一种基于大跨径钢桁混凝土桥面板的连续钢混组合梁桥制造技术

本实用新型专利技术公开了一种基于大跨径钢桁混凝土桥面板的连续钢混组合梁桥，包括连续组合的钢桁架结构体，混凝土桥面板以及桥墩；连续组合钢桁架结构体包括首段正弯矩段和尾段正弯矩段，首段正弯矩段和尾段正弯矩段之间间隔设有数个中间负弯矩段，相邻负弯矩段之间为中间正弯矩段；在负弯矩段上的负弯矩混凝土桥面板和钢桁架结构体之间通过不传递剪力的第一构造连接件进行连接；在正弯矩段上的正弯矩混凝土桥面板和钢桁架结构体之间通过传递剪力的第二构造连接件连接；在靠近负弯矩段钢桁架结构体的下弦杆内灌注有混凝土体，形成钢管混凝土体复合结构。本实用新型专利技术具有较高的承载能力和稳定性；易于优化结构布置形式；施工方便快捷等优点。快捷等优点。快捷等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种基于大跨径钢桁混凝土桥面板的连续钢混组合梁桥


[0001]本技术属于桥梁领域，尤其涉及一种基于大跨径钢桁混凝土桥面板的连续钢混组合梁桥。

技术介绍

[0002]桁架在土建工程中的应用非常广泛，除了古代用作木屋架和木桥外，近代的很多大跨度桥梁也采用了桁架结构形式。桁架由上下弦杆和腹杆构成，各杆件主要承受轴力。与承受较大弯矩和剪力的板梁桥相比，桁架桥随跨度的增加，其单位桥面用钢量的增加幅度较低。因而一般认为当梁式桥的跨径在60m以上时，采用桁架能够产生较好的经济性。
[0003]为了提高桁架整体刚度以及空间稳定性，在钢桁架桥的基础上发展出了钢桥面板组合桁梁桥。该类型桥梁在上、下弦平面布置的是纵横加劲的钢桥面板。1962年德国修建了世界上第一座钢桥面板组合桁架公路桥——富尔达长塔桥(Fuldatal)，为7跨上承式连续桁梁，跨径组合为79.2m+91.2m+107.8m+143.2m+107.8m+91.2m+79.2m。此后，钢板桁架组合桥在欧洲及日本等国家和地区的多种桥梁形式中都有采用，如荷兰的加浪特桥、德国的Kleve Emmerich桥、日本的岩黑岛大桥和柜石岛大桥。图1.5所示为德国Kleve Emmerich桥的实桥照片，采用的是钢桥面板
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钢桁架组合悬索桥方案。
[0004]如今，钢
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混凝土组合桁梁桥由于其优越的综合效益已在日本、德国、法国等国家得到应用，在国内，组合桁梁桥也得到了一定的发展，日渐成为桁梁桥今后的发展趋势。但组合桁梁桥的受力性能和设计方法较传统钢桁梁桥复杂，且相关研究滞后于工程实践，目前尚缺乏系统和成熟的组合桁梁桥分析计算理论和设计方法。上承式组合桁梁桥与普通的组合板梁、箱梁桥相比，受力上有较大不同，譬如组合板梁和箱梁主要承受弯矩和剪力的作用，受到的轴力很小，而组合桁梁桥在节点处除了承受弯矩和剪力作用外，上弦杆还承受巨大的纵向轴力。
[0005]为此设计开发一种基于大跨径钢桁混凝土桥面板的连续钢混组合梁桥，通过结构体系转换克服现有组合桁梁桥受力问题。

