本发明专利技术公开了一种箱室内加拱的纤维混凝土箱梁及具有该箱梁的桥梁，纤维混凝土箱梁包括：纤维混凝土箱梁主体，包括石墨烯混凝土顶板、钢纤维混凝土底板及连接所述顶板与底板的两个钢纤维混凝土腹板，所述底板与腹板连成整体，该整体结构的曲线形式为抛物线或悬链线。所述顶板、底板及腹板形成箱室；其特征在于，还包括：聚丙烯纤维混凝土拱式结构，设置于所述箱室内，所述拱式结构的两个拱脚连接在所述底板上，所述拱式结构的拱顶连接在所述顶板下缘。本发明专利技术能显著增加结构的横向刚度和抗剪能力，大幅提高了横向跨度较大的箱梁桥面板抵抗横向弯矩的能力，极大增强了箱梁结构的抗裂性能，外形美观。外形美观。外形美观。
【技术实现步骤摘要】
一种箱室内加拱的纤维混凝土箱梁及具有该箱梁的桥梁
[0001]本专利技术属于桥梁工程
，尤其涉及一种箱梁及具有该箱梁的桥梁。
技术介绍
[0002]随着我国桥梁设计水平的不断提高、施工技术的不断进步，我国的桥梁结构正向着长跨径、宽桥面、轻型化的方向不断发展。当悬臂与连续体系梁桥的跨径较大时，箱形截面是最适宜的横断面形式，其顶板和底板往往具有较大的面积，以便抵抗正负双向弯矩。且由于其截面闭合，抗扭刚度较大，当桥梁承受偏心荷载时内力分布比较均匀，另外整体性能也较好。
[0003]现代交通运输呈现出重载、高速、大流量的发展趋势，这就要求箱梁具有较大的横向宽度以适应不断增长的交通流。然而当箱梁横向宽度较大时，传统的普通混凝土箱梁顶板很容易出现横向刚度不足的问题，在自重和车辆局部荷载的作用下出现较大的横向弯曲应力。此外箱梁顶底板的普通混凝土材料孔隙较多且抗拉强度低，使用时不可避免的会产生裂缝和局部损失，水分和其它有害物质通过这些孔隙及微裂纹侵入混凝土，引发强度降低、渗漏、碳化、钢筋锈蚀等一系列不良影响。
技术实现思路
[0004]本专利技术的主要目的是针对传统普通混凝土箱形截面当横向宽度较大时横向刚度不足以及易开裂和箱内渗水问题，提供了一种箱梁及具有该箱梁的桥梁。
[0005]为了解决本专利技术的技术问题，本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种箱室内加拱的纤维混凝土箱梁，包括：箱梁主体，包括顶板、底板及连接所述顶板与底板的两个腹板所述顶板、底板及腹板形成箱室；拱式结构，设于所述箱室内，所述拱式结构的两个拱脚连接在所述底板上，所述拱式结构的拱顶连接在所述土顶板下缘。
[0006]进一步的，所述顶板为石墨烯混凝土顶板，所述底板和腹板为钢纤维混凝土腹板，所述拱式结构为聚丙烯纤维混凝土拱式结构。
[0007]进一步的，所述石墨烯混凝土顶板采用的石墨烯为氧化石墨烯，其掺量为胶凝材料质量的0.02%。
[0008]进一步的，所述拱式结构的拱轴线为抛物线或圆弧线，所述拱式结构的拱顶上表面与所述顶板的下表面相切且连接在所述顶板下缘。
[0009]进一步的，所述钢纤维混凝土底板与钢纤维混凝土腹板连成整体，外形为抛物线或悬链线。
[0010]一种桥梁，包括一个或多个箱室内加拱的纤维混凝土箱梁，并且由多个拱式结构跨所述箱梁沿着桥梁纵向连续布置。
[0011]进一步的，所述桥梁跨径大于30m，在箱室内布置预应力碳纤维索。
[0012]进一步的，碳纤维索锚固在顶板或者底板，箱梁内部可以设置转向块以调整碳纤
维拉索的方向，使受力更合理。
[0013]进一步的，所述顶板的厚度在桥梁跨径范围内均为25cm，所述钢纤维混凝土腹板和底板的厚度均为30cm。
[0014]有益效果:1.本专利技术提供了一种箱室内加拱的纤维混凝土箱梁结构，箱室内的聚丙烯纤维混凝土拱式结构可以提供顶板额外的支撑点，有效提高了顶板的横向抗弯刚度，能够避免横向宽度较大的箱梁顶板的横向破坏；同时拱结构的存在增加了箱梁横截面的面积，提高了箱梁的抗剪能力，尤其是相对于其他结构，拱式结构能够适配各种尺寸的箱室。
[0015]2.顶板采用石墨烯混凝土，充分利用了石墨烯混凝土抗压和抗拉强度高以及抗渗性能好的优点，能够有效减少顶板的厚度并提高抗裂性能。
[0016]3.腹板及底板均采用钢纤维混凝土，其具有抗剪和抗压强度高等优点，可以大幅提高箱梁的抗裂性能并减轻自重。
[0017]4.腹板及底板连成整体，可以减少箱梁结构的应力集中现象，且曲线优美，具有较高的审美价值。
[0018]5.箱室内增加的聚丙烯纤维混凝土拱式结构为曲线形式，与其它形式相比较，受力更加合理，尤其是在箱梁梁高较大时，考虑到拱结构自身自重及顶板传来的荷载作用下的恒载压力线，其结构更加稳定。
