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CN115976927A - 一种槽型钢板双结合梁桥及施工步骤 - Google Patents

一种槽型钢板双结合梁桥及施工步骤 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种槽型钢板双结合梁桥及施工步骤，包括腹板、组合上翼缘、钢板下翼缘、组合桥面板、耗能防撞梁、立柱；所述腹板位于组合上翼缘与钢板下翼缘之间，并通过焊接与两者连接成整体。在2道腹板底部设组合桥面板形成槽型结构；所述腹板内壁设有耗能防撞梁，外壁设有立柱。本发明通过耗能横梁并且各构件按一定步骤进行施工，保证车辆撞击时，不损坏结构腹板只破坏横梁，损坏横梁可进行更换。本发明结构体系受力效率高，同时避免了传统槽型梁结构的缺点。

Description

一种槽型钢板双结合梁桥及施工步骤
技术领域：
本发明涉及桥梁设计与建造领域，尤其涉及一种槽型钢板双结合梁桥。
背景技术：
槽型梁是为了减少自桥面到梁底的高度，从而增加桥下净空而提出的一种桥梁形式。其优点:(1)建筑高度低，最适用于上跨桥与跨线桥，在满足桥下净空的要求下可以减少两端线路路堤的土方量；(2)槽型梁的腹板兼做防撞护栏，结构简洁，节省材料用量。
目前槽型梁主要用于轨道交通，在人行桥中也有应用，在公路行车桥梁中应用极少。目前槽型梁存在以下缺点：
(1)由于作为主梁受力结构的腹板兼做防撞护栏，致使桥梁在运营过程中面临车辆撞击时腹板结构损坏，导致桥梁倒塌或修复极为困难。
(2)为防止车辆撞击问题，可额外增设防撞护栏，但致使桥面行车净宽减少，同时材料用量增加，经济性降低。
(3)混凝土槽型梁虽然具有较高的抗扭刚度，但其自重较大，受力效率低，不方便运输与吊装；同时混凝土底板与腹板相接的角隅处易开裂。
(4)由于抗扭刚度低、局部板件易失稳、钢桥面易疲劳，使纯钢结构槽型梁无法实际应用。
发明内容
本发明是为解决上述现有技术所存在的不足，提供一种槽型钢板双结合梁桥。
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：
一种槽型钢板双结合梁桥，包括腹板、组合上翼缘、钢板下翼缘、组合桥面板、耗能防撞梁、立柱；
所述腹板位于组合上翼缘与钢板下翼缘之间，并通过焊接与两者连接成整体。在2道腹板底部设组合桥面板形成槽型结构；
所述腹板内壁设有耗能防撞梁，外壁设有立柱。
本发明的进一步技术：
优选的，所述立柱为敞开型U型断面，顶端与组合上翼缘焊接连接，底端与钢板下翼缘焊接连接，肋壁与腹板焊接连接，纵向按一定间距布置。
优选的，所述组合上翼缘由闭口钢管、填芯混凝土组成，闭口钢管与腹板顶端焊接，填芯混凝土填充在闭口钢管内。
优选的，所述组合桥面板包括波折钢板与现浇桥面板，波折钢板两端通过焊接与腹板连接，所述现浇桥面板为钢筋混凝土桥面板。
优选的，所述耗能防撞梁包括U型纵肋与摩擦螺栓，所述U型纵肋为U型带脚肋，脚上按一定间距设孔，穿入摩擦螺栓，在腹板对应摩擦螺栓处设孔，摩擦螺栓将U型纵肋与腹板连接成整体。
进一步的，所述现浇桥面板断面形状为凹型，凹型底部通过剪力钉与波折钢板连接，凹型外侧壁通过剪力钉与腹板连接。
进一步的，所述U型纵肋脚上孔为横向长孔，对应腹板孔为竖向长孔。
进一步的，所述摩擦螺栓包括螺杆、螺帽与耗能垫片，所述耗能垫片为一种弹性模量低于腹板的金属。
进一步的，所述U型纵肋为一种弹性模量低于腹板与立柱的金属。
进一步的，现浇桥面板凹形内侧壁距桥面中心线的距离＜U型纵肋内侧壁距桥面中心线的距离＜组合上翼缘内侧壁距桥面中心线的距离。
本发明一种槽型钢板双结合梁桥的施工步骤按如下步骤进行：
步骤1：在工厂完成腹板、闭口钢管、钢板下翼缘、波折钢板、U型纵肋、立柱的加工。并将腹板、闭口钢管、钢板下翼缘、U型纵肋、立柱拼装成满足运输要求的梁段。
