一种混合梁桥无格室钢-混结合段构造
【技术领域】
[0001]本发明属于桥梁施工技术领域，尤其是涉及一种混合梁桥无格室钢-混结合段构造。
【背景技术】
[0002]桥梁主梁的材料一般有钢和混凝土两种，主梁按这两种材料的不同组合可分为钢梁、混凝土梁、组合梁和混合梁。组合梁在横截面内由钢和混凝土两种材料组成，是不同材料在截面内的组合。混合梁是指主梁沿梁的长度方向由钢和混凝土两种材料组成，主梁的梁体为钢梁，边跨的梁体为混凝土梁。混合梁斜拉桥及其它类型的混合梁桥中，钢-混结合段通过在主梁结合段钢构件和混凝土构件之间设置剪力连接件和贯通的预应力束，完成钢梁到混凝土梁刚度的平顺过渡及荷载的均匀传递。针对混合梁桥独特的结构，选择结合段的构造时，特别要注意钢梁与混凝土梁之间刚度过渡的平顺和应力传递的顺畅，避免产生过大的应力集中和折角，确保梁经久耐用和车辆行驶平稳舒适；同时，也要考虑到钢梁与混凝土梁结合段施工的方便性。
[0003]实际施工时，钢-混结合段的构造较为复杂，尽管为保证主梁刚度的过渡平顺做了一定的刚度过渡构造设计，但在实际使用过程中依然存在局部应力集中和受力不均匀的现象。国内目前所施工的钢-混结合段中，多采用钢箱梁外包混凝土箱的组合梁形式，形成有格室或者无格室的开孔钢板连接件和/或栓钉连接件组合的形式。钢-混结合段中材料特性和结构特性突变的地方，是连接钢梁与混凝土梁的关键构造。在钢-混结合段中，需要设置剪力连接件来传力，以保证钢梁与混凝土梁共同受力，栓钉和开孔钢板连接件是较为常用的剪力连接件。此外，钢-混结合段作为一种组合结构，钢和混凝土材料之间协同受力及内力的平顺过渡至关重要，过渡不平顺对于桥面铺装也会产生十分不利的影响。目前，由于实际桥梁形式不同，跨度不同，钢-混结合段的构造也不尽相同。栓钉与开孔钢板连接件组合时，其受力分配和钢-混结合段内部混凝土的施工质量都对结合段受力有很大影响。因此，这对无格室的钢-混结合段，考虑到受力合理、构造简单、施工方便等要求，需设计一种结构简单、设计合理且施工简便、使用效果好的混合梁桥无格室钢-混结合段构造，施工成型钢-混结合部的连接效果好且受力合理。
【发明内容】
[0004]本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种混合梁桥无格室钢-混结合段构造，其结构简单、设计合理且施工简便、使用效果好，施工成型钢-混结合部的连接效果好且受力合理。
[0005]为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是:一种混合梁桥无格室钢-混结合段构造，其特征在于:包括位于混凝土箱梁后端的承压板、位于承压板前侧的前侧抗剪连接结构和位于承压板后侧的后侧刚度过渡结构，所述混凝土箱梁和钢箱梁均呈水平布设，所述承压板为呈竖直向布设的平直钢板；所述承压板位于钢箱梁的前部内侧，所述钢箱梁前部位于承压板前侧的节段为钢梁延伸段，所述混凝土箱梁的后部节段为包覆在所述钢梁延伸段内的混凝土梁包覆段，所述前侧抗剪连接结构布设在所述混凝土梁包覆段内；