[0019]6.桥梁由多个拱式结构跨所述箱梁沿着桥梁纵向连续布置，能够进一步提高桥梁结构的整体稳定性。
附图说明
[0020]下面结合附图对本专利进一步说明。
[0021]图1为本专利技术一种箱室内加拱的纤维混凝土箱梁结构的立体示意图。
[0022]图2为本专利技术一种箱室内加拱的纤维混凝土箱梁结构的横截面结构示意图。
[0023]图3为本专利技术的聚丙烯纤维混凝土拱式结构的结构示意图。
[0024]图中：1、石墨烯混凝土顶板，2、钢纤维混凝土底板，3、钢纤维混凝土腹板，4、聚丙烯纤维混凝土拱式结构，41、拱脚，42、拱顶。
具体实施方式
[0025]下面将结合附图和实施例，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只是本专利技术的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本专利技术的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0026]请参阅附图1，本专利技术实施例提供一种桥梁，包括多个箱梁。
[0027]箱梁为箱室内加拱的纤维混凝土箱梁结构，包括石墨烯混凝土顶板1、钢纤维混凝土底板2、两个对称布置的钢纤维混凝土腹板3以及聚丙烯纤维混凝土拱式结构4。钢纤维混凝土腹板3与钢纤维混凝土底板连成整体，该整体曲线形式为抛物线，石墨烯混凝土顶板1连接在钢纤维混凝土腹板3的顶部，钢纤维混凝土底板2连接在钢纤维混凝土腹板3的底部。石墨烯混凝土顶板1、钢纤维混凝土底板2、钢纤维混凝土腹板3组成一个箱室。聚丙烯纤维
混凝土拱式结构4位于石墨烯混凝土顶板1、钢纤维混凝土底板2、钢纤维混凝土腹板3组成的箱室的内部。
[0028]可以理解，在其他实施例中，顶板1、底板2、腹板3及拱式结构4可以采用其他材料。
[0029]请参阅附图2和附图3，聚丙烯纤维混凝土拱式结构4的两个拱脚41连接在钢纤维混凝土底板2上缘，聚丙烯混凝土拱式结构4的拱顶42连接在石墨烯混凝土顶板1下缘。
[0030]进一步地，所述钢纤维混凝土底板2和两个钢纤维混凝土腹板3组成地整体结构，该整体结构的曲线形式为抛物线或悬链线。
[0031]进一步地，所述聚丙烯纤维混凝土拱式结构4的拱轴线为抛物线或圆弧线，所述聚丙烯混凝土拱式结构4的两个拱脚41连接在所述碳纤维底板上缘，所述聚丙烯混凝土拱式结构4的拱顶42上表面与所述石墨烯混凝土顶板1的下表面相切且连接在所述石墨烯混凝土顶板1下缘，所述聚丙烯纤维混凝土拱式结构4沿着桥梁纵向连续布置。
[0032]进一步地，聚丙烯纤维混凝土拱式结构4的拱圈厚度为25cm。
[0033]进一步地，该箱梁用于跨径30m~40m的桥梁。
[0034]进一步地，石墨烯混凝土顶板1的厚度在桥梁跨径范围内均为25cm，钢纤维混凝土底板的厚度均为30cm，钢纤维混凝土腹板3的厚度均为30cm，尺寸统一。
[0035]进一步地，石墨烯混凝土顶板1采用的石墨烯为氧化石墨烯，其掺量为胶凝材料质量的0.02%。
[0036]进一步地，桥梁包括一个或多个箱室内加拱的纤维混凝土箱本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种箱室内加拱的纤维混凝土箱梁，包括：箱梁主体，包括顶板、底板及连接所述顶板与底板的两个腹板，所述顶板、底板及腹板形成箱室；其特征在于，还包括：拱式结构，设于所述箱室内，所述拱式结构的两个拱脚连接在所述底板上，所述拱式结构的拱顶连接在所述顶板下缘。2.根据权利要求1所述的一种箱室内加拱的纤维混凝土箱梁，其特征在于：所述顶板为石墨烯混凝土顶板，所述底板为钢纤维混凝土底板，所述腹板为钢纤维混凝土腹板，所述拱式结构为聚丙烯纤维混凝土拱式结构。3.根据权利要求2所述的一种箱室内加拱的纤维混凝土箱梁，其特征在于：所述石墨烯混凝土顶板采用的石墨烯为氧化石墨烯，其掺量为胶凝材料质量的0.02%。4.根据权利要求2所述的一种箱室内加拱的纤维混凝土箱梁，其特征在于：所述钢纤维混凝土底板与钢纤维混凝土腹板...
【专利技术属性】
技术研发人员：王新定，张强，于卫国，陈兵，徐小继，张璠，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：
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