专利名称：中承式的开口箱形截面钢-混凝土组合梁及其施工方法
技术领域：
本发明涉及一种可应用于城市轨道交通桥梁、铁路桥梁以及公路桥梁的中承式开口箱形截面钢-混凝土组合梁，属于桥梁结构技术领域。
背景技术：
实际工程中，铁路桥梁和城市轨道交通桥梁的上部结构一般采用上承式的T形截面或箱形截面梁。有时候为了增大结构下部净空或减小路堤高度，下承式的槽形截面梁在 一些铁路桥梁和城市轨道交通桥梁中也得到了应用。下承式的槽形截面梁由于是开口截面，抗扭能力和抗畸变能力较差，且设计和施工较为复杂。中承式梁桥结合了上承式梁桥和下承式梁桥的特点，在某些设计条件下具有很大的竞争优势。已建成的铁路桥梁和城市轨道交通桥梁的上部结构主要以预应力钢筋混凝土结构为主。近年来，采用钢-混凝土组合梁作为上部结构的桥梁在我国发展迅速。由于钢-混凝土组合梁具有刚度大、承载力高、截面高度小、抗裂能力好等优点，在桥梁工程中具有广阔的应用前景。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术中存在的问题，结合中承式梁桥和钢-混凝土组合梁的特点，提出一种构造简单、受力合理、施工方便的中承式的开口箱形截面钢-混凝土组合梁。本发明的技术方案如下本发明的一种中承式的开口箱形截面钢-混凝土组合梁，其特征在于，该组合梁包括开口钢箱梁、栓钉连接件7和混凝土板6 ;所述的开口钢箱梁包括固接在一起的两上翼缘板I、两腹板2、底板3和中部水平板4 ;在两腹板2、底板3、中部水平板4形成的箱形空间内，沿桥梁纵向每隔一段距离设置一道横隔板5 ;所述的横隔板5与所述的箱形空间相匹配，并与周围的钢板固接在一起；在所述的上翼缘板I、中部水平板4和中部水平板4以上的腹板2上焊接有栓钉连接件7，并在其上方布置钢筋网片并浇筑混凝土形成混凝土板6。本发明的一种中承式的开口箱形截面钢-混凝土组合梁的施工方法，其特征在于，包括以下步骤将两上翼缘板、两腹板、底板和中部水平板焊接成开口钢箱梁，并在上翼缘板、中部水平板和中部水平板以上的腹板上焊接栓钉连接件；在组合梁相应距离处的箱形空间内焊接大小与箱形空间相匹配的横隔板；将上述完成的部件安装就位后，在两上翼缘板、中部水平板以及中部水平板以上的腹板上布置钢筋网片和侧模，再浇筑混凝土，完成施工。本发明相对于现有技术具有以下优点及突出效果本发明相比上承式的T形和箱形梁桥，具有更大的桥下净空。当T形和箱形梁桥不能满足桥梁下部净空要求时，本发明是一个很好的选择方案；本发明相比下承式的槽形梁桥，具有更大的抗扭能力和抗畸变能力，受力更为合理。本发明采用了钢-混凝土组合结构，具有刚度大、承载力高、抗裂能力好等优点，相比传统的预应力钢筋混凝土结构，施工更为方便。本发明可应用于城市轨道交通桥梁、铁路桥梁以及公路桥梁。
图I为本发明的截面示意图；图中1_上翼缘板；2-腹板；3-底板；4_中部水平板；5_横隔板；6-混凝土板；7-栓钉连接件。
具体实施例方式以下结合附图，对本发明的具体实施方法作进一步描述。本发明是一种中承式的开口箱形截面钢-混凝土组合梁，如图I所示。本发明包括开口钢箱梁、栓钉连接件7和混凝土板6 ;开口钢箱梁包括固接(焊接)在一起的两上翼缘板I、两腹板2、底板3和中部水平板4。在两腹板2、底板3、中部水平板4形成的箱形空间内，沿桥梁纵向每隔一段距离设置一道横隔板5。横隔板5的具体间距应根据计算和工程实际情况确定。横隔板5的大小与箱形空间相匹配，并与周围的钢板固接(焊接)在一起。