一种基于高性能材料的型钢-混凝土组合梁负弯矩区结构制造技术

本实用新型专利技术公开了一种基于高性能材料的型钢‑混凝土组合梁负弯矩区结构，包括：钢梁，所述钢梁端部两两相邻对接处采用连接钢板及螺栓连接，该对接处称为负弯矩区；钢筋混凝土横梁，所述钢筋混凝土横梁呈包裹式固定在负弯矩区外部；还包括：高性能混凝土桥面板，所述高性能混凝土桥面板铺设在负弯矩区正上方，即铺设在位于负弯矩区的钢梁顶面之上和铺设在位于负弯矩区的钢筋混凝土横梁顶面之上；所述高性能混凝土桥面板保证完全覆盖住负弯矩区。本实用新型专利技术可降低主梁跨中的承载弯矩、降低结构对型钢规格要求、节约材料用量、拓宽桥梁跨径范围、提高结构刚度，具有整体性好、超载能力强、安全性高等优势。

【技术实现步骤摘要】
一种基于高性能材料的型钢-混凝土组合梁负弯矩区结构
本技术涉及钢-混组合结构桥梁
，具体地说是一种基于高性能材料的型钢-混凝土组合梁负弯矩区结构。
技术介绍
目前我国正处在大力推广钢结构产业时代背景下，全钢结构在工业化上非常有利，但应用在中小跨径桥梁建设上的经济性不强。钢-混组合结构的承载能力高、耐久性强，且便于生产工业化、建造费用低、施工快速，同时解决钢材产能过剩问题。大量国内外经验表明，钢-混组合结构已成为公路交通领域产业化的重要发展方向。尤其热轧型钢组合梁的型钢采用热轧成型，与传统焊接拼装而成钢板梁相比，减少现场焊接工艺、避免焊缝质量、焊接残余应力、焊缝疲劳和焊接导致变形等问题，简化施工，可进一步降低桥梁建造费用、提高桥梁建设质效，具有良好的社会和经济效益。由于要承受梁体转动和伸缩引起的变形、相邻桥孔支座弹性压缩不同步而引起的错动变形、支点负弯矩、反复荷载、大型运输车辆局部轮载、温度效应等作用的影响，易使负弯矩区段在桥梁投入不久后便出现开裂等问题，降低主梁抗弯刚度、增大主梁跨中挠度，且因开裂渗水而引起钢梁锈蚀问题，从而对桥梁工作性能和耐久性能带来非常不利影响。对于钢-混组合梁桥，由于同时受到钢-混凝土相互作用、连接构造工作性能等的影响，使负弯矩区结构力学行为更为复杂，阻碍了此类桥梁在工程中的推广应用。申请号：201910557366.1，申请日：2019-06-25一种钢筋混凝土框架节点梁负弯矩装配钢结构及其加固方法，所述的装配钢结构，包括高强钢板带，角钢和楼板底部纵向钢带；钢筋混凝土框架节点包括竖向设置的框架柱，垂直框架柱水平设置的框架梁，以及分别垂直框架柱和框架梁水平设置在框架梁上的楼板；高强钢板带弯折呈直角贴合设置在楼板上面层和框架柱上，高强钢板带经螺杆分别与楼板和框架柱固定；角钢固定在高强钢板带的阴角处；角钢竖向肢经螺杆与高强钢板带和框架柱固定；楼板底部纵向钢带分别对称设置在框架梁两侧，且靠近框架梁贴合固定在楼板下面层；高强钢板带水平段经螺栓与楼板和楼板底部纵向钢带固定，阴角处经螺栓与角钢水平肢、楼板和楼板底部纵向钢带固定。申请号：201910454074.5，申请日：2019-05-29公开了一种负弯矩区UHPC处理钢-混组合结构及制备方法，在钢-混组合结构负弯矩区节段长度内采用UHPC桥面板，并在墩顶处焊接(栓接)相邻钢梁的上翼缘。对于钢-混简支桥面连续组合结构梁，本技术能明显提高负弯矩区组合梁的开裂荷载，且裂缝间距较小，明显抑制混凝土裂缝的发展，其优异的抗裂性能可有效解决负弯矩区的开裂问题。