步骤2：将梁段运输至施工现场，进行梁段拼装，并将波折钢板与腹板进行焊接连接，在波折钢板与腹板对应现浇桥面板位置焊接剪力钉。
步骤3：将钢梁整体吊装至桥位，浇筑桥面板，并进行桥面铺装。
步骤4：在闭口钢管中灌注填芯混凝土。
步骤5：安装耗能防撞梁。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1.通过设置立柱，提高腹板面外抗弯能力；再配合组合上翼缘的设置，提升结构的整体抗扭性能。
2.将耗能防撞梁设置于腹板内侧，增大桥面行车空间，降低结构宽度，节省造价。
3.通过纵横向螺栓长孔的设置，保证车辆撞击时，U型纵肋可以发生纵向移动与竖向变形，达到耗散车辆撞击能量的目的。通过摩擦螺栓的耗能垫片，保证U型纵肋移动和变形时，通过耗能垫片的摩擦耗散车辆撞击能量。
4.通过设置立柱，并通过耗能防撞梁的设置且U型纵肋的材料弹性模量低于腹板，保证了车辆撞击时，不损坏结构腹板只破坏U型纵肋。损坏的U型纵肋可通过拆卸摩擦螺栓进行更换。
5.通过波折板的使用，使桥面板在波谷处形成横梁体系，方便施工并且保证桥面板的受力安全；并且解决了钢结构桥面疲劳问题与混凝土底板开裂问题。
6.通过现浇桥面板凹形内侧壁、U型纵肋内侧壁、组合上翼缘内侧壁分别距桥面中心线的距离设置；保证车辆撞击时，车轮接触现浇桥面板凹形内侧壁，车头接触U型纵肋内侧壁，使撞击部位无法接触组合梁上翼缘。
7.通过特定的施工步骤，使耗能防撞梁不承担任何恒载作用，保证耗能防撞梁的更换不改变结构受力体系。
8.通过混凝土与闭口钢管的结合、波折钢板与现浇桥面板的结合，解决了钢结构局部稳定问题，并提高了受力效率。
附图说明:
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图；
图1为本发明的整体断面图；
图2为图1中a-a示意图；
图3为图1中b-b示意图；
图4为图1中A大样图；
图5为本发明三维示意图。
其中：1腹板；1-1竖向长孔；2组合上翼缘；2-1闭口钢管；2-2填芯混凝土；3钢板下翼缘；4组合桥面板；4-1波折钢板；4-2现浇桥面板；4-3剪力钉；5耗能防撞梁；5-1U型纵肋；5-2摩擦螺栓；5-3耗能垫片；6立柱。
具体实施方式:
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐明本发明。
如图1-5，一种槽型钢板双结合梁桥，包括腹板1、组合上翼缘2、钢板下翼缘3、组合桥面板4、耗能防撞梁5、立柱6；
所述腹板1位于组合上翼缘2与钢板下翼缘3之间，并通过焊接与两者连接成整体。在2道腹板1底部设组合桥面板4形成槽型结构；
所述腹板1内壁设有耗能防撞梁5，外壁设有立柱6。
所述立柱6为敞开型U型断面，顶端与组合上翼缘2焊接连接，底端与钢板下翼缘3焊接连接，肋壁与腹板1焊接连接，纵向按一定间距布置。
所述组合上翼缘2由闭口钢管2-2、填芯混凝土2-1组成。腹板1顶端与闭口钢管2-2焊接，填芯混凝土2-1填充在闭口钢管2-2内。
所述组合桥面板4包括波折钢板4-1与现浇桥面板4-2，所述波折钢板4-1规格与尺寸符合《组合结构桥梁用波形钢腹板》JT/T784-2010的要求，波折钢板4-1两端通过焊接与腹板1连接。
所述现浇桥面板4-2断面形状为凹型，凹型底部通过剪力钉4-3与波形钢板4-1连接，凹型外侧壁通过剪力钉4-3与腹板1连接。
所述耗能防撞梁5包括U型纵肋5-1，所述U型纵肋5-1为U型带脚纵肋，材质为铝合金，脚上设有横向长孔5-4，所述横向长孔5-4内穿入摩擦螺栓5-2，在腹板1对应摩擦螺栓5-2处，开设竖向长孔1-1，摩擦螺栓5-2穿过横向长孔5-4和竖向长孔1-1连接在腹板上。
本实施例中，摩擦螺栓5-2上设有耗能垫片5-3。
