一种复合粘结锚固抗剪连接结的钢-混组合梁结构制造技术

本实用新型专利技术涉及一种界面预压复合粘结锚固抗剪连接结的钢‑混组合梁结构，采用环氧砂浆层和抗剪螺栓复合连接的方式，并通过抗剪螺栓施加预紧力，使混凝土板和钢梁结合界面处于预压状态，实现混凝土桥面板和钢梁的连接；同时环氧砂浆抗剪连接层和结合界面的摩擦抗剪可以改善螺栓局部应力集中的受力状态。抗剪螺栓施加预紧力后，环氧砂浆层与钢梁、预制桥面板结合面处于预压状态，桥梁运营过程中部分混凝土板和钢梁之间的剪切力可以通过环氧砂浆层传递，降低抗剪螺栓的疲劳应力，改善混凝土板与螺栓结合处应力集中的现象，提升组合梁桥结构的疲劳寿命。

A Steel-concrete Composite Beam Structure with Composite Bonded Anchored Shear Connection

The utility model relates to a steel-concrete composite beam structure with interface preloading and composite bonding anchoring and shear connection, which adopts epoxy mortar layer and shear bolt composite connection mode, and applies preloading force through shear bolt to make the interface between concrete slab and steel beam in preloading state, so as to realize the connection between concrete bridge slab and steel beam; at the same time, the epoxy mortar shear connection layer and bonding boundary are also realized. The friction and shear resistance of the surface can improve the stress state of the local stress concentration of the bolt. After pre-tightening by shear bolts, the interface between epoxy mortar layer and steel beam and prefabricated bridge deck is in pre-compression state. During bridge operation, the shear force between some concrete slabs and steel beams can be transmitted through epoxy mortar layer, which can reduce the fatigue stress of shear bolts, improve the phenomenon of stress concentration at the joint of concrete slabs and bolts, and enhance the fatigue life of composite beam bridge structure.

