CN110904816A - 一种采用波形钢板传力的钢-混凝土混合梁结合段 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种采用波形钢板传力的钢‑混凝土混合梁结合段，涉及桥梁工程技术领域。一种采用波形钢板传力的钢‑混凝土混合梁结合段，包括若干T形加劲肋、承压板、结合段钢箱和若干波形钢隔板。所述承压板的一个板面上连接有若干T形加劲肋，另一个板面连接有结合段钢箱和若干波形钢隔板，若干波形钢隔板位于结合段钢箱内部。所述波形钢隔板上设置有若干椭圆形通孔，若干穿孔钢筋穿过波形钢隔板上的若干椭圆形通孔，结合段钢箱内部填充有混凝土。本发明的椭圆形通孔减弱了钢隔板对孔内混凝土榫的约束作用，达到正常使用阶段主要由波形钢隔板纵向抗剪、承载能力极限阶段椭圆孔PBL连接件与钢隔板共同受力的目的。

Description

一种采用波形钢板传力的钢-混凝土混合梁结合段

技术领域

本发明涉及桥梁工程技术领域，具体涉及一种采用波形钢板传力的钢-混凝土混合梁结合段。

背景技术

钢-混凝土混合梁桥是指将两种不同材料构成的主梁沿长度方向连接成整体的桥梁结构形式。通常情况下，大跨度桥梁为减少主跨的恒载弯矩，主跨采用钢梁，边跨则采用混凝土或预应力混凝土梁。由于主跨采用钢梁，因此跨越能力大，而边跨或主跨桥墩附近自重较大的混凝土梁则能够起到锚固和压重的作用，可避免边跨各支点出现负反力，并提高全桥刚度，减小主跨的变形。混凝土边跨还可以有效减小主梁的疲劳损伤，提高抗风能力。相对纯钢梁，能够降低用钢量，降低造价。

钢-混凝土结合段是混合梁桥的重要组成部分，其构造上的可靠性直接影响着钢梁与预应力混凝土梁之间的内力能否可靠、顺畅地传递，钢混混合箱梁钢梁段与预应力混凝土梁段之间的内力主要依靠结合段的栓钉连接件与PBL连接件来传递。

传统钢-混凝土混合箱梁结合段在采用PBL连接件时，在格室内钢隔板上开设的圆孔数量多，并且在每个圆孔内需要插入1根钢筋来形成PBL连接件，施工工作量大，施工效率低；而且传统结构中钢板的开孔直径较小，混凝土中的粗骨料很难进入孔内，降低了孔内混凝土的强度。

因此，有必要发明一种能够高效传力、且能提施工效率与施工质量的新型钢混混合箱梁结合段结构。

发明内容

本发明的目的是提供一种能简化传统混合箱梁结合段构造、提高结合段的传力与施工效率的新型钢混混合箱梁结合段结构。

为实现本发明目的而采用的技术方案是这样的，一种采用波形钢板传力的钢-混凝土混合梁结合段，包括若干波形钢隔板、承压板和结合段钢箱。

所述承压板的板面垂直于纵桥向，承压板的一个板面上连接有若干T形加劲肋，另一个板面与结合段钢箱的侧壁连接，结合段钢箱为水平设置的方形箱体。

所述结合段钢箱的顶板和底板之间焊接有若干波形钢隔板，波形钢隔板的波长方向与纵桥向一致，若干波形钢隔板沿横桥向间隔排列。

所述波形钢隔板上设置有供穿孔钢筋穿插的若干椭圆形通孔，椭圆形通孔的长轴方向与波形钢隔板的波长方向一致。每个所述椭圆形通孔穿插有若干穿孔钢筋，每根穿孔钢筋沿横桥向同时穿过每块波形钢隔板，穿孔钢筋的两端均与结合段钢箱的侧壁相抵。

所述结合段钢箱内部浇筑并填满有混凝土。

进一步，所述波形钢隔板的波形形状为正弦曲线或圆弧曲线。

进一步，所述T形加劲肋包括翼缘和腹板，腹板的板面与水平面垂直，腹板的长度方向与纵桥向一致。若干所述腹板的端部焊接到承压板上，翼缘焊接到腹板的上边缘。若干所述腹板的下边缘焊接有加劲肋底板，加劲肋底板的端部与承压板焊接。

进一步，所述腹板包括变宽段和等宽段，变宽段的一端与承压板连接，另一端与等宽段连接。

所述变宽段的下边缘呈水平状，上边缘朝远离承压板的方向倾斜，变宽段与承压板连接的一端具有最大宽度a，变宽段与等宽段连接的一端具有最小宽度b，等宽段的宽度为c，a＞b＝c＞0。

