CN220079701U - 一种钢-混凝土组合板梁桥负弯矩区结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种钢‑混凝土组合板梁桥负弯矩区结构，属于桥梁工程领域，解决了单薄的钢工字梁工作性能和跨越能力不佳的问题。本实用新型包括桥面板和钢工字梁，钢工字梁由上翼缘、腹板和加强型底板组成，加强型底板为腔室结构，加强型底板的腔室内设有加劲肋，加强型底板的腔室内填充有混凝土，腹板下端设有内插板，内插板连接于加强型底板的腔室内。本实用新型将传统的下翼缘改造为腔室结构加强型底板并在内部设置加劲肋和混凝土，在传统的腹板底部设置内插板，内插板插入加强型底板腔室，有效改善了加强型底板在轴压作用下的抗屈曲性能，且增加了钢工字梁截面的整体刚度，混凝土桥面板表面的开裂拉应力得以减小，提升桥面板的抗裂性能。
Description
技术领域
本实用新型属于桥梁工程领域，具体涉及一种钢-混凝土组合板梁桥负弯矩区结构。
背景技术
钢混组合板梁桥由钢工字梁和混凝土桥面板组成，由于其截面形式简洁、运输便捷、易于装配的优势，近年来在桥梁工程中得到了广泛应用。
但是钢混组合工字梁由于截面主要由薄壁板件构成，构件的抗拉强度和抗压屈曲性能有限。在正弯矩区域，单薄的钢工字梁下翼缘要承受巨大的轴向拉应力，而在负弯矩区域，单薄的钢工字梁下翼缘抗压屈曲性能较弱、上翼缘同样承受着巨大的拉应力且混凝土桥面板受拉极易开裂，上述问题严重影响着钢混组合工字梁桥的工作性能和跨越能力；同时，部分钢混组合工字梁桥仍然采用分布式剪力钉和纵、横向混凝土湿接缝来实现钢梁和预制桥面板的结合，尤其是安装预制桥面板悬臂边板时需采取临时措施，导致组合梁的施工效率大为降低。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种钢-混凝土组合板梁桥负弯矩区结构，以解决单薄的钢工字梁工作性能和跨越能力不佳的问题。
本实用新型的技术方案是：一种钢-混凝土组合板梁桥负弯矩区结构，包括桥面板和钢工字梁，钢工字梁由上翼缘、腹板和加强型底板组成，加强型底板为腔室结构，加强型底板的腔室内设有加劲肋，加强型底板的腔室内填充有混凝土，腹板下端设有内插板，内插板连接于加强型底板的腔室内。
作为本实用新型的进一步改进，加劲肋上设有多个开孔。
作为本实用新型的进一步改进，加劲肋设在加强型底板的四周内壁。
作为本实用新型的进一步改进，内插板上开设有多个椭圆孔。
作为本实用新型的进一步改进，钢工字梁的相对面设有竖向端板，竖向端板连接在上翼缘和加强型底板端部，相邻钢工字梁的竖向端板之间设有水平杆，相邻钢工字梁的腹板之间连接有水平对顶板。
作为本实用新型的进一步改进，加强型底板的腔室内所填充的混凝土采用自密实钢纤维混凝土。
作为本实用新型的进一步改进，桥面板上开设有剪力槽口，剪力槽口内浇筑有混凝土，上翼缘顶部设有集束式剪力钉，集束式剪力钉与剪力槽口内浇筑的混凝土连接。
本实用新型的有益效果是：
1. 本实用新型将传统的钢工字梁进行加强型改造，将传统的下翼缘改造为腔室结构加强型底板并在内部设置加劲肋和混凝土，在传统的腹板底部设置内插板，内插板插入加强型底板腔室，有效改善了钢工字梁下翼缘（即加强型底板）在轴压作用下的抗屈曲性能，同时，该结构增加了钢工字梁截面的整体刚度，混凝土桥面板表面的开裂拉应力得以减小，进一步提升桥面板的抗裂性能。
2. 本实用新型在加劲肋上设置开孔，在腹板底部的内插板上开设椭圆孔，增强了混凝土与内插板的嵌固效应和组合作用。
3. 本实用新型设计合理，能有效解决常规钢-混凝土组合板梁桥出现的技术问题，显著提高钢-混凝土组合板梁桥的工作性能、装配效率及跨越能力，便于推广应用。
附图说明
图1是桥梁负弯矩区的分布图；
图2是本实用新型一种钢-混凝土组合板梁桥负弯矩区结构的立面图；
图3是本实用新型一种钢-混凝土组合板梁桥负弯矩区结构的横断面示意图；
图4是本实用新型中钢工字梁的立面图；
图5是本实用新型中加劲肋的结构示意图；
图6是本实用新型中钢工字梁的剖面图；
图7是本实用新型中集束式剪力钉的平面布置图；
图8是本实用新型中桥面板的平面示意图；
图9是一种钢-混凝土组合板梁桥正弯矩区结构的横断面示意图。
图中：1为桥面板；1-1为剪力槽口；1-2为混凝土湿接缝；2为上翼缘；4为下翼缘；5为腹板；5-1为内插板；6为加强型底板；6-1为加劲肋；6-2为混凝土；7为水平杆；8为竖向端板；9为水平对顶板；10为集束式剪力钉。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型进行详细说明。
