一种波折钢腹板混合梁结构的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种波折钢腹板混合梁结构，包括波折钢腹板组合箱梁和槽型钢-混凝土组合箱梁，主要用于连续桥或刚构桥，在桥梁跨中段采用槽型钢-混凝土组合箱梁，槽型钢-混凝土组合箱梁左右两侧的支点段采用波折钢腹板组合箱梁，这样设置，一方面可减轻桥梁自重，提高桥梁跨越能力，减少桥梁跨中挠度以及混凝土连续梁桥或刚构桥的腹板开裂问题；另一方面该波折钢腹板混合梁结构具有自重轻、整体性好等优点，施工较便捷，能满足严格的桥梁建设条件要求。
【专利说明】一种波折钢腹板混合梁结构
【技术领域】
[0001]本实用新型属于组合桥工程领域，涉及一种波折钢腹板组合桥梁结构。
【背景技术】
[0002]波折钢腹板预应力连续(刚构)箱梁桥由于其抗震性能好、施工便捷、经济性好等一系列优点，在桥梁工程中得到了应用。相对于混凝土连续(刚构)箱梁桥，波折钢腹板预应力连续(刚构)箱梁桥可有效地减少自重，提高桥梁跨径，其最佳应用跨径为50?150m。同时，由于桥梁自重较轻，可改善跨中挠度过大这一混凝土连续刚构桥的通病。但是，当外部环境对桥梁建筑高度有严格限制且桥梁跨径较大时，需尽可能地减少桥梁自重时，普通波折钢腹板预应力连续(刚构)箱梁桥在自重下跨中挠度可能不能满足要求，或者当波折钢腹板预应力连续(刚构)箱梁桥跨中下部施工条件较差时，普通波折钢腹板预应力连续(刚构)箱梁桥的跨中段施工难度大，也无法满足施工的需求。
实用新型内容
[0003]本实用新型的目的在于提供一种波折钢腹板混合梁结构，主要用于连续桥或刚构桥，具有自重轻、桥梁跨越能力强、能够满足严格的桥梁建设条件要求，且施工便易、整体性好。
[0004]为达到上述目的，本实用新型的解决方案是:
[0005]一种波折钢腹板混合梁结构，包括槽型钢-混凝土组合箱梁以及波折钢腹板组合箱梁，所述槽型钢-混凝土组合箱梁位于桥梁跨中段，所述波折钢腹板组合箱梁位于桥梁的支点段，所述槽型钢-混凝土组合箱梁两侧分别设有所述波折钢腹板组合箱梁，所述槽型钢-混凝土组合箱梁分别与所述波折钢腹板组合箱梁相连。
[0006]所述槽型钢-混凝土组合箱梁包括桥面板以及槽型钢结构，所述槽型钢结构包括钢腹板以及钢底板，所述钢底板焊接在所述钢腹板下，所述桥面板与所述钢腹板经由剪力连接件连接。
[0007]所述槽型钢-混凝土组合箱梁还设有纵向加劲肋，所述纵向加劲肋设于所述钢底板上。
[0008]所述波折钢腹板组合箱梁包括混凝土顶板、波折钢腹板结构以及混凝土底板，所述波折钢腹板结构分别与所述混凝土顶板以及混凝土底板相连。
[0009]优选的，所述波折钢腹板结构包括第一波折钢腹板以及底缘外包钢板，所述混凝土顶板与所述第一波折钢腹板经由剪力连接件连接，所述混凝土底板架设于所述底缘外包钢板上，所述第一波折钢腹板外包于混凝土底板外并与所述混凝土底板经由剪力连接件连接。
[0010]进一步，所述第一波折腹板与所述钢腹板连接，所述底缘外包钢板与所述钢底板连接，所述混凝土顶板与所述混凝土桥面板浇筑连接。
[0011]优选的，所述波折钢腹板结构包括第一波折钢腹板以及翼缘板，所述翼缘板与所述第一波折钢腹板下缘焊接连接，所述混凝土顶板与所述第一波折钢腹板经由剪力连接件连接，所述翼缘板与所述混凝土底板经由剪力件连接。
[0012]进一步，所述第一波折腹板与所述钢腹板连接，所述钢底板与所述混凝土底板相连，所述混凝土顶板与所述混凝土桥面板浇筑连接。
[0013]优选的，所述波折钢腹板结构包括第一波折钢腹板，所述混凝土顶板与所述第一波折钢腹板经由剪力连接件连接，所述第一波折钢腹板直接插入所述混凝土底板中，所述第一波折钢腹板与所述混凝土底板的连接方式为埋入式连接。
[0014]进一步，所述第一波折腹板与所述钢腹板连接，所述钢底板与所述混凝土底板相连，所述混凝土顶板与所述混凝土桥面板浇筑连接。
