一种采用夹层结构的桥梁箱型主梁的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种采用夹层结构的桥梁箱型主梁，包括腹板、底板和顶板，所述腹板、底板和顶板分别采用夹层结构构件或混凝土板，或者所述腹板、底板和顶板全部采用夹层结构构件；所述夹层结构构件包括上、下两层钢板和中间一层复合材料芯材，复合材料芯材通过结构胶与所述钢板连接，复合材料芯材采用拉挤型材或夹芯结构。本发明通过将夹层结构用到箱型主梁中，与混凝土板组成箱型主梁，使得该箱型主梁具有重量轻、强度大、刚度大、焊缝少、耐磨性好、抗震性能好、受力合理、易于维护等优点，适用于桥梁箱型主梁领域。
【专利说明】一种采用夹层结构的桥梁箱型主梁
【技术领域】
[0001]本发明涉及桥梁箱型主梁【技术领域】，尤其是指一种可作为夹层结构构件用于桥梁箱型主梁中，具体地说是一种采用夹层结构的桥梁箱型主梁。
【背景技术】
[0002]现在桥梁箱型主梁主要采用混凝土箱梁或钢箱梁。混凝土箱梁比较重、施工复杂，不能用于对桥梁自重有要求的大跨度桥梁中；钢箱梁可以解决自重较重的问题，但刚度不够，需要增加很多肋和隔板，也会产生很多焊缝，造成箱梁受力复杂，对桥面铺装的要求较高，很容易造成铺装层的开裂，加上本身刚度不够，在车轮疲劳荷载作用下，钢板的焊缝处容易开裂；目前还有一种波纹钢腹板组合箱梁、该箱梁自重轻、施工方便，但对钢腹板要求较高，钢腹板剪切刚度不够时容易失稳，钢腹板还易于锈蚀。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种强度高、刚度大、焊缝少、耐磨性好、易于养护、抗震性能好的采用夹层结构的桥梁箱型主梁。
[0004]本发明采用的技术方案为:一种采用夹层结构的桥梁箱型主梁，包括腹板、底板和顶板，所述腹板、底板和顶板分别采用夹层结构构件或混凝土板，或者所述腹板、底板和顶板全部采用夹层结构构件；所述夹层结构构件包括上、下两层钢板和中间一层复合材料芯材，复合材料芯材通过结构胶与所述钢板连接，复合材料芯材采用拉挤型材或夹芯结构。
[0005]作为优选，所述拉挤型材为工字型、槽型或空心管，拉挤型材是分离式或是几个相连形成的整体式。
[0006]作为优选，所述夹芯结构的填充物为木质或泡沫；为增强其整体性，夹芯结构中可以增设肋。
[0007]作为优选，所述复合材料芯材通过纤维和树脂固化成型，纤维为碳纤维、玻璃纤维、玄武岩纤维、芳纶纤维或者杂交纤维，树脂采用不饱和聚酯、乙烯基树脂、环氧树脂、酚醛树脂以及各类结构胶。
[0008]有益效果:本发明通过将夹层结构用到箱型主梁中，与混凝土板组成箱型主梁，使得该箱型主梁具有重量轻、强度大、刚度大、焊缝少、耐磨性好、抗震性能好、受力合理、易于维护等优点，适用于桥梁箱型主梁领域。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]图1为本发明实施例1箱梁示意图；
[0010]图2为本发明实施例3箱梁示意图；
[0011]图3为本发明实施例5箱梁示意图；
[0012]图4为本发明实施例3夹层结构构件横截面图；
[0013]图5为本发明实施例4夹层结构构件横截面图；[0014]图6为本发明实施例2夹层结构构件横截面图；
[0015]图7为本发明实施例1夹层结构构件横截面图。
【具体实施方式】
[0016]下面结合附图和【具体实施方式】对本发明做进一步说明。
[0017]如图1-7所示:
[0018]实施例1
