一种装配式箱梁桥及其抗震结构制造技术

本发明专利技术公开一种装配式箱梁桥及其抗震结构，抗震结构包括位于盖梁两侧的挡块，钢骨架片由竖杆、斜杆、骨架压杆、骨架拉杆、骨架大横梁、骨架斜撑和骨架小横梁焊接而成，钢骨架由若干并排设置的钢骨架片通过骨架纵梁和骨架纵向斜撑焊接而成。本发明专利技术的钢骨架片、钢骨架的结构，保证了挡块朝向盖梁内部一侧能够承受较大的拉力，而朝向盖梁外部一侧承受较大的压力，因而提高了挡块的向盖梁方向的斜截面抗剪切破坏能力；钢骨架的若干并排设置的钢骨架片，通过骨架纵梁和骨架纵向斜撑进行连接，能够使得钢骨架片之间连接可靠，抗冲击能力强，进而保证了挡块整体的抗剪切破坏能力，能够提升桥梁的抗震能力。

【技术实现步骤摘要】
一种装配式箱梁桥及其抗震结构
本专利技术涉及桥梁工程领域，尤其涉及到一种装配式箱梁桥及其抗震结构。
技术介绍
桥梁限位挡块是指桥面两边为了防止落梁而设置的块状墙。对于地震比较严重的地方还在各梁间设置挡块卡住梁，防止横向移动。梯形、矩形截面的，依梁截面而定。钢筋混凝土挡块在国内梁桥上的使用非常普遍，但行业内目前仅把挡块作为构造措施，不参与受力分析，对挡块的形式、尺寸均未有明确规定。公路抗震规范目前只有原则性的规定：在地震设防烈度大于或等于7度的地区，“桥面不连续的简支梁(板)桥，宜采用挡块、螺栓连接和钢夹板连接等防止纵横向落梁的措施。连续梁和桥面连续简支梁(板)桥，应采取防止横向产生较大位移的措施。”铁路抗震规范相对详细一些，提出挡块应满足：(1)具备适当的强度及变形能力；(2)不影响支座等其他构件的正常使用及维护；(3)对梁端转角及位移不产生附加约束；(4)构造简单，便于更换。对于挡块的强度，铁路规范提出按一个桥墩墩顶的水平地震力来设计，事实上，铁路规范已经给出了挡块的功能定位，但铁路规范也没有给出挡块构造和配筋方式，以及通用的设计方法。现行的桥梁抗震规范中，《公路桥梁抗震设计细则》、《公路钢筋混凝土与预应力混凝土桥涵设计规范》、《公路工程抗震规范》等重要规范，都没有对钢筋混凝土横向限位挡块的详细设计方法、细部构造及其性能目标提出明确规定，仅将其作为一种构造措施，这就导致了桥梁工程人员忽视对挡块的设计，不能充分发挥挡块的作用。当前挡块设计的方法多采用混凝土结构，内部配置Φ12-22mm的HRB400钢筋作为钢筋骨架。钢筋和混凝土一起承受荷载和防止表面开裂。但挡块作为桥梁结构的局部受力构件，不属于单纯的受弯、受拉和受压构件。在有桥梁震害的地区，桥梁挡块的破坏多是延挡块向盖梁方向的斜截面剪切破坏，为此，通过提升桥梁限位挡块承受外部载荷能力来提高桥梁的抗震能力、以保证桥梁的安全至关重要。
技术实现思路
为解决现有技术中存在的问题，本专利技术的目的在于提供一种装配式箱梁桥及其抗震结构，本专利技术通过合理设计桥梁限位挡块的结构，能够提升桥梁的抗震能力。