一种腹板内置型钢的组合T梁结构

本实用新涉及桥梁工程，具体型涉及一种腹板内置型钢的组合t梁结构。

背景技术：

1、目前钢-混凝土组合t梁已在实际工程中得到较多应用，如高台大桥（广东省)、李家巷大桥（浙江省）等，其行车道板采用钢筋混凝土（rc），腹板采用型钢，并通过剪力键将行车道板与型钢连为整体。与预应力混凝土t梁相比，在相同跨径、桥宽的情况下，由于钢-混凝土组合t梁的横桥向间距更大，所需要的梁片数更少，且每片梁的重量减小较多，吊装难度相对较小，施工进度快，适合于城市桥梁的快速建造。与纯钢梁相比，由于钢-混凝土组合t梁的顶板采用rc，截面的用钢量降低较多，因此其造价明显低于纯钢梁，且顶板rc与桥梁的桥面铺装层（一般采用rc或沥青混凝土）的材料性能更为接近，二者之间在界面处的受力性能较好。然而，由于钢-混凝土组合t梁的型钢仍长期暴露在空气中，需要定期进行涂漆防腐等养护工作，大幅增加了桥梁的养护费用；另一方面，已有研究表明，钢-混凝土组合t梁在汽车荷载的反复作用下，型钢容易产生疲劳裂纹而导致脆性断裂，从而增加了桥梁的安全隐患，如韩国的圣水大桥就曾发生由于型钢腹板的疲劳破坏而突然坍塌的重大事故。

2、超高性能混凝土（以下简称uhpc）具有强度高、韧性好、耐腐蚀、耐磨和抗渗性能好等优点，已经在桥梁工程中得到较多应用。若采用uhpc薄层对钢-混凝土组合t梁的型钢进行包裹，可在一定程度上避免大气、雨水对型钢的直接腐蚀，有望提高组合t梁的耐久性，降低结构的养护费用。另一方面，已有研究表明：由于外包的混凝土对型钢有一定的约束作用，因此型钢在汽车荷载反复作用下的应力变化值将显著减小，能有效避免型钢出现疲劳破坏病害。为此，拟在钢-混凝土组合t梁相关研究的基础上，提出一种腹板内置型钢的组合t梁结构。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于提供一种腹板内置型钢的组合t梁结构，该组合t梁耐久性好、养护费用低、刚度大、承载能力高。

2、本实用新型的技术方案在于：一种腹板内置型钢的组合t梁结构，包括预制腹板，所述预制腹板的上端设置有顶板，预制腹板内设置有上部位于顶板内的型钢，所述顶板的两翼缘端部均设置有搭接钢筋，相邻两顶板翼缘上的搭接钢筋经包裹在搭接钢筋外的湿接缝实现连接，所述预制腹板与顶板的翼缘之间沿纵向间隔设置有横隔板。

3、进一步地，所述预制腹板包括下部具有马蹄结构的腹板，所述腹板内设置有预制腹板箍筋、预制腹板纵向钢筋，所述预制腹板箍筋、预制腹板纵向钢筋设置于型钢外侧。

4、进一步地，所述马蹄结构的厚度为0.3m-0.6m，所述腹板在顺桥向跨中截面处的厚度为0.1m-0.3m，所述腹板在顺桥向支点截面处的厚度为0.15m-0.4m，所述马蹄结构、腹板的材料均为uhpc。

5、进一步地，所述型钢的上翼缘位于顶板内，且型钢的上翼缘上端面上设置有上翼缘栓钉，型钢的两侧设置有腹板栓钉。

6、进一步地，所述型钢厚度为0.02m-0.05m，材料为碳素结构钢。

7、进一步地，所述顶板内设有顶板箍筋和顶板纵向钢筋，所述搭接钢筋设置于顶板的翼缘两端并向外延伸。

8、进一步地，所述顶板厚度为0.1m-0.3m，材料为普通混凝土。

9、进一步地，所述横隔板内设有横隔板钢筋，所述横隔板钢筋与型钢相连接；所述湿接缝内设置有与搭接钢筋相连接的湿接缝钢筋。

10、进一步地，所述横隔板的厚度为0.2m-0.5m，所述湿接缝的宽度为0.45m-0.9m，所述横隔板和湿接缝的材料均为uhpc。

11、与现有技术相比较，本实用新型具有以下优点：

12、1. 该组合t梁顶板仍采用普通混凝土，腹板采用外包uhpc的型钢。为提高型钢与uhpc之间的界面受力性能，在型钢表面设置栓钉；同时在uhpc内设置纵向钢筋和箍筋，以期提高结构的抗弯、抗剪承载力和抗裂性能；为加强内置型钢的uhpc腹板与rc顶板之间的连接，将预制的腹板内的型钢插入到后浇的rc顶板内，同时将预埋在腹板内的箍筋与顶板翼缘钢筋焊接形成整体。

