波形钢腹板‑鱼脊梁组合结构桥梁的制作方法

本发明涉及一种波形钢腹板-鱼脊梁组合结构桥梁。

背景技术：

申请号201510489682.1公开了一种混凝土梁-波形钢腹板梁组合连续梁桥，采用波形钢腹板代替预应力混凝土连续箱梁的混凝土腹板，波形钢腹板采用栓钉、PBL连接件等与混凝土顶底板连接，形成波形钢腹板箱梁结构形式。波形钢腹板-混凝土组合箱梁桥比混凝土腹板箱梁桥具有较好的经济优势、工期较短的优势和方便施工的优势。而且跨度越大，优势越明显，但由于受到钢腹板屈曲稳定性的控制性影响，波形钢腹板-混凝土组合箱梁桥的跨度受到极大的限制，目前最大跨度仅为164m，而混凝土腹板箱梁桥的最大跨度已超过300米。波形钢腹板-混凝土组合箱梁桥的跨度使用范围极其有限，而且优越性不能得到充分发挥。另外，大跨径波形钢腹板连续梁由于根部梁高很高，需要断面尺寸很大的波形钢腹板。(1)大断面尺寸波形钢腹板的加工难度很大，提高了施工难度和建设成本；(2)大跨径连续梁桥根部抗剪要求很高，大断面尺寸的剪切屈曲问题仍然是一个困扰工程界的难题；(2)根部梁高太高、波形钢腹板断面尺寸太大，需要设置很长一段的内衬混凝土段，增加了桥梁自重和建设成本。

鱼脊梁桥是主梁由箱梁和鱼脊梁两部分组成的桥梁结构形式，如申请号201410831489.7公开了一种鱼脊梁结构的自锚式悬索桥，其包括一主梁、两端与所述主梁锚固的主缆，主梁为鱼脊梁结构的主梁，主梁下方为混凝土箱梁。已投入使用的两港公路大治河桥即为上述结构的鱼脊梁桥，即混凝土箱梁上方设置鱼脊墙。这种结构的桥梁存在的缺点是：混凝土箱梁增加了鱼脊梁桥的自重，限制了该桥型跨径的增长，主梁受到的剪力较大。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本发明提供一种波形钢腹板-鱼脊梁组合结构桥梁，以克服现有波形钢腹板连续梁桥主梁高度大和鱼脊梁桥自重大、剪力大的缺陷。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：一种波形钢腹板-鱼脊梁组合结构桥梁，包括安装在桥墩上的波形钢腹板箱梁和位于波形钢腹板箱梁上的鱼脊梁。

优选的，所述鱼脊梁的数量为一个，且横向位于波形钢腹板箱梁的中部。

优选的，所述鱼脊梁的数量为两个，且横向位于波形钢腹板箱梁的两端。

进一步地，所述波形钢腹板箱梁包括混凝土顶板、波形钢腹板和混凝土底板，所述波形钢腹板纵向延伸并连接混凝土顶板和混凝土底板，所述鱼脊梁连接在混凝土顶板上，所述混凝土底板位于桥墩上。

进一步地，所述波形钢腹板箱梁还包括若干横隔板，所述横隔板横向延伸并连接混凝土顶板和混凝土底板。

进一步地，所述波形钢腹板箱梁还包括位于混凝土顶板和混凝土底板内部的体内索以及位于混凝土顶板和混凝土底板之间的体外索，所述体外索穿过中部的横隔板并与端部的横隔板连接。

进一步地，所述体外索沿着波形钢腹板箱梁的弯矩包络图的形状进行布置，所述横隔板位于体外索的拐点处。

进一步地，所述波形钢腹板的上下两端分别连接有上、下翼缘板，所述上、下翼缘板分别埋入混凝土顶板和混凝土底板内。

进一步地，所述上、下翼缘板的相对外侧均设有沿纵向延伸并埋于混凝土顶板和混凝土底板内的肋板，还包括横向穿过所述肋板的加强筋。

进一步地，所述鱼脊梁包括两平行设置的鱼脊墙和连接两鱼脊墙的型钢，所述鱼脊墙浇筑在混凝土顶板上。

本发明的有益效果：

1、本发明的波形钢腹板-鱼脊梁组合结构桥梁，解决了波形钢腹板梁和鱼脊梁桥各自的缺点，创造性的将波形钢腹板梁桥和鱼脊梁桥各自的优点结合起来，利用鱼脊梁桥主梁弯矩小的特点，解决了波形钢腹板桥主梁高度太大的问题；同时，利用波形钢腹板自重小及抗剪性能强的特点，解决了鱼脊梁桥自重大，剪力大的问题，有效地增大该桥型的适用跨径；

