱梁，所述钢主梁包含主梁底板(11)、主梁顶板(12)和两侧的主梁腹板(13)。

8.根据权利要求7所述的钢结构桥梁梁端的外包混凝土组合横梁，其特征在于，所述钢主梁内部设有沿横桥向设置的横隔板(5)，所述横隔板(5)与所述腹板(23)对齐设置。

9.根据权利要求8所述的钢结构桥梁梁端的外包混凝土组合横梁，其特征在于，所述横隔板(5)两侧均设有沿纵桥向设置的第一加劲肋(6)，靠近所述横梁本体的所述主梁腹板(13)内壁设有沿横桥向设置的两个第二加劲肋(8)，所述主梁腹板(13)与相邻的所述第一加劲肋(6)之间连接有水平设置的第三加劲肋(7)，所述第三加劲肋(7)的两侧分别连接所述横隔板(5)和对应的所述第二加劲肋(8)。

10.一种钢结构桥梁，其特征在于，包含钢主梁和如权利要求1-9任一所述的钢结构桥梁梁端的外包混凝土组合横梁。

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