[0015]所述钢腹板为第二波折钢腹板或钢直腹板。
[0016]所述桥面板为混凝土桥面板或钢桥面板或组合桥面板。
[0017]由于采用上述方案，本实用新型的有益效果是:
[0018]本实用新型公开了一种波折钢腹板组合梁混合结构，包括波折钢腹板组合箱梁和槽型钢-混凝土组合箱梁。桥梁跨中段采用槽型钢-混凝土组合箱梁，桥墩附近的支点段采用波折钢腹板组合箱梁，一方面可减轻桥梁自重，提高桥梁跨越能力，减少桥梁跨中挠度；另一方面施工较便捷，能满足严格的桥梁建设条件要求，具体而言:
[0019](I)支点附近为波折钢腹板组合箱梁结构，梁体有混凝土底板，可承受支点的负弯矩作用，同时第一波折钢腹板既可减小梁高，又可减少梁体自重；
[0020](2)桥梁跨中段采用槽型钢-混凝土组合箱梁结构，由于主要承受正弯矩作用，梁体底缘无混凝土，而是带纵向加劲肋的钢板，进一步减少梁体自重，提高结构的跨越能力；
[0021](3)施工中，波折钢腹板组合箱梁结构的混凝土桥面板与槽型钢-混凝土组合箱梁结构的桥面板浇筑在一起，波折钢腹板组合箱梁结构的第一波折腹板与槽型钢-混凝土组合箱梁结构的钢腹板连接，当波折钢腹板组合箱梁为外包结构时，波折钢腹板组合箱梁结构的底缘外包钢板还与槽型钢-混凝土组合箱梁结构的底钢板连接，从而使桥梁结构具有较好的整体性和外观连续性；
[0022](4)由于跨中采用槽型钢-混凝土组合箱梁结构，一方面可减少连续刚构桥的跨中挠度，同时可适应各种严格的桥梁建设条件；
[0023](5)由于采用左右波折腹板结构和槽型钢结构作为混凝土顶底板浇筑的模板，桥梁施工便捷。
【专利附图】
【附图说明】
[0024]图1是本实用新型一实施例全波折腹板波折钢腹板混合梁结构的示意图；
[0025]图2是图1所示实施例中槽型钢-混凝土组合箱梁结构示意图；
[0026]图3是图1所示实施例中全波折腹板波折钢腹板混合梁结构的I1-1I跨中截面示意图；
[0027]图4是图1所示实施例中波折钢腹板组合箱梁的外包结构示意图；
[0028]图5是图1所示实施例中全波折腹板波折钢腹板混合梁结构的1-1支点截面示意图；
[0029]图6是本实用新型另一实施例混合腹板波折钢腹板混合梁结构的示意图；[0030]图7是图6所示实施例中槽型钢-混凝土组合箱梁结构示意图；
[0031]图中，混凝土顶板1、槽型钢-混凝土组合箱梁2、第一波折钢腹板3、波折钢腹板结构4、混凝土底板5、钢底板6、钢直腹板7、纵向加劲肋8、第二波折钢腹板9、剪力连接件10、底缘外包钢板11、桥面板12。
【具体实施方式】
[0032]以下结合附图所示实施例对本实用新型作进一步的说明。
[0033]如图1至图5所示，第一实施例中，本实用新型公开了一种全波折腹板波折钢腹板混合梁结构，包括槽型钢-混凝土组合箱梁2以及波折钢腹板组合箱梁，槽型钢-混凝土组合箱梁2位于桥梁跨中段，波折钢腹板组合箱梁位于桥墩处的支点段，槽型钢-混凝土组合箱梁2的两侧设有波折钢腹板组合箱梁，槽型钢-混凝土组合箱梁2分别与两组波折钢腹板组合箱梁相连。
[0034]本实用新型所示的波折钢腹板混合梁结构可在桥梁建设中根据需求多处设置，其在桥梁跨中段采用槽型钢-混凝土组合箱梁2，在桥墩支点附近采用波折钢腹板组合箱梁，一方面可减轻桥梁自重，提高桥梁跨越能力，减少桥梁跨中挠度；另一方面施工较便捷，能满足严格的桥梁建设条件要求。
[0035]如图2和图3所示，槽型钢-混凝土组合箱梁2包括桥面板12以及槽型钢结构，槽型钢结构包括第二波折钢腹板9以及钢底板6，钢底板6焊接在第二波折钢腹板9下，桥面板12经由剪力连接件10与第二波折钢腹板9相连，本实施例中，剪力连接件10选取剪力钉连接件。此外，为保证槽型钢结构钢底板6的安全受力，槽型钢-混凝土组合箱梁还设有纵向加劲肋8，纵向加劲肋8设于钢底板6上。