[0006]所述混凝土箱梁由混凝土顶板、位于混凝土顶板正下方的混凝土底板、连接于混凝土顶板与混凝土底板中部之间的中腹板和两个分别连接于混凝土顶板与混凝土底板左右两侧之间的边腹板组成，两个所述边腹板对称布设于中腹板的左右两侧，所述中腹板和两个所述边腹板均为混凝土腹板，所述混凝土顶板和混凝土底板均呈水平布设，所述中腹板呈竖直向布设；所述前侧抗剪连接结构包括开孔钢板连接组件、多道均位于所述开孔钢板连接组件上部的上横向贯穿钢筋、多道均位于所述开孔钢板连接组件下部的下横向贯穿钢筋和多道均位于所述开孔钢板连接组件后部的后横向贯穿钢筋，所述开孔钢板连接组件、多道所述上横向贯穿钢筋、多道所述下横向贯穿钢筋和多道所述后横向贯穿钢筋均浇筑于混凝土箱梁内；所述上横向贯穿钢筋、下横向贯穿钢筋和后横向贯穿钢筋均沿混凝土箱梁的横桥向进行布设且三者的左右两端均锚固在混凝土箱梁的左右两侧；多道所述上横向贯穿钢筋由前至后布设在同一水平面上，所述下横向贯穿钢筋的数量与上横向贯穿钢筋的数量相同，多道所述下横向贯穿钢筋分别位于多道所述上横向贯穿钢筋的正下方且其均布设在同一水平面上；多道所述后横向贯穿钢筋由上至下布设在同一竖直面上；所述开孔钢板连接组件包括多个均沿混凝土箱梁的纵桥向布设的开孔钢板连接件，多个所述开孔钢板连接件均呈竖直向布设且其均与承压板呈垂直布设，多个所述开孔钢板连接件均焊接固定在承压板的前侧壁上；多个所述开孔钢板连接件沿混凝土箱梁的横桥向由左至右进行布设，多个所述开孔钢板连接件包括一个第一开孔钢板连接件和两组对称布设在所述第一开孔钢板连接件左右两侧的第二开孔钢板连接件，每组所述第二开孔钢板连接件均包括多个结构和尺寸均相同的第二开孔钢板连接件；所述第一开孔钢板连接件为U形开孔钢板，所述U形开孔钢板由一个第一上开孔钢板、一个位于所述第一上开孔钢板正下方的第一下开孔钢板和一个连接于所述第一上开孔钢板与第一下开孔钢板后侧之间的后开孔钢板组成；每个所述第二开孔钢板连接件均包括一个第二上开孔钢板和一个位于所述第二上开孔钢板正下方的第二下开孔钢板；每个所述第一上开孔钢板和每个所述第二上开孔钢板上均开有多个分别供多道所述上横向贯穿钢筋穿过的第一通孔，每个所述第一下开孔钢板和每个所述第二下开孔钢板上均开有多个分别供多道所述下横向贯穿钢筋穿过的第二通孔，所述后开孔钢板上开有多个分别供多道所述后横向贯穿钢筋穿过的第三通孔；
[0007]所述钢箱梁包括钢顶板、位于钢顶板正下方的钢底板和两个分别连接于钢顶板与钢底板左右两侧之间的钢腹板，两个所述钢腹板呈左右对称布设；所述钢顶板和钢底板均呈水平布设；所述后侧刚度过渡结构包括多个均固定在钢顶板底部的上纵向加劲肋板和多个均固定在钢底板顶部的下纵向加劲肋板，所述上纵向加劲肋板和下纵向加劲肋板的数量均与所述开孔钢板连接组件中所包括开孔钢板连接件的数量相同，多个所述下纵向加劲肋板分别布设在多个所述上纵向加劲肋板的正下方，多个所述上纵向加劲肋板分别布设在多个所述开孔钢板连接件的正后方，且多个所述下纵向加劲肋板分别布设在多个所述开孔钢板连接件的正后方；多个所述上纵向加劲肋板和多个所述下纵向加劲肋板均呈竖直向布设且其均沿钢箱梁的纵桥向进行布设，多个所述上纵向加劲肋板和多个所述下纵向加劲肋板均为平直钢板且其前部均焊接固定在承压板的后侧壁上。