本发明的有益效果在于：

1.本发明的波形钢隔板与格室内填充混凝土的接触面在轴向力作用下产生的摩阻力，反过来可以抵抗轴向力在钢-混接触面上产生的纵向剪力，达到自锚固的效果；

2.本发明结构在波形钢隔板上开椭圆孔，方便了混凝土材料的粗骨料的进入，而且可在一个孔内插入多根穿孔钢筋，提高了施工效率；

3.本发明的椭圆孔减弱了钢隔板对孔内混凝土榫的约束作用，减小了正常使用阶段椭圆孔与穿孔钢筋形成的PBL连接件的抗剪作用，达到正常使用阶段主要由波形钢隔板纵向抗剪、承载能力极限阶段椭圆孔PBL连接件与钢隔板共同受力的目的。

附图说明

图1为新型钢混混合箱梁结合段结构立体图；

图2为新型钢混混合箱梁结合段结构正视图；

图3为新型钢混混合箱梁结合段结构俯视图；

图4为波形钢隔板的波形形状图。

图中：波形钢隔板1、椭圆形通孔101、承压板2、结合段钢箱3、顶板301、底板302、T形加劲肋4、翼缘401、腹板402、变宽段4021、等宽段4022、穿孔钢筋5、混凝土6和加劲肋底板7。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步说明，但不应该理解为本发明上述主题范围仅限于下述实施例。在不脱离本发明上述技术思想的情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段，做出各种替换和变更，均应包括在本发明的保护范围内。

实施例1：

本实施例公开了一种采用波形钢板传力的钢-混凝土混合梁结合段，包括若干波形钢隔板1、承压板2和结合段钢箱3。

参见图2，图中箭头方向为纵桥向，所述承压板2的板面垂直于纵桥向。参见图3，所述承压板2的一个板面上连接有若干T形加劲肋4，另一个板面与结合段钢箱3的侧壁连接，结合段钢箱3为水平设置的方形箱体。

参见图1，所述T形加劲肋4包括翼缘401和腹板402，腹板402的板面与水平面垂直，腹板402的长度方向与纵桥向一致。若干所述腹板402的端部均匀连接到承压板2上，翼缘401连接到腹板402的上边缘。

参见图2，所述腹板402包括变宽段4021和等宽段4022，变宽段4021的一端与承压板2连接，另一端与等宽段4022连接。

所述变宽段4021的下边缘呈水平状，上边缘朝远离承压板2的方向倾斜，变宽段4021与承压板2连接的一端具有最大宽度a，变宽段4021与等宽段4022连接的一端具有最小宽度b，等宽段4022的宽度为c，a＞b＝c＞0。

若干所述腹板402的下边缘连接有加劲肋底板7，加劲肋底板7的端部与承压板2连接。

参见图1或2，所述结合段钢箱3的顶板301和底板302之间连接有若干波形钢隔板1，若干波形钢隔板1沿横桥向间隔排列，波形钢隔板1的波长方向与纵桥向一致。

参见图2，所述波形钢隔板1上设置有供穿孔钢筋5穿插的若干椭圆形通孔101，椭圆形通孔101的长轴方向与波形钢隔板1的波长方向一致。每个所述椭圆形通孔101穿插有若干穿孔钢筋5，每根穿孔钢筋5沿横桥向同时穿过每块波形钢隔板1，穿孔钢筋5的两端均与结合段钢箱3内部相抵。

参见图4中的(1)图，所述波形钢隔板1的波形形状为正弦曲线。

参见图1，所述结合段钢箱3内部浇筑并填满有混凝土6。

施工时，包括以下步骤：

1)在工厂加工所述结合段钢箱3；此过程中，将若干所述波形钢隔板1的上下边缘分别焊接到顶板301和底板302上，并在结合段钢箱3内布设若干穿孔钢筋5和构造钢筋，结合段钢箱3上预留出混凝土浇筑口；

2)在施工现场，先将若干所述T形加劲肋4和加劲肋底板7焊接到承压板2的同一板面上，再将结合段钢箱3的一个侧壁焊接到承压板2另一板面上，确保若干波形钢隔板1的波长方向与纵桥向一致；

3)在施工现场，通过混凝土浇筑口浇筑所述混凝土6。

实施例2：

本实施例公开了一种采用波形钢板传力的钢-混凝土混合梁结合段，包括若干波形钢隔板1、承压板2和结合段钢箱3。

参见图2，图中箭头方向为纵桥向，所述承压板2的板面垂直于纵桥向。参见图3，所述承压板2的一个板面上连接有若干T形加劲肋4，另一个板面与结合段钢箱3的侧壁连接，结合段钢箱3为水平设置的方形箱体。