本专利技术采用的技术方案如下：一种装配式箱梁桥的抗震结构，包括位于盖梁两侧的挡块，挡块包括钢骨架、设置在钢骨架外围的钢筋网片和浇筑在钢骨架和钢筋网片上的混凝土；所述钢骨架包括若干并排设置的钢骨架片，钢骨架片包括竖杆、斜杆、骨架压杆、骨架拉杆、骨架大横梁、骨架斜撑和骨架小横梁，骨架压杆、骨架拉杆和骨架大横梁连接形成三角形结构，骨架小横梁的两端分别于骨架压杆和骨架拉杆连接，骨架小横梁与骨架大横梁平行，骨架斜撑的一端与骨架小横梁和骨架拉杆的连接部连接，骨架斜撑的另一端与骨架压杆和骨架大横梁的连接部连接，竖杆的上端与骨架压杆和骨架大横梁的连接部连接，竖杆与骨架大横梁垂直，斜杆的上端与骨架拉杆和骨架大横梁的连接部连接，斜杆与骨架拉杆平行；骨架压杆位于盖梁向外的一侧，骨架拉杆位于盖梁向内的一侧；相邻两个钢骨架片之间连接有骨架纵梁和骨架纵向斜撑，其中，一个钢骨架片上骨架压杆与骨架拉杆的连接部与一个钢骨架片上骨架压杆与骨架拉杆的连接部之间、一个钢骨架片上骨架压杆与骨架大横梁的连接部与一个钢骨架片上骨架压杆与骨架大横梁的连接部之间、一个钢骨架片上骨架拉杆与骨架大横梁的连接部与一个钢骨架片上骨架拉杆与骨架大横梁的连接部之间、一个钢骨架片上骨架拉杆与骨架小横梁的连接部与一个钢骨架片上骨架拉杆与骨架小横梁的连接部之间以及一个钢骨架片上骨架压杆与骨架小横梁的连接部与一个钢骨架片上骨架压杆与骨架小横梁的连接部之间均通过骨架纵梁连接；与骨架拉杆相连的骨架纵梁之间连接有骨架纵向斜撑。优选的，骨架小横梁位于骨架压杆、骨架拉杆和骨架大横梁连接形成三角形结构的中位线处。优选的，竖杆和斜杆的底端均设有垫脚。优选的，骨架压杆、骨架拉杆和骨架大横梁连接形成三角形结构为锐角三角形，骨架压杆与竖杆之间的夹角为钝角。优选的，竖杆、斜杆、骨架压杆、骨架拉杆、骨架大横梁、骨架斜撑和骨架小横梁焊接形成钢骨架片，焊接时全焊透，采用对接焊；相邻两个钢骨架片之间连通过骨架纵梁和骨架纵向斜撑焊接，焊接时全焊透，采用对接焊；优选的，竖杆、斜杆、骨架压杆、骨架拉杆、骨架大横梁、骨架斜撑和骨架小横梁采用16Mn钢材、L45×5角钢；骨架纵梁和骨架纵向斜撑采用16Mn钢材、L30×4角钢。优选的，本专利技术的装配式箱梁桥的抗震结构还包括防落梁网筋，防落梁网筋的上端用主梁外伸钩筋与预制小箱梁连接，下端通用盖梁外伸钩筋与盖梁连接。主梁外伸钩筋采用Φ16mm的HRB400钢筋。优选的，盖梁外伸钩筋一端锚固于盖梁内；盖梁外伸钩筋另一端形成弯钩，弯钩钩住防落梁网筋。盖梁外伸钩筋采用Φ16mm的HRB400钢筋。优选的，防落梁网筋留有6～16cm的松弛富裕度。本专利技术的装配式箱梁桥具有上述本专利技术的抗震结构。本专利技术具有如下有益效果：本专利技术装配式箱梁桥的抗震结构中，骨架压杆、骨架拉杆和骨架大横梁连接形成三角形结构、以及通过设置骨架斜撑和骨架小横梁、竖杆与骨架大横梁垂直，斜杆的上端与骨架拉杆和骨架大横梁的连接部连接，斜杆与骨架拉杆平行；以及骨架压杆位于盖梁向外的一侧，骨架拉杆位于盖梁向内的一侧，保证了挡块朝向盖梁内部一侧能够承受较大的拉力，而朝向盖梁外部一侧承受较大的压力，因而提高了挡块的向盖梁方向的斜截面抗剪切破坏能力；钢骨架的若干并排设置的钢骨架片，通过骨架纵梁和骨架纵向斜撑进行连接，能够使得钢骨架片之间连接可靠，抗冲击能力强，进而保证了挡块整体的抗剪切破坏能力，能够提升桥梁的抗震能力；在钢骨架外围设置钢筋网片，混凝土浇筑在钢骨架和钢筋网片上，利用钢筋网片能够减少或避免位于钢骨架外围至混凝土表面这部分的混凝土产生温度裂缝。进一步的，骨架小横梁位于骨架压杆、骨架拉杆和骨架大横梁连接形成三角形结构的中位线处，进一步提升了单个钢骨架片的抗剪切能力。