CN220132736U - 一种钢-uhpc组合连续梁 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于桥梁工程技术领域，尤其涉及一种钢‑UHPC组合连续梁。本实用新型提供一种钢‑UHPC组合连续梁，其能通过在钢梁上设置UHPC预制板、现浇NC层、开槽，以及现浇UHPC层的方式，使得：1、UHPC仅用在该组合连续梁的底部和顶部中间区域，因此用量相对较少；2、UHPC预制板可以提供较大的支撑强度，现浇UHPC层可以提供足够的抗拉性能，而用量最大的现浇NC层，保证该组合连续梁的基础结构强度，最终在桥梁结构强度和用料成本之间获得一个相对合适的平衡。
Description
技术领域
本实用新型属于桥梁工程技术领域，尤其涉及一种钢-UHPC组合连续梁。
背景技术
现有常见的混凝土，按照各项性能的不同，一般可以分为UHPC和NC，前者指的是超高性能混凝土，后者指的是普通混凝土。这两者在性能上的主要差异之一，就体现在抗拉性能上。
另一方面，虽然超高性能混凝土具有相对较高的抗拉性能，但是其价格也相对更高。因此，超高性能混凝土需要专用于桥梁的抗拉受力集中区域，例如横桥向中部的桥梁负弯矩区域。
专利公告号为CN218492279U、公告日为2023.02.17的中国实用新型专利，公开了一种基于工字型钢组合梁桥的UHPC桥面连续结构，包括相互对接的工字型钢，在两跨工字型钢的连接处的上方设有钢板垫层，钢板垫层通过剪力钉与工字型钢固定；钢板垫层上还现浇有UHPC桥面连续层；UHPC桥面连续层的左右设有混凝土层，混凝土层浇筑固定在工字型钢上。
该实用新型专利中的UHPC桥面连续结构，使得UHPC桥面连续层置于支承负弯矩位置，进行加固、提供抗拉性能，且UHPC桥面连续层和钢垫板层的配合，使得整体刚度更大。
但是，该UHPC桥面连续结构，在实际的承载使用过程中，则至少还存在以下2个不足之处，换言之，即为本实用新型所要解决的技术问题：
1、UHPC的使用量相对较高，进而大大提高了该桥梁的成本；
2、相对大量的UHPC，仅用在负弯矩区域，不能整体地提升该桥梁的综合结构强度，这是相对低效的。
所以综上所述，现在急需一种UHPC的使用量相对较少，但是桥梁整体结构强度的提升效果反而相对更显著的新型桥梁结构。
实用新型内容
本实用新型提供一种钢-UHPC组合连续梁，其能通过在钢梁上设置UHPC预制板、现浇NC层、开槽，以及现浇UHPC层的方式，使得：1、UHPC仅用在该组合连续梁的底部和顶部中间区域，因此用量相对较少；2、UHPC预制板可以提供较大的支撑强度，现浇UHPC层可以提供足够的抗拉性能，而用量最大的现浇NC层，保证该组合连续梁的基础结构强度，最终在桥梁结构强度和用料成本之间获得一个相对合适的平衡。
本实用新型解决上述问题采用的技术方案是：一种钢-UHPC组合连续梁，结构包括钢梁，设置在纵桥向上相邻两个所述钢梁上的UHPC预制板，设置在所述钢梁上表面和UHPC预制板上表面上的现浇NC层，设置在所述现浇NC层上表面上、且覆盖负弯矩区域的开槽，以及设置在所述开槽上的现浇UHPC层。
进一步优选的技术方案在于：所述钢梁上表面上还设有位于两个所述UHPC预制板之间、且插入所述现浇NC层的剪力键。
进一步优选的技术方案在于：所述钢梁包括上表面上设有所述剪力键的顶板，以及底板。
进一步优选的技术方案在于：所述钢梁还包括设置在所述顶板和底板之间的波形钢腹板。
进一步优选的技术方案在于：所述钢梁还包括设置在所述顶板和底板之间的立柱和倾斜支撑柱。
进一步优选的技术方案在于：所述UHPC预制板包括设置在所述顶板上表面上的支撑板。
进一步优选的技术方案在于：所述钢梁还包括设置在所述顶板上表面上的定位槽；所述UHPC预制板还包括设置在所述支撑板上、且插接所述定位槽的竖板。
进一步优选的技术方案在于：所述现浇NC层包括设置在所有所述支撑板上表面上的主体板，以及设置在所述主体板下表面上、且位于所述顶板上表面上、并插入所述剪力键的凸出板。
进一步优选的技术方案在于：所述现浇NC层还包括设置在所述主体板上表面上、且位于所述开槽内的加固槽。
进一步优选的技术方案在于：所述现浇UHPC层包括设置在所述开槽内的表面板，以及设置在所述表面板下表面上、且插入所述加固槽的加固柱。
