一种大跨度波形钢腹板箱梁抗屈曲结构及施工方法技术

本发明专利技术公开了一种大跨度波形钢腹板箱梁抗屈曲结构及施工方法，其中抗屈曲结构包括箱梁顶板、箱梁底板、波形钢腹板、水平横隔和支撑结构，两个所述波形钢腹板竖直设置于所述箱梁顶板和所述箱梁底板之间，所述支撑结构沿纵向固定于所述箱梁底板上侧，所述支撑结构用以支撑所述水平横隔，所述水平横隔的横向两侧分别与一个所述波形钢腹板固定连接。本发明专利技术通过水平横隔将波形钢腹板分成上下两段，在波形钢腹板总高度不变的情况下降低了波形钢腹板稳定计算高度，提高了波形钢腹板整体屈曲临界应力，大大提高了波形钢腹板桥梁的跨度。

A Buckling Resistance Structure and Construction Method of Long Span Corrugated Steel Web Box Girder

The invention discloses a buckling-resistant structure and construction method of a large-span corrugated steel web box girder, in which the buckling-resistant structure comprises a box girder top plate, a box girder bottom plate, a corrugated steel web plate, a horizontal diaphragm and a supporting structure. The two corrugated steel webs are vertically arranged between the box girder top plate and the box girder bottom plate, and the supporting structure is fixed vertically on the bottom plate of the box girder. The supporting structure is used to support the horizontal diaphragm, and the transverse sides of the horizontal diaphragm are respectively fixed connected with a corrugated steel web. The corrugated steel webs are divided into upper and lower sections by horizontal diaphragm. The calculation height of the stability of the corrugated steel webs is reduced while the total height of the corrugated steel webs is unchanged, the critical buckling stress of the corrugated steel webs is increased, and the span of the corrugated steel webs bridge is greatly increased.