进一步的，竖杆和斜杆的底端均设有垫脚，利用垫脚能够使得挡块具有较高的抗拉拔特性，保证了其整体的抗破坏能力。进一步的，骨架压杆、骨架拉杆和骨架大横梁连接形成三角形结构为锐角三角形，骨架压杆与竖杆之间的夹角为钝角，该结构能够使得骨架压杆将较多的压力分解为沿竖杆向下的垂直压力，进一步提升了挡块的抗剪切能力。进一步的，通过设置防落梁网筋能够降低桥梁落梁的风险。进一步的，防落梁网筋留有6～16cm的松弛富裕度，此时落梁网筋处于未张紧状态，以适应主梁顺桥向收缩徐变、温度和制动力引起的变形和位移。由上述可以看出，本专利技术装配式箱梁桥抗震能力较强、落梁风险低，更加安全可靠。附图说明图1为本专利技术盖梁挡块位置图示；图2为本专利技术挡块外形结构图；图3为本专利技术钢骨架的结构详图；图4为本专利技术钢骨架的结构简图(一)；图5为本专利技术钢骨架的结构简图(二)；图6(a)为本专利技术钢骨架侧视图，图6(b)为本专利技术钢骨架后视图，图6(c)为本专利技术钢骨架前视图；图7为本专利技术防落梁本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种装配式箱梁桥的抗震结构，其特征在于，包括位于盖梁(19)两侧的挡块(1)，挡块(1)包括钢骨架(13)、设置在钢骨架(13)外围的钢筋网片以及浇筑在钢骨架(13)和钢筋网片上的混凝土；所述钢骨架(13)包括若干并排设置的钢骨架片(12)，钢骨架片(12)包括竖杆(2)、斜杆(3)、骨架压杆(5)、骨架拉杆(6)、骨架大横梁(7)、骨架斜撑(8)和骨架小横梁(9)，骨架压杆(5)、骨架拉杆(6)和骨架大横梁(7)连接形成三角形结构，骨架小横梁(9)的两端分别于骨架压杆(5)和骨架拉杆(6)连接，骨架小横梁(9)与骨架大横梁(7)平行，骨架斜撑(8)的一端与骨架小横梁(9)和骨架拉杆(6)的连接部连接，骨架斜撑(8)的另一端与骨架压杆(5)和骨架大横梁(7)的连接部连接，竖杆(2)的上端与骨架压杆(5)和骨架大横梁(7)的连接部连接，竖杆(2)与骨架大横梁(7)垂直，斜杆(3)的上端与骨架拉杆(6)和骨架大横梁(7)的连接部连接，斜杆(3)与骨架拉杆(6)平行；骨架压杆(5)位于盖梁(19)向外的一侧，骨架拉杆(6)位于盖梁(19)向内的一侧；/n相邻两个钢骨架片(12)之间连接有骨架纵梁(10)和骨架纵向斜撑(11)，其中，一个钢骨架片(12)上骨架压杆(5)与骨架拉杆(6)的连接部与一个钢骨架片(12)上骨架压杆(5)与骨架拉杆(6)的连接部之间、一个钢骨架片(12)上骨架压杆(5)与骨架大横梁(7)的连接部与一个钢骨架片(12)上骨架压杆(5)与骨架大横梁(7)的连接部之间、一个钢骨架片(12)上骨架拉杆(6)与骨架大横梁(7)的连接部与一个钢骨架片(12)上骨架拉杆(6)与骨架大横梁(7)的连接部之间、一个钢骨架片(12)上骨架拉杆(6)与骨架小横梁(9)的连接部与一个钢骨架片(12)上骨架拉杆(6)与骨架小横梁(9)的连接部之间以及一个钢骨架片(12)上骨架压杆(5)与骨架小横梁(9)的连接部与一个钢骨架片(12)上骨架压杆(5)与骨架小横梁(9)的连接部之间均通过骨架纵梁(10)连接；与骨架拉杆(6)相连的骨架纵梁(10)之间连接有骨架纵向斜撑(11)。/n...

