專利名稱：一種組合梁—混凝土梁結(jié)合段的結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種組合梁-混凝土梁結(jié)合段的結(jié)構(gòu)，特別涉及混合斜拉橋體系中的組合梁-混凝土梁結(jié)合段的結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
斜拉橋作為一種拉索體系，受力合理、施工便捷，相比梁式橋、拱橋，斜拉橋具有更大的跨越能力。由于斜拉橋拉索的自錨特性，不需要像懸索橋那樣巨大主纜錨碇，因此相比懸索橋具有更好的經(jīng)濟(jì)性，加之斜拉橋有良好的力學(xué)性能和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，已成為大跨度橋梁最主要橋型之一，在跨徑100 800m的范圍內(nèi)占據(jù)著優(yōu)勢(shì)，在跨徑800 IlOOm特大跨徑橋梁角逐競(jìng)爭(zhēng)中，斜拉橋也扮演著重要角色，因此斜拉橋體系在跨越結(jié)構(gòu)適用性上具有較強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。目前，斜拉橋體系按主梁材料不同可以劃分為鋼梁斜拉橋、混凝土梁斜拉橋、組合梁斜拉橋及鋼梁-混凝土梁混合梁斜拉橋。鋼梁斜拉橋具有跨越能力強(qiáng)，施工周期短，造價(jià)高等特點(diǎn)，一般適用于較大跨徑的斜拉橋?；炷亮盒崩瓨蚓哂性靸r(jià)低、剛度大撓度小、抗風(fēng)性能好等優(yōu)點(diǎn)，其跨越能力不如鋼梁斜拉橋，施工速度也較鋼梁斜拉橋慢。組合梁斜拉橋組合梁是指在鋼梁頂面用混凝土橋面板代替正交異性鋼橋面板， 鋼梁與混凝土橋面板通過剪力栓釘聯(lián)接為一體共同受力的梁結(jié)構(gòu)。它除具有與鋼梁共同的優(yōu)缺點(diǎn)外，還能降低用鋼量指標(biāo)，且其剛度、抗風(fēng)穩(wěn)定性優(yōu)于鋼梁。鋼梁-混凝土梁混合梁斜拉橋是指主跨全部或部分采用鋼梁，邊跨采用混凝土梁的一種斜拉橋體系。該種斜拉橋體系適用于邊跨與主跨比值較小的情況。鋼梁-混凝土梁混合梁斜拉橋體系中，鋼梁與混凝土梁銜接部位稱為鋼-混凝土結(jié)合段。申請(qǐng)?zhí)枮镃N201020185880. 1的中國(guó)專利公開了“一種梁的新型鋼-混凝土結(jié)合段的構(gòu)造”，該構(gòu)造包括鋼梁和混凝土梁，所述鋼梁與所述混凝土梁的結(jié)合處設(shè)置有承壓板， 所述鋼梁包括鋼梁頂板、鋼梁底板和鋼梁腹板；所述混凝土梁包括混凝土腹板，所述鋼梁外套于所述混凝土梁上，從而形成一混凝土梁至鋼梁的過渡段，所述過渡段內(nèi)的鋼梁腹板插入到混凝土梁腹板內(nèi)形成一鋼-混凝土的組合截面；位于所述過渡段內(nèi)的鋼梁頂板和鋼梁底板之間設(shè)有由橫向隔板組成的上、下兩個(gè)封閉的隔倉(cāng)；所述承壓板是一與鋼梁的橫斷面完全吻合的鋼板；所述過渡段內(nèi)的鋼梁頂板與混凝土梁之間、鋼梁底板與混凝土梁之間、鋼梁腹板與混凝土梁腹板之間、承壓板與混凝土梁之間均設(shè)有剪力栓釘；所述混凝土梁內(nèi)設(shè)置有預(yù)應(yīng)力鋼束和/或精軋螺紋鋼筋，所述預(yù)應(yīng)力鋼束和/或精軋螺紋鋼筋錨固在承壓板上；所述鋼梁頂板和鋼梁底板上分別設(shè)置有U形加勁肋，所述U形加勁肋上均分別焊接有 η形加勁肋，所述η形加勁肋的高度是從鋼梁側(cè)向混凝土梁側(cè)逐漸變高。該專利存在弊端和局限性如下(1)該結(jié)構(gòu)只適用于鋼梁與混凝土梁相接的情況，具有適用的局限性；(2)該結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力鋼束和/或精軋螺紋鋼筋錨固在承壓板上，承壓板直接與鋼箱梁聯(lián)接，造成鋼束和/或鋼筋的錨頭曝露于鋼箱開放空間內(nèi)，不利于錨頭防腐，將會(huì)影響結(jié)構(gòu)耐久性；(3)該結(jié)構(gòu)只適用于鋼梁斷面與混凝土梁斷面外輪廓線相同的情況，具有構(gòu)造的局限性。