[0036]在施工时，若无场地限制，桥面板12采用混凝土桥面板，若场地条件有限制时，桥面板12为钢桥面板或组合桥面板。
[0037]在桥梁跨中段采用槽型钢-混凝土组合箱梁结构，一方面可减少连续刚构桥的跨中挠度，同时可适应各种严格的桥梁建设条件；此外，由于槽型钢-混凝土组合箱梁主要承受正弯矩作用，梁体底缘无混凝土，而是带纵向加劲肋的钢底板6，进一步减少梁体自重，提高结构的跨越能力。
[0038]如图4和图5所示，波折钢腹板组合箱梁包括混凝土顶板1、波折钢腹板结构4以及混凝土底板5，波折钢腹板结构4分别与混凝土顶板I以及混凝土底板5相连。
[0039]其中，波折钢腹板结构4可为下缘外包连接的结构，包括第一波折钢腹板3以及底缘外包钢板11，第一波折钢腹板3与底缘外包钢板11呈L型焊接连接，混凝土顶板I与第一波折钢腹板3经由剪力连接件10连接，本实施例中，剪力连接件10选取剪力钉连接件。混凝土底板5包于波折钢腹板结构4内，并支撑于波折钢腹板结构的底缘外包钢板11上，第一波折钢腹板3外包于混凝土底板5外并与混凝土底板5经由剪力连接件10连接。
[0040]此时，全波折腹板波折钢腹板混合梁结构中，第一波折腹板3与第二波折钢腹板9连接，底缘外包钢板11与钢底板6连接，混凝土顶板I与桥面板12浇筑连接。
[0041]波折钢腹板结构4也可为翼缘型结合结构，包括第一波折钢腹板3以及翼缘板，翼缘板与第一波折钢腹板3下缘焊接连接，混凝土顶板I与第一波折钢腹板经3由剪力连接件10连接，翼缘板与混凝土底板5经由剪力件连接。[0042]此时，全波折腹板波折钢腹板混合梁结构中，第一波折腹板3与第二波折钢腹9板连接，钢底板6两侧分别向外延伸后与混凝土底板5相连，混凝土顶板I与桥面板12浇筑连接。
[0043]波折钢腹板结构4还可为嵌入型结构，波折钢腹板结构包括第一波折钢腹板3，混凝土顶板I与第一波折钢腹板3经由剪力连接件10连接，第一波折钢腹板3直接插入混凝土底板5中，第一波折钢腹板3与混凝土底板5的连接方式为埋入式连接。
[0044]此时，全波折腹板波折钢腹板混合梁结构中，第一波折腹板3与第二波折钢腹9板连接，钢底板6两侧分别向外延伸后与混凝土底板5相连，混凝土顶板I与桥面板12浇筑连接。
[0045]以下结合波折钢腹板结构4为下缘外包连接的结构对全波折腹板波折钢腹板混合梁的具体施工过程进行详细说明。
[0046]当波折钢腹板结构4可为下缘外包连接的结构，施工时第一波折钢腹板3与底缘外包钢板11组成的波折钢腹板结构4可作为混凝土底板5浇筑的模板，而波折钢腹板结构4与浇筑完成的混凝土底板5组成的槽型结构又可作为混凝土顶板I的浇筑模板，因而施工快捷，节省浇筑模板。同时，在支点附近采用波折钢腹板组合箱梁结构，梁体由于设有混凝土底板5，可承受支点的负弯矩作用下底板受压问题，第一波折钢腹板3既可减小梁高，又可减少梁体自重。
[0047]为保证全波折腹板波折钢腹板混合梁结构的整体性以及施工的便易性，按以下工序施工:
[0048]首先悬臂施工架设左右波折钢腹板结构4 ;在左右波折钢腹板结构4的外包底钢板11上架设预制好的混凝土底板5，并浇筑连接段，混凝土底板5与波折钢腹板结构4依靠剪力连接件10连接在一起；浇筑上缘混凝土桥面板I以完成波折钢腹板组合箱梁的施工；在工厂中将槽型钢-混凝土组合箱梁2的第二波折钢腹板9、钢底板6和纵向加劲肋8焊接形成槽型钢结构；利用已建好的波折钢腹板组合箱梁的梁体架设槽型钢结构；第二波折钢腹板9与第一波折钢腹板3高强螺栓连接，钢底板6与底缘外包钢板11高强螺栓连接；以槽型钢结构为模板浇筑槽型钢-混凝土组合箱梁2的桥面板12，槽型钢-混凝土组合箱梁2的桥面板12和波折钢腹板组合箱梁的混凝土顶板I浇筑为一整体，从而使桥梁结构具有较好的整体性和外观连续性。