【技术实现步骤摘要】
一种大跨度波形钢腹板箱梁抗屈曲结构及施工方法
本专利技术涉及桥梁工程
，特别是涉及一种大跨度波形钢腹板箱梁抗屈曲结构及施工方法。
技术介绍
近年来波形钢腹板组合箱梁桥得到快速发展，并广泛应用于各类实际工程。波形钢腹板箱梁与普通混凝土箱梁相比降低自重约20％，同时，波形钢腹板箱梁具有预应力效率高等优点，理论上波形钢腹板梁桥可以超过混凝土腹板梁桥达到更大的跨度，极限跨径达到400m，而已建的波形钢腹板梁桥最大跨度为160m，该跨度远远没有达到已建的混凝土腹板梁桥的最大跨度，更没有达到波形钢腹板组合箱梁桥的极限跨度。随着桥梁跨径的逐渐增大，箱梁高度也相应增大，波形钢腹板的屈曲稳定性问题变得尤为突出，成为制约波形钢腹板梁桥跨径增大的主要因素之一。以板厚30mm的1600型波形钢腹为例，当波形钢腹板高度h超过6.9m时(根据高跨比推算梁桥跨径为178m)，其整体屈曲临界应力位于钢材的非弹性域，屈曲应力小于屈服应力，随着腹板高度的继续增大，整体屈曲临界应力将大幅减小，材料得不到充分发挥。目前，为提高波形钢腹板的整体屈曲稳定性，主要的方法为增大波形钢腹板厚度或在钢腹板内侧设置混凝土内衬形成组合腹板。增大钢板厚度，对于提高波形钢腹板整体屈曲稳定性效果并不显著，又会使得材料使用不经济，同时增大了加工和安装难度。在钢腹板内侧设置内衬混凝土可以减小波形钢腹板剪应力，有效提高波形钢腹板的稳定性能，但是设置内衬混凝土会限制波形钢腹板的褶皱效应，降低波形钢腹板组合梁桥的预应力施加效率，同时增加桥梁自重，阻碍波形钢腹板组合桥梁跨径的增大。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种大跨度波形钢腹板箱梁抗屈曲结构及施工方法，以解决上述现有技术存在的技术问题，提高波形钢腹板的整体屈曲稳定性以及波形钢腹板桥梁的跨度。为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：本专利技术公开了一种大跨度波形钢腹板箱梁抗屈曲结构，包括箱梁顶板、箱梁底板、波形钢腹板、水平横隔和支撑结构，两个所述波形钢腹板竖直设置于所述箱梁顶板和所述箱梁底板之间，所述支撑结构沿纵向固定于所述箱梁底板上侧，所述支撑结构用以支撑所述水平横隔，所述水平横隔的横向两侧分别与一个所述波形钢腹板固定连接。优选地，所述支撑结构包括型钢竖向支撑和纵梁，所述型钢竖向支撑的下端固定于所述箱梁底板的纵向中心处，所述型钢竖向支撑的上端与所述纵梁固定连接，所述纵梁用以支撑所述水平横隔。优选地，两个所述波形钢腹板的相对侧固定设置有栓钉和连接钢板，所述水平横隔为侧面设有胡子筋的预制混凝土结构，所述栓钉与所述水平横隔的侧面相对，所述连接钢板设置于所述栓钉下方，所述连接钢板用以承托所述水平横隔的下表面，所述波形钢腹板、所述连接钢板和所述水平横隔之间围成凹槽，所述栓钉和所述胡子筋位于所述凹槽内，所述凹槽内浇筑混凝土。优选地，所述支撑结构为竖向支撑板，所述竖向支撑板的下端固定于所述箱梁底板的纵向中心处，所述竖向支撑板的上端与所述水平横隔固定连接。优选地，所述水平横隔下方的两个所述波形钢腹板的相对侧均设置有里衬，所述里衬与所述波形钢腹板固定连接。优选地，所述里衬和所述水平横隔均为现浇混凝土结构，两个所述波形钢腹板的相对侧设置有用于和所述里衬及所述水平横隔连接的栓钉。优选地，所述水平横隔为多个且沿箱梁的纵向分段设置，所述水平横隔的纵向长度为所述波形钢腹板的波长的整数倍，相邻所述水平横隔的分段处为所述波形钢腹板的波峰段或波谷段的中心处。优选地，所述水平横隔上设置有人孔。本专利技术还公开了一种大跨度波形钢腹板箱梁抗屈曲结构的施工方法，包括如下步骤：S1、工厂加工波形钢腹板，在波形钢腹板的一侧焊接栓钉和连接钢板，同时加工型钢竖向支撑和纵梁，预制侧面设有胡子筋的混凝土板水平横隔，然后运输到施工现场；S2、安装波形钢腹板，使两个波形钢腹板安装栓钉的一侧相对，绑扎混凝土底板钢筋，预埋型钢竖向支撑，浇筑底板混凝土，养护并待混凝土达到设计强度后拆除浇筑模板；S3、安装纵梁，将预制混凝土板水平横隔吊装至连接钢板和纵梁上，调节相对位置后，在波形钢腹板、连接钢板和预制混凝土板水平横隔围成的凹槽中浇筑混凝土，胡子筋和栓钉通过凹槽内浇筑的混凝土固定连接，使预制混凝土板水平横隔的横向两侧分别与一个波形钢腹板固定连接；S4、绑扎箱梁顶板钢筋，浇筑箱梁顶板混凝土，混凝土达到设计强度后拆除浇筑模板。本专利技术还公开了另一种大跨度波形钢腹板箱梁抗屈曲结构的施工方法，包括如下步骤：S1、工厂加工波形钢腹板，在波形钢腹板的一侧焊接好栓钉，然后运输到施工现场；S2、安装波形钢腹板，使两个波形钢腹板安装栓钉的一侧相对，绑扎混凝土底板钢筋、竖向支撑板钢筋和波形钢腹板混凝土里衬的钢筋，浇筑混凝土，养护并待混凝土达到设计强度后拆除浇筑模板；S3、绑扎水平横隔板钢筋，浇筑混凝土，养护并待混凝土达到设计强度后拆除模板，形成现浇混凝土板水平横隔，现浇混凝土板水平横隔的横向两侧分别通过栓钉与一个波形钢腹板固定连接；S4、绑扎箱梁顶板钢筋，浇筑箱梁顶板混凝土，混凝土达到设计强度后拆除浇筑模板。本专利技术相对于现有技术取得了以下技术效果：1、本专利技术通过水平横隔将波形钢腹板分成上下两段，在波形钢腹板总高度不变的情况下降低波形钢腹板稳定计算高度，提高波形钢腹板整体屈曲临界应力，大大提高波形钢腹板桥梁的跨度。2、本专利技术采用预制装配式结构或者现浇结构，灵活多样，方便施工安装，具有较强的实用性。3、本专利技术的水平横隔通过现浇混凝土槽或栓钉等措施与腹板连接形成整体，构造简单易于操作，结构整体性好。4、本专利技术抗屈曲结构可作为箱梁波形腹板安装过程中的临时定位横撑使用，实现临时结构与永久结构的统一，方便施工，节约材料。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术大跨度波形钢腹板箱梁抗屈曲结构实施例1的侧剖立面示意图；图2为本专利技术大跨度波形钢腹板箱梁抗屈曲结构实施例1的横断面示意图；图3为本专利技术大跨度波形钢腹板箱梁抗屈曲结构实施例1的平面示意图；图4为图2中A处放大图；图5为本专利技术大跨度波形钢腹板箱梁抗屈曲结构实施例2的侧剖立面示意图；图6为本专利技术大跨度波形钢腹板箱梁抗屈曲结构实施例2的横断面示意图；图7为本专利技术大跨度波形钢腹板箱梁抗屈曲结构实施例2的平面示意图；附图标记说明：1箱梁顶板；2箱梁底板；3波形钢腹板；4预制混凝土板水平横隔；5型钢竖向支撑；6连接钢板；7凹槽；8纵梁；9栓钉；10人孔；11里衬；41现浇混凝土板水平横隔；51竖向支撑板。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术的目的是提供一种大跨度波形钢腹板箱梁抗屈曲结构及施工方法，以解决现有技术存在的技术问题，提高波形钢腹板的整体屈曲稳定性以及波形钢腹板桥梁的跨度。为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种大跨度波形钢腹板箱梁抗屈曲结构，其特征在于，包括箱梁顶板、箱梁底板、波形钢腹板、水平横隔和支撑结构，两个所述波形钢腹板竖直设置于所述箱梁顶板和所述箱梁底板之间，所述支撑结构沿纵向固定于所述箱梁底板上侧，所述支撑结构用以支撑所述水平横隔，所述水平横隔的横向两侧分别与一个所述波形钢腹板固定连接。