迄今，我國(guó)已經(jīng)建成了多座鋼梁-混凝土梁混合梁斜拉橋，鋼梁-混凝土梁結(jié)合段，在該種體系斜拉橋中得到了廣泛的應(yīng)用與發(fā)展。我國(guó)至今還沒有已建成的組合梁-混凝土梁混合斜拉橋，組合梁-混凝土梁結(jié)合段的結(jié)構(gòu)仍是一項(xiàng)技術(shù)空白。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服已有技術(shù)的不足，提供一種能流暢的傳遞各種荷載產(chǎn)生的內(nèi)力和變形，并具有良好的抗疲勞性能和耐久性的一種組合梁-混凝土梁結(jié)合段的結(jié)構(gòu)。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是本發(fā)明的一種組合梁-混凝土梁結(jié)合段的結(jié)構(gòu)，它包括閉合隔艙以及自組合梁向混凝土梁方向依次間隔焊接在組合梁內(nèi)的橫隔板和承壓板，在所述的橫隔板和承壓板上均開有人孔，所述的閉合隔艙一端為開口端并且其另一端設(shè)置有封堵板，所述閉合隔艙的開口端與承壓板側(cè)壁固定聯(lián)接并且在承壓板另一側(cè)延伸至橫隔板，所述的封堵板以及延伸過封堵板的閉合隔艙與混凝土梁相連，在所述的閉合隔艙和封堵板周圍均澆筑有填充混凝土，其中位于閉合隔艙頂面的填充混凝土內(nèi)設(shè)置有貫通組合梁與混凝土梁的預(yù)應(yīng)力鋼束， 位于閉合隔艙底面的填充混凝土內(nèi)設(shè)置有一端錨固在承壓板上的精軋螺紋鋼筋，位于閉合隔艙側(cè)面的填充混凝土內(nèi)設(shè)置有一端錨固于承壓板的預(yù)應(yīng)力鋼束，所述的橫隔板、承壓板、 閉合隔艙以及封堵板與填充混凝土或混凝土梁的接觸面上均連接有剪力栓釘，在所述的橫隔板的組合梁側(cè)垂直焊接有多個(gè)η型加勁肋，所述的多個(gè)η型加勁肋底部與組合梁底板焊接，組合梁底板及組合梁左側(cè)外腹板延伸過封堵板一段長(zhǎng)度并包在混凝土梁外表面上， 組合梁右側(cè)外腹板延伸過封堵板一段長(zhǎng)度并插入混凝土梁內(nèi)，在組合梁右側(cè)外腹板與混凝土梁相接位置設(shè)置有與組合梁右側(cè)外腹板垂直設(shè)置并且外包于混凝土梁梁端橫斷面上的外包鋼板，所述的組合梁底板、組合梁左側(cè)外腹板、組合梁右側(cè)外腹板以及外包鋼板與填充混凝土或混凝土梁的接觸面上均聯(lián)接有剪力栓釘。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于(1)本發(fā)明的組合梁-混凝土梁結(jié)合段范圍內(nèi)，由于結(jié)構(gòu)中閉合隔艙斷面尺寸的變化，解決了主梁兩種材料的剛度不同對(duì)結(jié)構(gòu)受力、變形產(chǎn)生突變的影響；(2)本發(fā)明的組合梁-混凝土梁結(jié)合段范圍內(nèi)的填充混凝土，與組合梁橋面板以及混凝土梁采用同種標(biāo)號(hào)的混凝土同期澆筑，并設(shè)置貫通的鋼束，使兩種梁更有效的結(jié)合在一起，提高了結(jié)構(gòu)安全性；(3)本發(fā)明的組合梁-混凝土梁結(jié)合段范圍內(nèi)，沿軸向并貫穿于所述組合梁接頭端部和所述混凝土梁接頭端部設(shè)置有鋼束和/或精軋螺紋鋼筋，采用強(qiáng)大的鋼束與精軋螺紋鋼筋配合使用，可以有效地抵抗活載產(chǎn)生的彎矩；(4)本發(fā)明的組合梁-混凝土梁結(jié)合段，橫隔板斷面上焊接的變高度π型加勁肋， 有效改善了主梁剛度過渡的平順性；(5)本發(fā)明的組合梁-混凝土梁結(jié)合段，組合梁的底板及左側(cè)外腹板延伸過封堵板一段長(zhǎng)度并包在混凝土梁上，組合梁的右側(cè)外腹板延伸過封堵板一段長(zhǎng)度并插入混凝土梁內(nèi)，在組合梁的右側(cè)外腹板與混凝土梁相接位置設(shè)置有與組合梁的右側(cè)外腹板垂直，并且外包于混凝土梁梁端橫斷面上的外包鋼板，所述的組合梁底板、組合梁左側(cè)外腹板、組合梁右側(cè)外腹板以及外包鋼板，在與混凝土接觸面上均垂直聯(lián)接有剪力栓釘，使混凝土防裂能力得到了提高，使結(jié)構(gòu)的可靠性、抗疲勞性和耐久性顯著增強(qiáng)，使該方案結(jié)構(gòu)更具合理性。