[0049]整个结构由于跨中采用槽型钢-混凝土组合箱梁结构，左右采用波折腹板结构和槽型钢结构作为混凝土顶底板浇筑的模板，桥梁施工便捷。
[0050]如图6和图7所示，第二实施中，本实用新型还公开了一种混合腹板波折钢腹板混合梁结构。第二实施例的结构及施工过程基本与第一实施例1相同，只是将第一实施例中槽型钢-混凝土组合箱梁2的第二波折钢腹板9替换为左右钢直腹板7。
[0051]上述的对实施例的描述是为便于该【技术领域】的普通技术人员能理解和应用本实用新型。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本实用新型不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本实用新型的揭示，对于本实用新型做出的改进和修改都应该在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种波折钢腹板混合梁结构，其特征在于:包括槽型钢-混凝土组合箱梁以及波折钢腹板组合箱梁，所述槽型钢-混凝土组合箱梁位于桥梁跨中段，所述波折钢腹板组合箱梁位于桥梁的支点段，所述槽型钢-混凝土组合箱梁两侧分别设有所述波折钢腹板组合箱梁，所述槽型钢-混凝土组合箱梁分别与所述波折钢腹板组合箱梁相连。
2.根据权利要求1所述的波折钢腹板混合梁结构，其特征在于:所述槽型钢-混凝土组合箱梁包括桥面板以及槽型钢结构，所述槽型钢结构包括钢腹板以及钢底板，所述钢底板焊接在所述钢腹板下，所述桥面板与所述钢腹板经由剪力连接件连接。
3.根据权利要求2所述的波折钢腹板混合梁结构，其特征在于:所述槽型钢-混凝土组合箱梁还设有纵向加劲肋，所述纵向加劲肋设于所述钢底板上。
4.根据权利要求1或2所述的波折钢腹板混合梁结构，其特征在于:所述波折钢腹板组合箱梁包括混凝土顶板、波折钢腹板结构以及混凝土底板，所述波折钢腹板结构分别与所述混凝土顶板以及混凝土底板相连。
5.根据权利要求4所述的波折钢腹板混合梁结构，其特征在于:所述波折钢腹板结构包括第一波折钢腹板以及底缘外包钢板，所述混凝土顶板与所述第一波折钢腹板经由剪力连接件连接，所述混凝土底板架设于所述底缘外包钢板上，所述第一波折钢腹板外包于所述混凝土底板外并与所述混凝土底板经由剪力连接件连接； 进一步优选的，所述第一波折腹板与所述钢腹板连接，所述底缘外包钢板与所述钢底板连接，所述混凝土顶板与所述桥面板浇筑连接。
6.根据权利要求4所述的波折钢腹板混合梁结构，其特征在于:所述波折钢腹板结构包括第一波折钢腹板以及翼缘板，所述翼缘板与所述第一波折钢腹板下缘焊接连接，所述混凝土顶板与所述第一波折钢腹板经由剪力连接件连接，所述翼缘板与所述混凝土底板经由剪力件连接； 进一步优选的，所述第一波折腹板与所述钢腹板连接，所述钢底板与所述混凝土底板相连，所述混凝土顶板与所述桥面板浇筑连接。
7.根据权利要求4所述的波折钢腹板混合梁结构，其特征在于:所述波折钢腹板结构包括第一波折钢腹板，所述混凝土顶板与所述第一波折钢腹板经由剪力连接件连接，所述第一波折钢腹板直接插入所述混凝土底板中，所述第一波折钢腹板与所述混凝土底板的连接方式为埋入式连接； 进一步优选的，所述第一波折腹板与所钢腹板连接，所述钢底板与所述混凝土底板相连，所述混凝土顶板与所述桥面板浇筑连接。
8.根据权利要求2、5至7任一项所述的波折钢腹板混合梁结构，其特征在于:所述钢腹板为第二波折钢腹板或钢直腹板。
9.根据权利要求2、5至7任一项所述的波折钢腹板混合梁结构，其特征在于:所述桥面板为混凝土桥面板或钢桥面板或组合桥面板。
【文档编号】E01D2/04GK203411887SQ201320436795
【公开日】2014年1月29日 申请日期:2013年7月22日 优先权日:2013年7月22日
【发明者】刘玉擎, 吕展 申请人:同济大学