申请号：201710170980.3，申请日：2017-03-21提供一种基于预应力钢板的混凝土梁负弯矩区加固结构，包括包覆于原柱体外围的柱钢板和覆盖在原梁体上方的梁钢板，所述的柱钢板与原柱体之间用填充料填充，所述的柱钢板上方穿过楼板处凿槽与梁钢板焊接，实现梁钢板在梁柱交接处的固定，所述的梁钢板在梁柱交接处的负弯矩区采用具有初张力的预应力钢板，利用预应力钢板对横梁负弯矩处施加预应力，抑制裂缝的开展，提高梁体的抗弯能力；所述的梁钢板通过粘结剂和螺栓与原梁体上表面连接固定。本技术利用预应力钢板在梁的上表面负弯矩区设置预应力，可以成倍提高构件在正常使用阶段的承载能力以及刚度，并可抑制裂缝开展甚至闭合裂缝，使梁构件的性能显著改善。申请号：201810430805.8，申请日：2018-05-08公开了一种用于钢混组合梁负弯矩区的L形边槽超高性能混凝土桥面板及其纵向连接，包括：负弯矩区的L形边槽UHPC桥面板、带L形边槽的普通混凝土板、纵桥向的环状连接钢筋、湿接缝内填充的功能梯度混凝土。本技术利用UHPC材料抗拉强度高、高延性的特点，避免负弯矩区混凝土桥面板出现受拉开裂的问题，进而达到保证桥面板安全使用的目的。本技术的L形边槽、纵桥向的环状连接钢筋、湿接缝内填充的功能梯度混凝土，可以有效保证UHPC桥面板与相邻普通混凝土板在水平向的粘结性能良好，形成有效共同工作的整体。同时，本技术具有质量可控、施工方便的优点。申请号：201721738136.8，申请日：2017-12-14公开了一种用于钢混组合连续梁负弯矩区的抗裂构造，包括位于负弯矩区段的钢梁和混凝土桥面板，钢梁的底板上填充有内衬混凝土层；钢梁的两腹板内侧同时填充有腹板内衬混凝土层，靠近钢梁顶板的两腹板内衬混凝土层相向延伸，与混凝土桥面板形成一体式结构，靠近钢梁底板的两腹板内衬混凝土层向下延伸与底板内衬混凝土层形成一体式结构；在两腹板内侧和底板内侧间隔焊接有多个栓钉。本技术的抗裂构造设计简单，施工方便，在钢梁底板、两腹板和顶板围成的区域内填充内衬混凝土层，使组合梁横截面上应力传递更流畅；由于负弯矩区主梁的剪力滞效应得到改善，全断面上应力分布更均匀，基本不存在钢梁局部受压失稳的问题。申请号：201510030684.4，申请日：2015-01-21公开了一种用于钢-混组合梁负弯矩区的长寿命混凝土及其制备方法，涉及长寿命混凝土制备领域。长寿命混凝土按质量份计，包括456～520份胶凝材料、1748～1813份集料、0.80～1.50份仿钢纤维、2.05～2.86份增韧材料、4.10～5.72份减水剂和142～148份水；所述长寿命混凝土的28天d抗压强度≥69.0MPa、28d抗折强度≥7.0MPa、28d劈裂抗拉强度≥5.0MPa、28d弹性模量≥36.0GPa、56d氯离子扩散系数＜4.0×10-12m2/s、抗裂等级达到L-Ⅳ级、28d弯曲韧性指数I20≥8。长寿命混凝土的抗弯拉强度、弯曲韧性和抗裂性均较高，改变了混凝土易脆性，不仅结构耐久性好，使用寿命长，而且成本较低，便于大量使用。申请号：201710254168.9申请日：2017-04-18公开了一种先简支后连续钢混组合桥梁负弯矩区结构，该负弯矩区横桥向采用钢筋混凝土梁，纵桥向钢梁采用压剪式构造与混凝土横梁相连接。对于跨度小于30米桥梁的先简支后连续构造，采用本技术的负弯矩区处理模式，可以节省工厂制造费用，节省建设安装费用，节省施工时间，具有良好的经济效益。且本技术钢混组合负弯矩区传力路径简单明确，承载能力高，使得该类桥梁建设工厂化率高，现场安装工作量小，施工速度快，对于中小跨径钢混组合结构桥梁具有良好的经济和社会效益。