(6)本發(fā)明的組合梁-混凝土梁結(jié)合段，適用于組合梁與混凝土梁的有效聯(lián)接。(7)本發(fā)明的組合梁-混凝土梁結(jié)合段，在承壓板至橫隔板范圍內(nèi)，閉合隔艙外側(cè)澆筑混凝土，在更有效的滿足剛度過渡的基礎(chǔ)上，能夠有效避免錨固于承壓板端部鋼束和鋼筋錨頭由于外露而引起的銹蝕，提高結(jié)構(gòu)在全壽命周期內(nèi)的耐久性。綜上，本發(fā)明組合梁-混凝土梁結(jié)合段的結(jié)構(gòu)能流暢傳遞各種荷載產(chǎn)生的內(nèi)力 (軸力、剪力和彎矩)和變形，并具有良好的抗疲勞性能和耐久性。


圖1是本發(fā)明一種組合梁-混凝土梁結(jié)合段的結(jié)構(gòu)的立面結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖1所示的結(jié)合段的1-1部位斷面示意圖；圖3是圖1所示的結(jié)合段的2-2部位斷面示意圖；圖4是圖1所示的結(jié)合段的3-3部位斷面示意圖；圖5是圖1所示的結(jié)合段的4-4部位斷面示意圖；圖6是圖1所示的結(jié)合段的5-5部位斷面示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。如附圖所示的本發(fā)明的一種組合梁-混凝土梁結(jié)合段13的結(jié)構(gòu)，它包括閉合隔艙 3以及自組合梁1向混凝土梁2方向依次間隔焊接在組合梁內(nèi)的橫隔板4和承壓板5，在所述的橫隔板4和承壓板5上均開有人孔14，所述的閉合隔艙3 —端為開口端，另一端設(shè)置封堵板6，所述閉合隔艙3的開口端與承壓板5側(cè)壁固定聯(lián)接并且在承壓板5另一側(cè)延伸至橫隔板4，所述的封堵板6以及延伸過封堵板6的閉合隔艙3與混凝土梁2相連，延伸過封堵板6的閉合隔艙3長(zhǎng)度優(yōu)選的為0. 4 0. 6m，在所述的閉合隔艙3和封堵板6周圍均澆筑有填充混凝土 8，其中位于閉合隔艙3頂面的填充混凝土 8內(nèi)設(shè)置貫通組合梁1與混凝土梁 2的預(yù)應(yīng)力鋼束9，位于閉合隔艙3底面的填充混凝土 8內(nèi)設(shè)置有一端錨固在承壓板5上的精軋螺紋鋼筋10(圖1中的15為精軋螺紋鋼筋10的錨頭處)。精軋螺紋鋼筋10在施工過程中另一端錨固在混凝土梁2體內(nèi)。位于閉合隔艙3側(cè)面的填充混凝土 8內(nèi)設(shè)置有一端錨固于承壓板5的預(yù)應(yīng)力鋼束9，預(yù)應(yīng)力鋼束另一端在施工過程中錨固在混凝土梁2體內(nèi)。所述橫隔板4、承壓板5、閉合隔艙3以及封堵板6與填充混凝土或混凝土梁的接觸面上均連接有剪力栓釘7。在橫隔板4的組合梁2側(cè)垂直焊接有多個(gè)π型加勁肋12，π型加勁肋 12底部與組合梁底板17焊接，組合梁底板17及組合梁左側(cè)外腹板18延伸過封堵板6 —段長(zhǎng)度并包在混凝土梁2外表面上，組合梁右側(cè)外腹板19延伸過封堵板6 —段長(zhǎng)度并插入混凝土梁2內(nèi)，在組合梁右側(cè)外腹板19與混凝土梁2相接位置設(shè)置有與組合梁右側(cè)外腹板19
5垂直設(shè)置并且外包于混凝土梁梁端20橫斷面上的外包鋼板11，所述的組合梁底板17、組合梁左側(cè)外腹板18、組合梁右側(cè)外腹板19以及外包鋼板11與填充混凝土或混凝土梁接觸面上均聯(lián)接有剪力栓釘7。優(yōu)選的組合梁右側(cè)外腹板19延伸過封堵板6插入混凝土梁2的長(zhǎng)度為0. 4-0. 6m,優(yōu)選的組合梁底板17、組合梁左側(cè)外腹板18延伸過封堵板0. 4 0. 6m并外包于混凝土梁2外壁上。組合梁-混凝土梁結(jié)合段是指，組合梁與混凝土梁之間互相連接的一段范圍內(nèi)的梁結(jié)構(gòu)(長(zhǎng)度一般約4m)。