13、2. 该组合t梁可在一定程度上避免大气、雨水对型钢的直接腐蚀，有望提高组合t梁的耐久性，降低结构的养护费用，还可有效避免型钢出现疲劳破坏病害；钢材与uhpc土均为高强材料，因此将其两者进行组合的本结构也具有优秀的力学性能；本结构的预制腹板可在工厂预制，再运输至现场吊装，最后在现场浇筑顶板，极大提高了现场的施工效率；由于预制腹板自重较轻，在无法采用大型吊装设备的城市施工环境，也可以采用小型吊装设备进行吊装工作。

技术特征：

1.一种腹板内置型钢的组合t梁结构，包括预制腹板，其特征在于，所述预制腹板的上端设置有顶板，预制腹板内设置有上部位于顶板内的型钢，所述顶板的两翼缘端部均设置有搭接钢筋，相邻两顶板翼缘上的搭接钢筋经包裹在搭接钢筋外的湿接缝实现连接，所述预制腹板与顶板的翼缘之间沿纵向间隔设置有横隔板；所述型钢的上翼缘位于顶板内，且型钢的上翼缘上端面上设置有上翼缘栓钉，型钢的两侧设置有腹板栓钉。

2.根据权利要求1所述的一种腹板内置型钢的组合t梁结构，其特征在于，所述预制腹板包括下部具有马蹄结构的腹板，所述腹板内设置有预制腹板箍筋、预制腹板纵向钢筋，所述预制腹板箍筋、预制腹板纵向钢筋设置于型钢外侧。

3.根据权利要求2所述的一种腹板内置型钢的组合t梁结构，其特征在于，所述马蹄结构的厚度为0.3m-0.6m，所述腹板在顺桥向跨中截面处的厚度为0.1m-0.3m，所述腹板在顺桥向支点截面处的厚度为0.15m-0.4m，所述马蹄结构、腹板的材料均为uhpc。

4.根据权利要求1所述的一种腹板内置型钢的组合t梁结构，其特征在于，所述型钢厚度为0.02m-0.05m，材料为碳素结构钢。

5.根据权利要求1、2或4所述的一种腹板内置型钢的组合t梁结构，其特征在于，所述顶板内设有顶板箍筋和顶板纵向钢筋，所述搭接钢筋设置于顶板的翼缘两端并向外延伸。

6.根据权利要求5所述的一种腹板内置型钢的组合t梁结构，其特征在于，所述顶板厚度为0.1m-0.3m，材料为普通混凝土。

7.根据权利要求1所述的一种腹板内置型钢的组合t梁结构，其特征在于，所述横隔板内设有横隔板钢筋，所述横隔板钢筋与型钢相连接；所述湿接缝内设置有与搭接钢筋相连接的湿接缝钢筋。

8.根据权利要求1或7所述的一种腹板内置型钢的组合t梁结构，其特征在于，所述横隔板的厚度为0.2m-0.5m，所述湿接缝的宽度为0.45m-0.9m，所述横隔板和湿接缝的材料均为uhpc。

技术总结
本实用新涉及桥梁工程技术领域，具体型涉及一种腹板内置型钢的组合T梁结构，包括预制腹板，所述预制腹板的上端设置有顶板，预制腹板内设置有上部位于顶板内的型钢，所述顶板的两翼缘端部均设置有搭接钢筋，相邻两顶板翼缘上的搭接钢筋经包裹在搭接钢筋外的湿接缝实现连接，所述预制腹板与顶板的翼缘之间沿纵向间隔设置有横隔板。该组合T梁耐久性好、养护费用低、刚度大、承载能力高。

技术研发人员：林上顺,暨邦冲,林建凡,林玉莲,赵锦冰,林昕
受保护的技术使用者：福建工程学院
技术研发日：20230307
技术公布日：2024/1/14