技术实现思路

[0006]针对现有技术存在的问题，本专利技术提供了一种基于大跨径钢桁混凝土桥面板的连续钢混组合梁桥。
[0007]本专利技术是这样实现的，一种基于大跨径钢桁混凝土桥面板的连续钢混组合梁桥，包括由钢桁架焊接而成的连续组合钢桁架结构体，浇筑在连续组合钢桁架结构体上表面的混凝土形成的混凝土桥面板以及用于支持钢桁架结构体的桥墩；连续组合钢桁架结构体包括首段正弯矩段和尾段正弯矩段，首段正弯矩段和尾段正弯矩段之间间隔设有数个中间负弯矩段，相邻负弯矩段之间为中间正弯矩段；在负弯矩段上的负弯矩混凝土桥面板和钢桁架结构体之间通过不传递剪力的第一构造连接件进行连接；在正弯矩段上的正弯矩混凝土桥面板和钢桁架结构体之间通过传递剪力的第二构造连接件连接；在靠近负弯矩段钢桁架
结构体的下弦杆内灌注有混凝土体，形成钢管混凝土体复合结构，使在连续桁梁桥的负弯矩段形成了一个倒置的组合截面。
[0008]优选的，所述负弯矩混凝土桥面板和钢桁架结构体之间的不传递剪力的第一构造连接件为抗拔不抗剪螺杆式连接件。
[0009]优选的，所述正弯矩混凝土桥面板和钢桁架结构体之间传递剪力的第二构造连接件采用栓钉。
[0010]本技术具有的优点和技术效果：与现有技术相比较，本专利具有如下的优点：
[0011]1、具有较高的承载能力和稳定性。由于受压上弦杆受到混凝土桥面板很好的约束，通常不会发生局部及整体失稳，在负弯矩段混凝土板和钢桁架结构体之间通过不传递剪力的构造连接件进行连接；使得混凝土板和钢梁能自由变形，从而有效释放混凝土板中因收缩徐变等引起的拉应力，并提高纵向预应力的导入度，改善桥面板的抗裂性能。对于双重组合作用桥，由于在负弯矩区的下弦杆内也灌注了混凝土，充分发挥混凝土抗压性能好的优点，显著改善下弦杆钢板受压稳定性能，经济地实现增大负弯矩区结构刚度的目的；与正弯矩区相似，稳定性得到保障，材料强度也能够充分发挥。双重组合是指钢桁架和混凝土桥面板的组合及负弯矩区的钢桁架和里面灌注混凝土的组合。
[0012]2、易于优化结构布置形式。对于超静定连续梁，支座区域的内力往往要明显大于跨中区域。通过采用双重组合作用，可以很方便地根据结构受力的要求，实现梁沿跨度方向刚度和强度的变化。这对于合理优化结构布置带来很大的灵活性。
[0013]3、施工方便快捷。双重组合作用桥的施工方式与普通组合桥相似，不需要特殊的设备及工艺。主梁部分的钢结构可采用悬臂法或整体吊装等方式进行施工，桥面板可采用现浇、叠合或预制混凝土。对于负弯矩区的下弦杆混凝土，可直接灌注，施工方便。因而，这种桥梁具有施工速度快，施工难度低等优点。
[0014]4、有效释放混凝土桥面板中因收缩徐变等引起的拉应力，加强桥面板的抗裂性能，显著改善下弦杆钢板受压稳定性能，从而使大跨径连续钢混组合梁桥的受力更加合理。
附图说明
[0015]图1是本专利技术结构示意图；
[0016]图2是下弦杆结构示意图；
[0017]图3是第一构造连接件布置局部放大图；
[0018]图4是第二构造连接件布置局部放大图。
[0019]图中、10、钢桁架结构体；101、首段正弯矩段；102、尾段正弯矩段；103、中间负弯矩段；104、中间正弯矩段；105、下弦杆；106、混凝土体；107、上弦杆；20、混凝土桥面板；201、负弯矩混凝土桥面板；202、正弯矩混凝土桥面板；30、桥墩；40、第一构造连接件；50、第二构造连接件。
具体实施方式
[0020]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0021]请参阅图1至图4，一种基于大跨径钢桁混凝土桥面板的连续钢混组合梁桥，包括由钢桁架焊接而成的连续组合钢桁架结构体10，浇筑在连续组合钢桁架结构体上表面的混凝土形成的混凝土桥面板20以及用于支持钢桁架结构体的桥墩30；连续组合钢桁架结构体包括首段正弯矩段101和尾段正弯矩段102，首段正弯矩段和尾段正弯矩段之间间隔设有数个中间负弯矩段103，相邻负弯矩段之间为中间正弯矩段104；
[0022]在负弯矩段的负弯矩混凝土桥面板201和钢桁架结构体之间通过不传递剪力的第一构造连接件40进行连接；
[0023]在正弯矩段的正弯矩混凝土桥面板202和钢桁架结构体之间通过传递剪力的第二构造连接件50连接。
[0024]在靠近负弯矩段钢桁架结构体的下弦杆105内灌注的混凝土体106，形成钢管混凝土体复合结构，使在连续桁梁桥的负弯矩段形成了一个钢管混凝土组合截面。
[0025]优选的所述负弯矩段混凝土板和钢桁架结构体之间的不传递剪力的第一构造连接件为抗拔不抗剪螺杆式连接件，如申请人在先申请的一种改进型抗拔不抗剪螺杆式连接件，其公开号为CN2本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于大跨径钢桁混凝土桥面板的连续钢混组合梁桥，包括由钢桁架焊接而成的连续组合钢桁架结构体，浇筑在连续组合钢桁架结构体上表面的混凝土形成的混凝土桥面板以及用于支持钢桁架结构体的桥墩；其特征在于：连续组合钢桁架结构体包括首段正弯矩段和尾段正弯矩段，首段正弯矩段和尾段正弯矩段之间间隔设有数个中间负弯矩段，相邻负弯矩段之间为中间正弯矩段；在负弯矩段上的负弯矩混凝土桥面板和钢桁架结构体之间通过不传递剪力的第一构造连接件进行连接；在正弯矩段上的正弯矩混凝土桥面板和钢桁...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐鸣，张德利，李仙，李海波，徐建军，崔超，焦占武，邵鸿钧，黄志，徐卫东，单心宇，王振南，任建新，徐婷婷，
申请(专利权)人：天津城建设计院有限公司，
类型：新型
国别省市：