2、本发明的波形钢腹板-鱼脊梁组合结构桥梁，波形钢腹板箱梁内设有体外索，体外索根据波形钢腹板箱梁承受的弯矩变化而弯曲从而提高波形钢腹板箱梁耐弯曲变形的能力。

附图说明

图1为本发明一种波形钢腹板-鱼脊梁组合结构桥梁的正立面图(主视图)；

图2为本发明一种波形钢腹板-鱼脊梁组合结构桥梁的侧立面图(左视图)；

图3为波形钢腹板箱梁的立体图(横向和纵向尺寸省略)；

图4为波形钢腹板顶部的立体图(横向和纵向尺寸省略)；

图5为体外索的分布图；

附图标记：

1-波形钢腹板箱梁、2-鱼脊梁；

10-桥墩、11-混凝土顶板、12-波形钢腹板、13-混凝土底板、14-横隔板、15-体内索、16-体外索、17-上翼缘、18-肋板、19-加强筋、21-鱼脊墙、22-型钢；

100-波形钢腹板-鱼脊梁组合结构桥梁。

具体实施方式

为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，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

图1和图2分别为本发明的波形钢腹板-鱼脊梁组合结构桥梁100的主立面图和侧立面图，该组合结构桥梁100包括波形钢腹板箱梁1和鱼脊梁2，其中：波形钢腹板箱梁1安装在桥墩10上，鱼脊梁2则位于波形钢腹板箱梁1上方。图2中鱼脊梁2的数量为一个，且横向位于波形钢腹板箱梁1的中部，波形钢腹板箱梁1对应鱼脊梁2的两侧用以车辆等行驶。当然，也可以设置两个鱼脊梁，两个鱼脊梁横向位于波形钢腹板箱梁的两端。本发明通过在波形钢腹板箱梁1上设置鱼脊梁2，一方面，鱼脊梁2提高了波形钢腹板箱梁1的抗弯能力，因此可以减小波形钢腹板箱梁1的高度；另一方面，波形钢腹板箱梁1自重小、抗剪性能强，因此可以克服鱼脊梁2自重大，剪力大的问题，有效地增大鱼脊梁2的跨径

图3示出了波形钢腹板箱梁1的具体结构，如图3所示，波形钢腹板箱梁1包括混凝土顶板11、波形钢腹板12和混凝土底板13，波形钢腹板12纵向延伸并连接混凝土顶板11和混凝土底板13，鱼脊梁连接在混凝土顶板11上，混凝土底板13则位于桥墩10上，沿波形钢腹板箱梁1的纵向设置有若干横隔板14，横隔板14横向延伸并连接混凝土顶板11和混凝土底板13，波形钢腹板12可以作为一个整体穿过所有的横隔板14，也可以分段连接相邻的横隔板14，横隔板14作为加强筋提高波形钢腹板12和波形钢腹板箱梁1的刚度和强度。

混凝土顶板11和混凝土底板13的内部具有体内索15,体内索15作为筋骨增强混凝土顶板11和混凝土底板13的强度。同时，混凝土顶板11和混凝土底板13之间具有体外索16，体外索16在横隔板14两侧均有设置，且体外索16穿过中部的横隔板并与端部的横隔板连接，体外索将横隔板14串联起来，提高了横隔板14整体抵抗外力的能力。

如图5所示，体外索16呈连续弯折状，且体外索16的弯曲曲线沿着波形钢腹板箱梁的弯矩包络图的形状进行布置，波形钢腹板箱梁的自重和汽车荷载对波形钢腹板箱梁产生弯矩，该弯矩的包络图即为波形钢腹板箱梁的弯矩包络图，横隔板14位于体外索16的拐点处，这样设置的有益效果是可以提高波形钢腹板箱梁的抗弯强度，增强其使用寿命，相比于体内索15，体外索16能够有效地提高预应力效率，且便于更换维修。

波形钢腹板12的上下两端分别连接有上、下翼缘板，图4中示出了上翼缘板17，上、下翼缘板分别埋入混凝土顶板11和混凝土底板13内。上、下翼缘板的相对外侧均设有沿纵向延伸并埋于混凝土顶板和混凝土底板内的肋板18，加强筋19横向穿过肋板18。

如图2所示，鱼脊梁2包括两平行设置的鱼脊墙21和连接两鱼脊墙21的若干型钢22，鱼脊墙21为浇筑在混凝土顶板11上的混凝土板，型钢22用以支撑两鱼脊墙21。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点,对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。