【技术实现步骤摘要】
一种复合粘结锚固抗剪连接结的钢-混组合梁结构
本技术涉及土木工程领域，更具体地说，涉及一种界面预压复合粘结锚固抗剪连接结的钢-混组合梁结构。
技术介绍
近年来，钢-混凝土组合梁桥在我国得到了更为广泛的使用，此类桥梁可以充分发挥钢和混凝土的性能，具有良好的抗震性能，同时能减轻自重、增大桥下净空，还能有效缩短施工周期。但现有技术的组合梁桥仍然存在着一些不足：目前组合梁桥结构中常用的栓钉剪力连接件在荷载作用下存在局部应力集中现象，栓钉在车辆荷载作用下易于发生疲劳断裂；混凝土桥面板在车辆疲劳荷载作用下易发生疲劳破坏，桥面板构件的寿命低于全桥结构的设计使用寿命，组合结构桥梁在运营过程需要更换混凝土桥面板，增加了桥梁的全寿命周期成本。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种提高组合梁桥中栓钉连接件和混凝土桥面板的使用寿命，结构设计合理、构造简单、受力性能优越且施工方便的新型复合粘结锚固抗剪连接结的钢-混组合梁结构。本技术的技术方案如下：一种界面预压复合粘结锚固抗剪连接结的钢-混组合梁结构，包括预制的桥面板、钢梁，桥面板粘结于钢梁的上翼板，桥面板的底面设置有螺栓，螺栓穿过上翼板，并旋装有螺母，通过拧紧螺母施加结合界面法向预应力。作为优选，钢梁的上翼板沿长度方向的两侧边沿设置有橡皮条，桥面板搭放在橡皮条上。作为优选，在两条橡皮条之间，在桥面板与钢梁的上翼板之间填充环氧砂浆，粘结桥面板与钢梁。作为优选，桥面板开设有后浇孔，钢梁的上翼板在对应后浇孔的位置设置有螺栓，螺母从上翼板的底面设置在螺栓上；桥面板搭放于钢梁上后，在后浇孔内浇筑混凝土。作为优选，螺栓上套设有弹簧，弹簧保持压缩状态。本技术的有益效果如下：本技术所述的界面预压复合粘结锚固抗剪连接结的钢-混组合梁结构，采用环氧砂浆层和抗剪螺栓复合连接的方式，并通过抗剪螺栓施加预紧力，使混凝土板和钢梁结合界面处于预压状态，实现混凝土桥面板和钢梁的连接；同时环氧砂浆抗剪连接层和结合界面的摩擦抗剪可以改善螺栓局部应力集中的受力状态。抗剪螺栓施加预紧力后，环氧砂浆层与钢梁、预制桥面板结合面处于预压状态，桥梁运营过程中部分混凝土板和钢梁之间的剪切力可以通过环氧砂浆层传递，降低抗剪螺栓的疲劳应力，改善混凝土板与螺栓结合处应力集中的现象，提升组合梁桥结构的疲劳寿命。附图说明图1是钢-混组合梁结构的结构示意图；图2是钢-混组合梁结构的局部剖视图(后浇孔内无浇筑)；图3是钢-混组合梁结构在宽度方向的剖视图；图4是钢-混组合梁结构在长度方向的后浇孔位置的剖视图；图5是螺栓、弹簧与螺母的结合示意图；图6是状态一的示意图；图7是状态二的示意图；图8是状态三的示意图；图9是状态四的示意图；图中：10是钢梁，11是上翼板，12是螺孔，20是桥面板，21是后浇孔，30是橡皮条，40是环氧砂浆，50是混凝土，60是螺栓，61是弹簧，62是螺母。具体实施方式以下结合附图及实施例对本技术进行进一步的详细说明。本技术为了解决现有技术的钢-混凝土组合梁桥存在的不足，提供一种界面预压复合粘结锚固抗剪连接结的钢-混组合梁结构，及其生产方法，提高组合梁桥中栓钉连接件和混凝土桥面板的使用寿命，结构设计合理、构造简单、受力性能优越且施工方便。如图1、图2所示，一种界面预压复合粘结锚固抗剪连接结的钢-混组合梁结构，包括预制的桥面板20、钢梁10(常用为工字钢)，桥面板20粘结于钢梁10的上翼板11，桥面板20的底面设置有螺栓60(本实施例中，螺栓60为带螺帽的栓钉)，螺栓60穿过上翼板11，并旋装有螺母62，通过拧紧螺母62施加结合界面法向预应力，即在抗剪力螺栓60根部施加预紧力。如图3、图4所示，为了使钢梁10与桥面板20之间形成缓冲，钢梁10的上翼板11沿长度方向的两侧边沿设置有橡皮条30，桥面板20搭放在橡皮条30上。本实施例中，在两条橡皮条30之间，在桥面板20与钢梁10的上翼板11之间填充环氧砂浆40，粘结桥面板20与钢梁10。螺栓60的设置方式具体为，桥面板20开设有后浇孔21，钢梁10的上翼板11在对应后浇孔21的位置设置有螺栓60，如图5所示，螺栓60上套设有弹簧61，弹簧61保持压缩状态。螺母62从上翼板11的底面螺接设置在螺栓60上；桥面板20搭放于钢梁10上后，在后浇孔21内浇筑无收缩自流密实高强混凝土50。则当混凝土50凝固后，螺栓60的一端即可固定连接在桥面板20的底面。实施时，后浇孔21的长、宽需符合设计要求。钢梁10的上翼缘预留的螺孔12沿钢梁10长方向形成一定间距，布置适当排数。螺栓60采用高强钢材料。本技术所述的界面预压复合粘结锚固抗剪连接结的钢-混组合梁结构的生产方法为：将预制的桥面板20搭放在钢梁10上，并将桥面板20粘结于钢梁10的上翼板11；钢梁10的上翼板11在对应后浇孔21的位置设置有螺栓60，螺母62从上翼板11的底面设置在螺栓60上；桥面板20搭放于钢梁10上后，在后浇孔21内浇筑无收缩自流密实高强混凝土50；等混凝土50达到规定的强度后，拧紧螺母62施加结合界面法向预应力。为了使钢梁10与桥面板20之间形成缓冲，先在钢梁10的上翼板11沿长度方向的两侧边沿设置橡皮条30，然后再将预制的桥面板20搭放在橡皮条30上。进而本实施例中，在两条橡皮条30之间，在桥面板20与钢梁10的上翼板11之间填充环氧砂浆40，粘结桥面板20与钢梁10。本技术的生产方法过程中对应的形态如下：状态一、如图6所示，钢梁10的上翼板11预留螺孔12，螺孔12沿钢梁10长方向符合设计要求间距，布置适当排数；吊装安放钢梁10。状态二、如图7所示，橡皮条30的宽度、长度满足支撑预制板重量的要求，橡皮条30铺设在钢梁10上翼板11的两侧边沿。状态三、如图8所示，预制的桥面板20搭放在橡皮条30上，通过桥面板20的后浇孔21，往钢梁10与桥面板20之间填充环氧砂浆40。状态四、如图9所示，螺栓60采用满足抗剪承载力要求的强度和尺寸。弹簧61套在螺栓60上，螺栓60穿过钢梁10的螺孔12，并且螺栓60的下端穿过钢梁10的上翼板11。状态五、如图1所示，在后浇孔21中现场浇筑无收缩自流密实高强混凝土50，待混凝土50达到设计强度后，再用通过螺栓60施加预紧力，使混凝土50板和钢梁10之间结合界面处于预压状态。上述实施例仅是用来说明本技术，而并非用作对本技术的限定。只要是依据本技术的技术实质，对上述实施例进行变化、变型等都将落在本技术的权利要求的范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种复合粘结锚固抗剪连接结的钢‑混组合梁结构，其特征在于，包括预制的桥面板、钢梁，桥面板粘结于钢梁的上翼板，桥面板的底面设置有螺栓，螺栓穿过上翼板，并旋装有螺母，通过拧紧螺母施加结合界面法向预应力。

【技术特征摘要】
1.一种复合粘结锚固抗剪连接结的钢-混组合梁结构，其特征在于，包括预制的桥面板、钢梁，桥面板粘结于钢梁的上翼板，桥面板的底面设置有螺栓，螺栓穿过上翼板，并旋装有螺母，通过拧紧螺母施加结合界面法向预应力。2.根据权利要求1所述的复合粘结锚固抗剪连接结的钢-混组合梁结构，其特征在于，钢梁的上翼板沿长度方向的两侧边沿设置有橡皮条，桥面板搭放在橡皮条上。3.根据权利要求2所述的复合粘结锚固抗剪连接结的钢-混组合梁结构，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：林建平，唐俊福，霍静思，周磊，彭仲鑫，
申请(专利权)人：华侨大学，
类型：新型
国别省市：福建,35