申请号：201910625094.4，申请日：2019-07-11涉及一种采用耐候波形钢腹板的钢-混凝土组合梁结构，属于桥梁钢-混组合结构领域，该结构由底部钢板、波形钢腹板、上翼缘钢板、横向加劲肋、栓钉连接件、剪力连接件、预制混凝土板和现浇混凝土组成。结构中混凝土由预制混凝土板和浇筑在腹板内部及上翼缘钢板顶面的现浇混凝土组成。混凝土通过栓钉连接件与腹板连接，通过剪力连接件与上翼缘钢板连接。该结构通过采用耐候波形钢腹板，并在腹板内侧灌注混凝土，既降低了钢混连接界面的剪力，又提高了结构的承载力，降低了负弯矩区混凝土所受的拉力，同时采用耐候钢板也降低了梁体涂装的成本，施工方便快捷。以上公开技术的技术方案以及本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于高性能材料的型钢-混凝土组合梁负弯矩区结构，包括：/n钢梁，所述钢梁端部两两相邻对接处采用连接钢板及螺栓连接，该对接处称为负弯矩区；/n钢筋混凝土横梁，所述钢筋混凝土横梁呈包裹式固定在负弯矩区外部；/n还包括：/n高性能混凝土桥面板，所述高性能混凝土桥面板铺设在负弯矩区正上方，即铺设在位于负弯矩区的钢梁顶面之上和铺设在位于负弯矩区的钢筋混凝土横梁顶面之上；所述高性能混凝土桥面板保证完全覆盖住负弯矩区。/n其特征在于，所述高性能混凝土桥面板中间铺设纵横加强筋框架，所述纵横加强筋框架由绑扎在一起的横桥向钢筋和绑扎纵桥向钢筋构成；/n还包括：/n普通混凝土桥面板，所述普通混凝土桥面板位于钢梁顶面之上，且普通混凝土桥面板端面与高性能混凝土桥面板端面无缝贴合，且普通混凝土桥面板上表面与高性能混凝土桥面板上表面相平齐；/n还包括：/n剪力钉，所述钢梁为热轧工字型钢，在工字型钢上翼缘板与桥面板结合面设置有剪力钉用于型钢与混凝土桥面板之间连接，以使两者形成共同变形和受力的组合截面；/n所述剪力钉包括加密剪力钉、稀疏剪力钉：/n所述加密剪力钉嵌入高性能混凝土桥面板内；/n所述稀疏剪力钉嵌入普通混凝土桥面板内，所述稀疏剪力钉的布设间距大于加密剪力钉的间距；/n所述钢筋混凝土横梁内部设置穿梁加强筋框架；/n所述穿梁加强筋框架由纵向的矩形构造钢筋和横向穿梁钢筋绑扎构成，其中钢梁开设有能使穿梁钢筋穿过的钢筋孔；/n所述钢筋混凝土横梁端面贴合有横向端板，所述横向端板内侧面焊接焊钉，所述焊钉嵌入所述钢筋混凝土横梁内部；所述钢筋混凝土横梁底部支撑于支座上。/n...

【技术特征摘要】
1.一种基于高性能材料的型钢-混凝土组合梁负弯矩区结构，包括：
钢梁，所述钢梁端部两两相邻对接处采用连接钢板及螺栓连接，该对接处称为负弯矩区；
钢筋混凝土横梁，所述钢筋混凝土横梁呈包裹式固定在负弯矩区外部；
还包括：
高性能混凝土桥面板，所述高性能混凝土桥面板铺设在负弯矩区正上方，即铺设在位于负弯矩区的钢梁顶面之上和铺设在位于负弯矩区的钢筋混凝土横梁顶面之上；所述高性能混凝土桥面板保证完全覆盖住负弯矩区。
其特征在于，所述高性能混凝土桥面板中间铺设纵横加强筋框架，所述纵横加强筋框架由绑扎在一起的横桥向钢筋和绑扎纵桥向钢筋构成；
还包括：
普通混凝土桥面板，所述普通混凝土桥面板位于钢梁顶面之上，且普通混凝土桥面板端面与高性能混凝土桥面板端面无缝贴合，且普通混凝...

【专利技术属性】
技术研发人员：鲁薇薇，张冠华，吴宪锴，周丹，韩基刚，宋承哲，李文全，郭东升，陈建荣，商东洋，王超，王凯，全志强，
申请(专利权)人：辽宁省交通规划设计院有限责任公司，
类型：新型
国别省市：辽宁;21