参见图1或2，所述结合段钢箱3的顶板301和底板302之间连接有若干波形钢隔板1，若干波形钢隔板1沿横桥向间隔排列，波形钢隔板1的波长方向与纵桥向一致。

参见图2，所述波形钢隔板1上设置有供穿孔钢筋5穿插的若干椭圆形通孔101，椭圆形通孔101的长轴方向与波形钢隔板1的波长方向一致。每个所述椭圆形通孔101穿插有若干穿孔钢筋5，每根穿孔钢筋5沿横桥向同时穿过每块波形钢隔板1，穿孔钢筋5的两端均与结合段钢箱3内部相抵。

参见图1，所述结合段钢箱3内部浇筑并填满有混凝土6。

施工时，包括以下步骤：

1)在工厂加工所述结合段钢箱3；此过程中，将若干所述波形钢隔板1的上下边缘分别焊接到顶板301和底板302上，并在结合段钢箱3内布设若干穿孔钢筋5和构造钢筋，结合段钢箱3上预留出混凝土浇筑口；

2)在施工现场，先将若干所述T形加劲肋4焊接到承压板2的一个板面上，再将结合段钢箱3的一个侧壁焊接到承压板2另一板面上，确保若干波形钢隔板1的波长方向与纵桥向一致；

3)在施工现场，通过混凝土浇筑口浇筑所述混凝土6。

实施例3：

本实施例主要结构同实施例2，进一步，参见图4中的(2)图，所述波形钢隔板1的波形形状为圆弧曲线。

实施例4：

本实施例主要结构同实施例3，进一步，参见图1，所述T形加劲肋4包括翼缘401和腹板402，腹板402的板面与水平面垂直，腹板402的长度方向与纵桥向一致。若干所述腹板402的端部焊接到承压板2上，翼缘401焊接到腹板402的上边缘。若干所述腹板402的下边缘焊接有加劲肋底板7，加劲肋底板7的端部与承压板2焊接。

实施例5：

本实施例主要结构同实施例4，进一步，参见图2，所述腹板402包括变宽段4021和等宽段4022，变宽段4021的一端与承压板2连接，另一端与等宽段4022连接。

所述变宽段4021的下边缘呈水平状，上边缘朝远离承压板2的方向倾斜，变宽段4021与承压板2连接的一端具有最大宽度a，变宽段4021与等宽段4022连接的一端具有最小宽度b，等宽段4022的宽度为c，a＞b＝c＞0。

Claims (4)

1.一种采用波形钢板传力的钢-混凝土混合梁结合段，其特征在于：包括若干波形钢隔板(1)、承压板(2)和结合段钢箱(3)；

所述承压板(2)的板面垂直于纵桥向，承压板(2)的一个板面上连接有若干T形加劲肋(4)，另一个板面与结合段钢箱(3)的侧壁连接，结合段钢箱(3)为水平设置的方形箱体；

所述结合段钢箱(3)的顶板(301)和底板(302)之间焊接有若干波形钢隔板(1)，波形钢隔板(1)的波长方向与纵桥向一致，若干波形钢隔板(1)沿横桥向间隔排列；

所述波形钢隔板(1)上设置有供穿孔钢筋(5)穿插的若干椭圆形通孔(101)，椭圆形通孔(101)的长轴方向与波形钢隔板(1)的波长方向一致；每个所述椭圆形通孔(101)穿插有若干穿孔钢筋(5)，每根穿孔钢筋(5)沿横桥向同时穿过每块波形钢隔板(1)，穿孔钢筋(5)的两端均与结合段钢箱(3)的侧壁相抵；

所述结合段钢箱(3)内部浇筑并填满有混凝土(6)。

2.根据权利要求1所述的一种采用波形钢板传力的钢-混凝土混合梁结合段，其特征在于：所述波形钢隔板(1)的波形形状为正弦曲线或圆弧曲线。

3.根据权利要求1所述的一种采用波形钢板传力的钢-混凝土混合梁结合段，其特征在于：所述T形加劲肋(4)包括翼缘(401)和腹板(402)，腹板(402)的板面与水平面垂直，腹板(402)的长度方向与纵桥向一致；若干所述腹板(402)的端部焊接到承压板(2)上，翼缘(401)焊接到腹板(402)的上边缘；若干所述腹板(402)的下边缘焊接有加劲肋底板(7)，加劲肋底板(7)的端部与承压板(2)焊接。

4.根据权利要求1所述的一种采用波形钢板传力的钢-混凝土混合梁结合段，其特征在于：所述腹板(402)包括变宽段(4021)和等宽段(4022)，变宽段(4021)的一端与承压板(2)连接，另一端与等宽段(4022)连接；

所述变宽段(4021)的下边缘呈水平状，上边缘朝远离承压板(2)的方向倾斜，变宽段(4021)与承压板(2)连接的一端具有最大宽度a，变宽段(4021)与等宽段(4022)连接的一端具有最小宽度b，等宽段(4022)的宽度为c，a＞b＝c＞0。

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