本实施例中，现浇桥面板4-2凹形内侧壁距桥面中心线的距离L1＜U型纵肋5-1内侧壁距桥面中心线的距离L2＜组合上翼缘2内侧壁距桥面中心线的距离L3。
施工步骤为：
1.在工厂完成腹板1、组合上翼缘2、钢板下翼缘3、波折钢板4-1、U型纵肋5-1、立柱6的加工。并将腹板1、组合上翼缘2、钢板下翼缘3、立柱6拼装成梁段。
2.将梁段运输至施工现场，进行梁段拼装，并将波折钢板4-1与腹板1进行焊接连接。
3.将钢梁整体吊装至桥位，焊接剪力钉4-3，浇筑现浇桥面板4-2，并进行桥面铺装。
4.在闭口钢管2-2中灌注填芯混凝土2-1。
5.安装耗能防撞梁5。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的特点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求保护的范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (8)

1.一种槽型钢板双结合梁桥，其特征在于：包括腹板(1)、组合上翼缘(2)、钢板下翼缘(3)、组合桥面板(4)、耗能防撞梁(5)、立柱(6)；
所述腹板(1)位于组合上翼缘(2)与钢板下翼缘(3)之间，并通过焊接与两者连接成整体。在2道腹板(1)底部设组合桥面板(4)形成槽型结构；
所述腹板(1)内壁设有耗能防撞梁(5)，外壁设有立柱(6)。
2.根据权利要求1中所述的一种槽型钢板双结合梁桥，其特征在于：所述立柱(6)为敞开型U型断面，顶端与组合上翼缘(2)焊接连接，底端与钢板下翼缘(3)焊接连接，肋壁与腹板(1)焊接连接，纵向按一定间距布置。
3.根据权利要求1中所述的一种槽型钢板双结合梁桥，其特征在于：所述组合上翼缘(2)由闭口钢管(2-2)、填芯混凝土(2-1)组成，腹板(1)顶端与闭口钢管(2-2)焊接，填芯混凝土(2-1)填充在闭口钢管(2-2)内。
4.根据权利要求1中所述的一种槽型钢板双结合梁桥，其特征在于：所述组合桥面板(4)包括波折钢板(4-1)与现浇桥面板(4-2)，波折钢板(4-1)两端通过焊接与腹板(1)连接，所述现浇桥面板(4-2)为钢筋混凝土桥面板，其断面形状为凹型，凹型底部通过剪力钉(4-3)与波折钢板(4-1)连接，凹型外侧壁通过剪力钉(4-3)与腹板(1)连接。
5.根据权利要求1中所述的一种槽型钢板双结合梁桥，其特征在于：所述耗能防撞梁(5)包括U型纵肋(5-1)与摩擦螺栓(5-2)，所述U型纵肋(5-1)为U型带脚肋，脚上按一定间距设孔，穿入摩擦螺栓(5-2)，在腹板(1)对应摩擦螺栓处设竖向长孔(1-1)，摩擦螺栓(5-2)将U型纵肋(5-1)与腹板(1)连接成整体。
6.根据权利要求1中所述的一种槽型钢板双结合梁桥，其特征在于：所述摩擦螺栓(5-2)包括螺杆、螺帽与耗能垫片(5-3)，所述耗能垫片(5-3)为一种弹性模量低于腹板的金属。所述U型纵肋(5-1)为一种弹性模量低于腹板(1)与立柱(6)的金属。
7.根据权利要求1中所述的一种槽型钢板双结合梁桥，其特征在于：现浇桥面板(4-2)凹形内侧壁距桥面中心线的距离L1＜U型纵肋(5-1)内侧壁距桥面中心线的距离L2＜组合上翼缘(2)内侧壁距桥面中心线的距离L3。
8.权利要求1所述的槽型钢板双结合梁桥的施工步骤，其特征是：按如下步骤进行：
步骤1、在工厂完成腹板、组合上翼缘、钢板下翼缘、波折钢板、U型纵肋、立柱的加工。并将腹板、组合上翼缘、钢板下翼缘、立柱拼装成梁段。
步骤2、将梁段运输至施工现场，进行梁段拼装，并将波折钢板与腹板进行焊接连接。
步骤3、将钢梁整体吊装至桥位，焊接剪力钉，浇筑现浇桥面板，并进行桥面铺装。
步骤4、在闭口钢管中灌注填芯混凝土。
步骤5、安装耗能防撞梁。
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