附图说明
图1为俯视角度下，本实用新型的结构示意图。
图2为本实用新型中钢梁的位置示意图。
图3为本实用新型中现浇NC层的位置示意图。
图4为本实用新型中现浇UHPC层的位置示意图。
图5为俯视角度下，本实用新型中钢梁的第一种结构示意图。
图6为本实用新型中钢梁的第二种结构示意图。
图7为俯视角度下，本实用新型中定位槽的位置形状示意图。
图8为本实用新型中剪力键的位置形状示意图。
图9为本实用新型中现浇UHPC层的结构示意图。
图中，各标记的含义如下：
纵桥向A、横桥向B、负弯矩区域a、正弯矩区域b；
钢梁1、UHPC预制板2、现浇NC层3、开槽4、现浇UHPC层5、剪力键6；
顶板101、底板102、波形钢腹板103、立柱104、倾斜支撑柱105、竖板201、支撑板202、定位槽106、主体板301、凸出板302、加固槽303、表面板501、加固柱502。
具体实施方式
以下所述仅为本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型的范围进行限定。
如附图1-9所示，一种钢-UHPC组合连续梁，其特征在于：结构包括钢梁1，设置在纵桥向A上相邻两个所述钢梁1上的UHPC预制板2，设置在所述钢梁1上表面和UHPC预制板2上表面上的现浇NC层3，设置在所述现浇NC层3上表面上、且覆盖负弯矩区域a的开槽4，以及设置在所述开槽4上的现浇UHPC层5。
在本实施例中，钢梁1的宽度大概率小于横桥向B的宽度，因此横桥向B上需要设置多个所述钢梁1。同理的，所述UHPC预制板2的宽度也可能小于横桥向B的宽度，因此在横桥向B上，需要多个所述UHPC预制板2来拼接。
此外，在相邻两个所述钢梁1之间、相邻两个所述UHPC预制板2之间需要设置适当的防水密封结构，以避免所述现浇NC层3在浇筑时大量漏料漏水。
还有，负弯矩区域a、正弯矩区域b的长度即为该桥梁的总长度，但是负弯矩区域a的宽度需要进行计算得到，最终所述开槽4的宽度即为所述现浇UHPC层5的宽度，所述现浇UHPC层5的宽度需要大于等于负弯矩区域a的宽度，以保证所述现浇UHPC层5可以在横桥向B的中部提供充分的抗拉强度。
而所述UHPC预制板2依靠自身优越的结构强度，支撑所述现浇NC层3加上现浇UHPC层5的全部重量，使得UHPC用量相对较少，但是全部用在“刀刃”上，保证该桥梁具有成本相对较低、强度相对较高的综合优点。
最后，上述“组合连续”字样指的是该桥梁不是装配式的，通过所述现浇NC层3和现浇UHPC层5，将整个桥梁连接为一个整体，不会有大量拼接缝隙，而所述钢梁1则在最下方提供足够的基底支撑强度。
此外，所述现浇NC层3内则有钢筋网笼结构，也是体现上述“钢-混凝土组合”的结构强化特点。
所述钢梁1上表面上还设有位于两个所述UHPC预制板2之间、且插入所述现浇NC层3的剪力键6。
在本实施例中，所述剪力键6为钢筋或者栓钉，其下端焊接在所述钢梁1上表面上，作用是提高所述钢梁1和现浇NC层3的连接强度。
所述钢梁1包括上表面上设有所述剪力键6的顶板101，以及底板102。
在本实施例中，所述顶板101和底板102之间可以设置箱梁，或者是混凝土墩，以保证足够的支撑强度即可。
所述钢梁1还包括设置在所述顶板101和底板102之间的波形钢腹板103。
在本实施例中，所述波形钢腹板103的上下两端都焊接，也是所述钢梁1结构种类之一。
所述钢梁1还包括设置在所述顶板101和底板102之间的立柱104和倾斜支撑柱105。
在本实施例中，所述立柱104和倾斜支撑柱105的组合，则是所述钢梁1结构种类的另一种可行性方案，两者同样是都上下焊接。
所述UHPC预制板2包括设置在所述顶板101上表面上的支撑板202。
在本实施例中，所述UHPC预制板2的第一种形态为单板。
所述钢梁1还包括设置在所述顶板101上表面上的定位槽106；所述UHPC预制板2还包括设置在所述支撑板202上、且插接所述定位槽106的竖板201。
在本实施例中，所述UHPC预制板2的第二种形态为“倒U形”组合板。
此外，所述定位槽106贯穿所述顶板101的两个端面，保证多个所述UHPC预制板2可以在连成排的所述钢梁1上：横桥向B拼接、纵桥向A不易移位。