【技术特征摘要】
1.一种装配式箱梁桥的抗震结构，其特征在于，包括位于盖梁(19)两侧的挡块(1)，挡块(1)包括钢骨架(13)、设置在钢骨架(13)外围的钢筋网片以及浇筑在钢骨架(13)和钢筋网片上的混凝土；所述钢骨架(13)包括若干并排设置的钢骨架片(12)，钢骨架片(12)包括竖杆(2)、斜杆(3)、骨架压杆(5)、骨架拉杆(6)、骨架大横梁(7)、骨架斜撑(8)和骨架小横梁(9)，骨架压杆(5)、骨架拉杆(6)和骨架大横梁(7)连接形成三角形结构，骨架小横梁(9)的两端分别于骨架压杆(5)和骨架拉杆(6)连接，骨架小横梁(9)与骨架大横梁(7)平行，骨架斜撑(8)的一端与骨架小横梁(9)和骨架拉杆(6)的连接部连接，骨架斜撑(8)的另一端与骨架压杆(5)和骨架大横梁(7)的连接部连接，竖杆(2)的上端与骨架压杆(5)和骨架大横梁(7)的连接部连接，竖杆(2)与骨架大横梁(7)垂直，斜杆(3)的上端与骨架拉杆(6)和骨架大横梁(7)的连接部连接，斜杆(3)与骨架拉杆(6)平行；骨架压杆(5)位于盖梁(19)向外的一侧，骨架拉杆(6)位于盖梁(19)向内的一侧；
相邻两个钢骨架片(12)之间连接有骨架纵梁(10)和骨架纵向斜撑(11)，其中，一个钢骨架片(12)上骨架压杆(5)与骨架拉杆(6)的连接部与一个钢骨架片(12)上骨架压杆(5)与骨架拉杆(6)的连接部之间、一个钢骨架片(12)上骨架压杆(5)与骨架大横梁(7)的连接部与一个钢骨架片(12)上骨架压杆(5)与骨架大横梁(7)的连接部之间、一个钢骨架片(12)上骨架拉杆(6)与骨架大横梁(7)的连接部与一个钢骨架片(12)上骨架拉杆(6)与骨架大横梁(7)的连接部之间、一个钢骨架片(12)上骨架拉杆(6)与骨架小横梁(9)的连接部与一个钢骨架片(12)上骨架拉杆(6)与骨架小横梁(9)的连接部之间以及一个钢骨架片(12)上骨架压杆(5)与骨架小横梁(9)的连接部与一个钢骨架片(12)上骨架压杆(5)与骨架小横梁(9)的连接部之间均通过骨架纵梁(10)连接；与骨架拉杆(6)相连的骨架纵梁(10)之间连接有骨架纵向斜撑(11)。


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【专利技术属性】
技术研发人员：王业路，周勇军，赵煜，沈传东，孙楠楠，周先功，
申请(专利权)人：长安大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61