如图1-8所示，一种钢-混凝土组合板梁桥负弯矩区结构，包括桥面板1和钢工字梁，钢工字梁由上翼缘2、腹板5和加强型底板6组成，加强型底板6为腔室结构，加强型底板6的腔室内设有加劲肋6-1，加强型底板6的腔室内填充有混凝土6-2，腹板5下端设有内插板5-1，内插板5-1连接于加强型底板6的腔室内。
加劲肋6-1上设有多个开孔6-3。加劲肋6-1设在加强型底板6的四周内壁。
内插板5-1上开设有多个椭圆孔5-2。
钢工字梁的相对面设有竖向端板8，竖向端板8连接在上翼缘2和加强型底板6端部，相邻钢工字梁的竖向端板8之间设有水平杆7，相邻钢工字梁的腹板5之间连接有水平对顶板9。竖向端板8、水平杆7和水平对顶板9组成了横向联结系，各钢工字梁通过横向联结系拼接，整体性好，增强了稳定性。
加强型底板6的腔室内所填充的混凝土6-2采用自密实钢纤维混凝土。
桥面板1上开设有剪力槽口1-1，剪力槽口1-1内浇筑有混凝土，上翼缘2顶部设有集束式剪力钉10，集束式剪力钉10与剪力槽口1-1内浇筑的混凝土连接。钢工字梁和桥面板1之间采用集束式剪力钉10进行装配安装，尤其是横桥向悬臂桥面板可实现与钢工字梁无支架安转，施工效率高，施工速度快。
实施例1、
桥面板1采用UHPC（Ultra-High Performance Concrete，超高性能混凝土），UHPC是一种超高强、韧性、高耐久性的水泥基工程材料，相较于普通混凝土桥面板具有良好的拉压力学性能和耐久性能，尤其是抗裂工作性能显著优于普通混凝土。桥面板1采用预制拼装结构，拼装连接处设有混凝土湿接缝1-2。
上翼缘2、加强型底板6采用Q690高强钢材，腹板5采用Q420钢材，符合钢工字梁上、下翼缘受力较大的受力特性，充分发挥了高强钢材屈服强度高的优势，有效提升该结构的跨越能力。上翼缘2尺寸为1200mm×40mm。腹板5尺寸为1960mm×28mm，内插板5-1上每隔300mm布置一个椭圆孔5-2。加强型底板6壁厚20mm，加劲肋6-1沿纵桥向通长布置。
桥面板1宽度为11m，厚度为350mm。
施工步骤：
步骤一、工厂加工钢工字梁构件，包括上翼缘2、腹板5及加强型底板6，然后焊接成型，并在加强型底板6内灌注混凝土6-2；
步骤二、将桥面板1安装到钢工字梁，通过剪力槽口1-1处现浇混凝土、混凝土湿接缝1-2和钢工字梁上翼缘2的集束式剪力钉10实现钢工字梁与桥面板1的结合。
该桥梁的正弯矩区可采用普通钢工字梁，如图9所示，包括上翼缘2、腹板5和下翼缘4，上翼缘2上通过集束式剪力钉10与桥面板1连接。
Claims (7)
1.一种钢-混凝土组合板梁桥负弯矩区结构，包括桥面板和钢工字梁，其特征在于：所述钢工字梁由上翼缘（2）、腹板（5）和加强型底板（6）组成，所述加强型底板（6）为腔室结构，加强型底板（6）的腔室内设有加劲肋（6-1），加强型底板（6）的腔室内填充有混凝土（6-2），所述腹板（5）下端设有内插板（5-1），内插板（5-1）连接于加强型底板（6）的腔室内。
2.根据权利要求1所述的一种钢-混凝土组合板梁桥负弯矩区结构，其特征在于：所述加劲肋（6-1）上设有多个开孔（6-3）。
3.根据权利要求1或2所述的一种钢-混凝土组合板梁桥负弯矩区结构，其特征在于：所述加劲肋（6-1）设在加强型底板（6）的四周内壁。
4.根据权利要求3所述的一种钢-混凝土组合板梁桥负弯矩区结构，其特征在于：所述内插板（5-1）上开设有多个椭圆孔（5-2）。
5.根据权利要求4所述的一种钢-混凝土组合板梁桥负弯矩区结构，其特征在于：所述钢工字梁的相对面设有竖向端板（8），竖向端板（8）连接在上翼缘（2）和加强型底板（6）端部，相邻钢工字梁的竖向端板（8）之间设有水平杆（7），相邻钢工字梁的腹板（5）之间连接有水平对顶板（9）。
6.根据权利要求5所述的一种钢-混凝土组合板梁桥负弯矩区结构，其特征在于：加强型底板（6）的腔室内所填充的混凝土（6-2）采用自密实钢纤维混凝土。
7.根据权利要求6所述的一种钢-混凝土组合板梁桥负弯矩区结构，其特征在于：所述桥面板（1）上开设有剪力槽口（1-1），剪力槽口（1-1）内浇筑有混凝土，所述上翼缘（2）顶部设有集束式剪力钉（10），集束式剪力钉（10）与剪力槽口（1-1）内浇筑的混凝土连接。
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