所述现浇NC层3包括设置在所有所述支撑板202上表面上的主体板301，以及设置在所述主体板301下表面上、且位于所述顶板101上表面上、并插入所述剪力键6的凸出板302。
在本实施例中，所述主体板301和凸出板302之间没有分隔线，两者是一体成型的，仅仅是因为位置、功能不同而区分命名。
此外，所述主体板301的数量为1个，所述凸出板302为多个。
所述现浇NC层3还包括设置在所述主体板301上表面上、且位于所述开槽4内的加固槽303。
在本实施例中，所述开槽4的长度即为整个组合连续梁的长度，其宽度大于等于弯矩区域a计算得到的宽度，保证所述现浇UHPC层5在所述开槽4上成型后，所述浇UHPC层5可以提供足够的横桥向中部抗拉效果。
此外，所述加固槽303则用于容纳部分UHPC，进一步提高所述现浇NC层3和现浇UHPC层5的连接强度，尽量将二者“合二为一”。
所述现浇UHPC层5包括设置在所述开槽4内的表面板501，以及设置在所述表面板501下表面上、且插入所述加固槽303的加固柱502。
在本实施例中，所述表面板501的上表面与主体板301上表面平齐，保证该组合连续梁足够平整。此外，所述加固柱502的作用类似于所述剪力键6，可以提高所述表面板501和主体板301之间的横向抗剪强度。
最后，所述表面板501与加固柱502也是一体成型的，两者之间没有可见的分隔线。
上面结合附图对本实用新型的实施方式作了详细说明，但是本实用新型不限于上述实施方式，在所述技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下做出各种修改。这些都是不具有创造性的修改，只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。
Claims (10)
1.一种钢-UHPC组合连续梁，其特征在于：结构包括钢梁（1），设置在纵桥向（A）上相邻两个所述钢梁（1）上的UHPC预制板（2），设置在所述钢梁（1）上表面和UHPC预制板（2）上表面上的现浇NC层（3），设置在所述现浇NC层（3）上表面上、且覆盖负弯矩区域（a）的开槽（4），以及设置在所述开槽（4）上的现浇UHPC层（5）。
2.根据权利要求1所述的一种钢-UHPC组合连续梁，其特征在于：所述钢梁（1）上表面上还设有位于两个所述UHPC预制板（2）之间、且插入所述现浇NC层（3）的剪力键（6）。
3.根据权利要求2所述的一种钢-UHPC组合连续梁，其特征在于：所述钢梁（1）包括上表面上设有所述剪力键（6）的顶板（101），以及底板（102）。
4.根据权利要求3所述的一种钢-UHPC组合连续梁，其特征在于：所述钢梁（1）还包括设置在所述顶板（101）和底板（102）之间的波形钢腹板（103）。
5.根据权利要求3所述的一种钢-UHPC组合连续梁，其特征在于：所述钢梁（1）还包括设置在所述顶板（101）和底板（102）之间的立柱（104）和倾斜支撑柱（105）。
6.根据权利要求3所述的一种钢-UHPC组合连续梁，其特征在于：所述UHPC预制板（2）包括设置在所述顶板（101）上表面上的支撑板（202）。
7.根据权利要求6所述的一种钢-UHPC组合连续梁，其特征在于：所述钢梁（1）还包括设置在所述顶板（101）上表面上的定位槽（106）；所述UHPC预制板（2）还包括设置在所述支撑板（202）上、且插接所述定位槽（106）的竖板（201）。
8.根据权利要求6所述的一种钢-UHPC组合连续梁，其特征在于：所述现浇NC层（3）包括设置在所有所述支撑板（202）上表面上的主体板（301），以及设置在所述主体板（301）下表面上、且位于所述顶板（101）上表面上、并插入所述剪力键（6）的凸出板（302）。
9.根据权利要求8所述的一种钢-UHPC组合连续梁，其特征在于：所述现浇NC层（3）还包括设置在所述主体板（301）上表面上、且位于所述开槽（4）内的加固槽（303）。
10.根据权利要求9所述的一种钢-UHPC组合连续梁，其特征在于：所述现浇UHPC层（5）包括设置在所述开槽（4）内的表面板（501），以及设置在所述表面板（501）下表面上、且插入所述加固槽（303）的加固柱（502）。
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