横隔板5能够提高整个截面的抗畸变能力，同时能够支撑中部水平板4，提高结构的横向刚度。在所述的上翼缘板I、中部水平板4和中部水平板4以上的腹板2上焊接有栓钉连接件7，并在其上方布置钢筋网片(图中未示)并浇筑混凝土形成混凝土板6。混凝土中布置的钢筋网片用于提高栓钉连接件的抗剪承载力，并控制混凝土的非荷载裂缝。栓钉连接件7能够保证上翼缘板、腹板和中部水平板与混凝土协同工作，形成钢板-混凝土组合板。开口钢箱梁的中部水平板4与钢筋混凝土组合形成的组合板直接承受列车荷载，并将荷载传递给组合梁的其他部位。本发明所述的横隔板5，可以在桥梁纵向每隔4 Sm设置一道；横隔板5的中间开有孔，一方面是检修的需要，另一方面是可以节省钢材。本发明的施工方法为 在钢结构加工厂中将两上翼缘板、两腹板、底板和中部水平板焊接加工完成开口钢箱梁；并在上翼缘板、中部水平板和中部水平板以上的腹板上焊接好栓钉连接件7 ;在箱形空间内焊接大小与箱形空间相匹配的横隔板；当钢梁安装就位后，在两上翼缘板、中部水平板以及中部水平板以上的腹板上布置钢筋网片和侧模，浇筑混凝土，完成施工。
权利要求
1.一种中承式的开口箱形截面钢-混凝土组合梁，其特征在于，该组合梁包括开口钢箱梁、栓钉连接件(7)和混凝土板(6);所述的开口钢箱梁包括固接在一起的两上翼缘板(I)、两腹板(2)、底板(3)和中部水平板(4);在两腹板(2)、底板(3)、中部水平板(4)形成的箱形空间内，沿桥梁纵向每隔一段距离设置有横隔板(5);所述的横隔板(5)与所述的箱形空间相匹配，并与周围的钢板固接在一起；在所述的上翼缘板(I)、中部水平板(4)和中部水平板(4)以上的腹板(2)上焊接有栓钉连接件(7)，并在其上方布置钢筋网片并浇筑混凝土形成混凝土板(6)。
2.根据权利要求I所述的开口箱形截面钢-混凝土组合梁，其特征在于，所述的横隔板(5)在沿桥梁纵向每隔4 Sm设置一道。
3.根据权利要求I或2所述的开口箱形截面钢-混凝土组合梁，其特征在于，所述的横隔板(5)的中间开有孔。
4.一种中承式的开口箱形截面钢-混凝土组合梁的施工方法，其特征在于，包括以下步骤 将两上翼缘板、两腹板、底板和中部水平板焊接成开口钢箱梁，并在上翼缘板、中部水平板和中部水平板以上的腹板上焊接栓钉连接件； 在组合梁箱形空间内的相应位置处焊接大小与箱形空间相匹配的横隔板； 将上述完成的部件安装就位后，在两上翼缘板、中部水平板以及中部水平板以上的腹板上布置钢筋网片和侧模，再浇筑混凝土，完成施工。
5.根据权利要求4所述的施工方法，其特征在于，所述的横隔板在沿桥梁纵向每隔4 8m处的组合梁箱形空间内焊接。
全文摘要
本发明涉及一种中承式的开口箱形截面钢-混凝土组合梁，属于桥梁结构技术领域。本发明的组合梁包括开口钢箱梁、栓钉连接件和混凝土板；所述的开口钢箱梁包括固接在一起的两上翼缘板、两腹板、底板和中部水平板；在两腹板、底板、中部水平板形成的箱形空间内，沿桥梁纵向每隔一段距离设置一道横隔板；所述的横隔板大小与所述的箱形空间相匹配，并与周围的钢板固接在一起；在所述的上翼缘板、中部水平板和中部水平板以上的腹板上焊接有栓钉连接件，并在其上方布置钢筋网片并浇筑混凝土形成混凝土板。本发明是一种构造简单、受力合理、施工方便的桥梁形式，具有广阔的应用前景。
文档编号E01D19/00GK102619163SQ20121011107
公开日2012年8月1日 申请日期2012年4月13日 优先权日2012年4月13日
发明者聂建国, 胡红松 申请人:清华大学