[0008]上述一种混合梁桥无格室钢-混结合段构造，其特征是:所述第一上开孔钢板和第二上开孔钢板均呈水平布设且二者的上表面均与混凝土箱梁的上表面相平齐，所述第一下开孔钢板和第二下开孔钢板均呈水平布设且二者的下表面均与混凝土箱梁的下表面相平齐，所述后开孔钢板呈竖直向布设；所述第一上开孔钢板、第一下开孔钢板、后开孔钢板、第二上开孔钢板和第二下开孔钢板的后部均焊接固定在承压板的前侧壁上，所述第一上开孔钢板和第二上开孔钢板的上部均焊接固定在钢顶板上，所述第一下开孔钢板和第二下开孔钢板的底部均焊接固定在钢底板上。
[0009]上述一种混合梁桥无格室钢-混结合段构造，其特征是:还包括一个布设于混凝土顶板内的第一预应力钢筋组、一个布设于混凝土底板内的第二预应力钢筋组、两个分别布设于两个所述边腹板内的第三预应力钢筋组和两个均布设于中腹板内的第四预应力钢筋组；所述第一预应力钢筋组包括多道由左至右布设在同一水平面上的第一预应力筋，所述第二预应力钢筋组包括多道由左至右布设在同一水平面上的第二预应力筋，每个所述第三预应力钢筋组均包括多道由上至下布设在同一倾斜面上的第三预应力筋，每个所述第四预应力钢筋组均包括多道由上至下布设在同一竖直面上的第四预应力筋；两个所述第三预应力钢筋组对称布设在所述第一开孔钢板连接件的左右两侧，且两个所述第四预应力钢筋组对称布设在所述第一开孔钢板连接件的左右两侧；所述第一预应力筋、第二预应力筋、第三预应力筋和第四预应力筋均沿混凝土箱梁的纵桥向布设且其后端均通过预应力锚具锚固在承压板上，所述预应力锚具位于承压板后侧。
[0010]上述一种混合梁桥无格室钢-混结合段构造，其特征是:相邻两个所述开孔钢板连接件之间均设置有一道第一预应力筋和一道第二预应力筋。
[0011]上述一种混合梁桥无格室钢-混结合段构造，其特征是:所述混凝土梁包覆段的混凝土顶板内设置有多个第一剪力钉，所述混凝土梁包覆段的混凝土底板内设置有多个第二剪力钉，所述混凝土梁包覆段的两个所述边腹板内均设置有多个第三剪力钉，多个所述第一剪力钉、多个所述第二剪力钉和多个所述第三剪力钉均浇筑于混凝土箱梁内，所述第一剪力钉和第二剪力钉均呈竖直向布设，所述第三剪力钉与其所布设边腹板的外侧壁呈垂直布设；所述第一剪力钉的顶端焊接固定在钢顶板上，所述第二剪力钉的底端焊接固定在钢底板上，所述第三剪力钉的外端焊接固定在钢腹板上；所述承压板的前侧壁上焊接固定有多个第四剪力钉，多个所述第四剪力钉均呈水平布设且其均浇筑于混凝土箱梁内。
[0012]上述一种混合梁桥无格室钢-混结合段构造，其特征是:多个所述第一剪力钉、多个所述第二剪力钉、多个所述第三剪力钉和多个所述第四剪力钉均分多排多列进行布设；相邻两个所述开孔钢板连接件之间均设置有两列所述第一剪力钉、两列所述第二剪力钉和多列所述第四剪力钉。
[0013]上述一种混合梁桥无格室钢-混结合段构造，其特征是:多个所述上纵向加劲肋板和多个所述下纵向加劲肋板均为直角梯形钢板且其宽度均由前至后逐渐缩小。
[0014]上述一种混合梁桥无格室钢-混结合段构造，其特征是:多个所述上纵向加劲肋板和多个所述下纵向加劲肋板的结构和尺寸均相同；多个所述开