【技术特征摘要】
1.一种大跨度波形钢腹板箱梁抗屈曲结构，其特征在于，包括箱梁顶板、箱梁底板、波形钢腹板、水平横隔和支撑结构，两个所述波形钢腹板竖直设置于所述箱梁顶板和所述箱梁底板之间，所述支撑结构沿纵向固定于所述箱梁底板上侧，所述支撑结构用以支撑所述水平横隔，所述水平横隔的横向两侧分别与一个所述波形钢腹板固定连接。2.根据权利要求1所述的大跨度波形钢腹板箱梁抗屈曲结构，其特征在于，所述支撑结构包括型钢竖向支撑和纵梁，所述型钢竖向支撑的下端固定于所述箱梁底板的纵向中心处，所述型钢竖向支撑的上端与所述纵梁固定连接，所述纵梁用以支撑所述水平横隔。3.根据权利要求2所述的大跨度波形钢腹板箱梁抗屈曲结构，其特征在于，两个所述波形钢腹板的相对侧固定设置有栓钉和连接钢板，所述水平横隔为侧面设有胡子筋的预制混凝土结构，所述栓钉与所述水平横隔的侧面相对，所述连接钢板设置于所述栓钉下方，所述连接钢板用以承托所述水平横隔的下表面，所述波形钢腹板、所述连接钢板和所述水平横隔之间围成凹槽，所述栓钉和所述胡子筋位于所述凹槽内，所述凹槽内浇筑混凝土。4.根据权利要求1所述的大跨度波形钢腹板箱梁抗屈曲结构，其特征在于，所述支撑结构为竖向支撑板，所述竖向支撑板的下端固定于所述箱梁底板的纵向中心处，所述竖向支撑板的上端与所述水平横隔固定连接。5.根据权利要求4所述的大跨度波形钢腹板箱梁抗屈曲结构，其特征在于，所述水平横隔下方的两个所述波形钢腹板的相对侧均设置有里衬，所述里衬与所述波形钢腹板固定连接。6.根据权利要求5所述的大跨度波形钢腹板箱梁抗屈曲结构，其特征在于，所述里衬和所述水平横隔均为现浇混凝土结构，两个所述波形钢腹板的相对侧设置有用于和所述里衬及所述水平横隔连接的栓钉。7.根据权利要求1所述的大跨度波形钢腹板箱梁抗屈曲结构，其特征在于，所述水平横隔...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈宜言，代亮，何晓晖，于芳，王梦雨，贺晓彬，郭帅，陈卓然，
申请(专利权)人：深圳市市政设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44