[0019]如图1和7所示，本发明采用夹层结构的桥梁箱型主梁，夹层结构构件I作为箱梁的腹板，箱梁的顶板和底板采用混凝土板2，顶板厚28cm，底板厚24cm，夹层结构构件I包括上、下两层厚度为IOmm的钢板3，中间的一层复合材料芯材4采用18cm高的整体式空心管6，空心管6与钢板3通过结构胶5相连。
[0020]实施例2
[0021]如图6所示，本实施例与实施例1的不同之处在于:所述复合材料芯材4采用分离式空心管6。
[0022]实施例3
[0023]如图2和4所示，本发明采用夹层结构的桥梁箱型主梁，夹层结构构件I作为箱梁的腹板和底板，箱梁的顶板采用混凝土板2，顶板厚25cm，夹层结构构件I包括上、下两层厚度为12_的钢板3，中间的一层复合材料芯材4采用16cm厚的夹芯结构7，夹芯结构7中的填充物8采用泡沫。
[0024]实施例4
[0025]如图5所示，本实施例与实施例3的不同之处在于:所述夹芯结构7中每隔20cm增设一条纵向肋9。
[0026]实施例5
[0027]如图3所示，本实施例与实施例1的不同之处在于:本发明箱梁的腹板、底板和顶板全部采用夹层结构构件I。
[0028]以上述第一个实施例1为例，桥梁箱型主梁用夹层结构构件的制备流程如下:
[0029]a、先制作复合材料芯材4(实施例1中为整体式空心管6)。在工厂中先制作空心管6截面模具，再将纤维(碳纤维、玻璃纤维、玄武岩纤维、芳纶纤维或者杂交纤维)和树脂(包括:不饱和聚酯、乙烯基树脂、环氧树脂、酚醛树脂)通过拉挤机和模具制作形成成空心管6。
[0030]b、组装夹层结构构件。将上步骤制作成型的空心管6和两块钢板3通过结构胶5相连。
[0031]C、现场将上步骤制作成型的夹层结构构件I与两块混凝土板2(箱梁顶板和底板)相连形成完整的箱梁。
[0032]在上述制备工艺中:夹层结构构件I的形式和尺寸、混凝土板2的尺寸、钢板3的厚度、复合材料芯材4的形式和尺寸、纤维的种类和数量、树脂的种类等均可根据需要灵活调整。
[0033]应当指出，对于本【技术领域】的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。本实施例中未明确的各组成部分均可用现有技术加以实现。
【权利要求】
1.一种采用夹层结构的桥梁箱型主梁，其特征在于:包括腹板、底板和顶板，所述腹板、底板和顶板分别采用夹层结构构件或混凝土板，或者所述腹板、底板和顶板全部采用夹层结构构件；所述夹层结构构件包括上、下两层钢板和中间一层复合材料芯材，复合材料芯材通过结构胶与所述钢板连接，复合材料芯材采用拉挤型材或夹芯结构。
2.根据权利要求1所述的一种采用夹层结构的桥梁箱型主梁，其特征在于:所述拉挤型材为工字型、槽型或空心管，拉挤型材是分离式或是几个相连形成的整体式。
3.根据权利要求1所述的一种采用夹层结构的桥梁箱型主梁，其特征在于:所述夹芯结构的填充物为木质或泡沫.
4.根据权利要求1所述的一种采用夹层结构的桥梁箱型主梁，其特征在于:所述夹芯结构中增设肋。
5.根据权利要求1所述的一种采用夹层结构的桥梁箱型主梁，其特征在于:所述复合材料芯材通过纤维和树脂固化成型，纤维为碳纤维、玻璃纤维、玄武岩纤维、芳纶纤维或者杂交纤维，树脂采用不饱和聚酯、乙烯基树脂、环氧树脂或酚醛树脂。
【文档编号】E01D2/04GK104032669SQ201410242560
【公开日】2014年9月10日 申请日期:2014年6月3日 优先权日:2014年6月3日
【发明者】刘伟庆, 方海, 徐欣, 庄勇 申请人:南京工业大学