應(yīng)用于組合梁-混凝土梁結(jié)合段中的組合梁是指在鋼梁頂面用混凝土橋面板代替正交異性鋼橋面板，鋼梁與混凝土橋面板通過剪力栓釘聯(lián)接為一體共同受力的梁結(jié)構(gòu)，為現(xiàn)有的常規(guī)結(jié)構(gòu)，組合梁的斷面形式可以采用單箱或分離式雙箱形式， 每個(gè)箱可根據(jù)情況采用單室或多室形式。本實(shí)例中組合梁采用的是分離式雙箱，每箱三室的斷面形式，每個(gè)箱均采用了所述的組合梁-混凝土梁結(jié)合段與混凝土梁聯(lián)接。應(yīng)用于組合梁-混凝土梁結(jié)合段中的混凝土梁為現(xiàn)有的常規(guī)結(jié)構(gòu)，可采用鋼筋混凝土箱梁或預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁，本實(shí)例中采用的是預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁。橫隔板4為閉合隔艙3與組合梁1聯(lián)接起點(diǎn)，封堵板6為閉合隔艙3與混凝土梁2聯(lián)接終點(diǎn)。本發(fā)明組合梁-混凝土梁結(jié)合段的結(jié)構(gòu)中，填充混凝土 8應(yīng)與組合梁混凝土橋面板16、混凝土梁2同期澆筑。優(yōu)選的所述的閉合隔艙3的斷面可以為矩形，這樣便于鋼板加工以及填充混凝土 8澆筑和振搗密實(shí)。優(yōu)選的閉合隔艙3斷面尺寸自組合梁1向混凝土梁2方向逐漸變小； 這樣可以保證組合梁與混凝土梁銜接段剛度的平順過渡，有利于流暢的傳遞各種荷載產(chǎn)生的內(nèi)力。
權(quán)利要求
1.一種組合梁-混凝土梁結(jié)合段的結(jié)構(gòu)，其特征在于它包括閉合隔艙以及自組合梁向混凝土梁方向依次間隔焊接在組合梁內(nèi)的橫隔板和承壓板，在所述的橫隔板和承壓板上均開有人孔，所述的閉合隔艙一端為開口端并且其另一端設(shè)置有封堵板，所述閉合隔艙的開口端與承壓板側(cè)壁固定聯(lián)接并且在承壓板另一側(cè)延伸至橫隔板，所述的封堵板以及延伸過封堵板的閉合隔艙與混凝土梁相連，在所述的閉合隔艙和封堵板周圍均澆筑有填充混凝土，其中位于閉合隔艙頂面的填充混凝土內(nèi)設(shè)置有貫通組合梁與混凝土梁的預(yù)應(yīng)力鋼束， 位于閉合隔艙底面的填充混凝土內(nèi)設(shè)置有一端錨固在承壓板上的精軋螺紋鋼筋，位于閉合隔艙側(cè)面的填充混凝土內(nèi)設(shè)置有一端錨固于承壓板的預(yù)應(yīng)力鋼束，所述的橫隔板、承壓板、 閉合隔艙以及封堵板與填充混凝土或混凝土梁的接觸面上均連接有剪力栓釘，在所述的橫隔板的組合梁側(cè)垂直焊接有多個(gè)η型加勁肋，所述的多個(gè)η型加勁肋底部與組合梁底板焊接，組合梁底板及組合梁左側(cè)外腹板延伸過封堵板一段長(zhǎng)度并包在混凝土梁外表面上， 組合梁右側(cè)外腹板延伸過封堵板一段長(zhǎng)度并插入混凝土梁內(nèi)，在組合梁右側(cè)外腹板與混凝土梁相接位置設(shè)置有與組合梁右側(cè)外腹板垂直設(shè)置并且外包于混凝土梁梁端橫斷面上的外包鋼板，所述的組合梁底板、組合梁左側(cè)外腹板、組合梁右側(cè)外腹板以及外包鋼板與填充混凝土或混凝土梁的接觸面上均聯(lián)接有剪力栓釘。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合梁-混凝土梁結(jié)合段的結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的閉合隔艙斷面尺寸自組合梁向混凝土梁方向逐漸變小。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合梁-混凝土梁結(jié)合段的結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的閉合隔艙及組合梁右側(cè)外腹板延伸過封堵板插入混凝土梁的長(zhǎng)度為0. 4-0. 6m，組合梁底板17、 組合梁左側(cè)外腹板延伸過封堵板0. 4 0. 6m并外包于混凝土梁外壁上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合梁-混凝土梁結(jié)合段的結(jié)構(gòu)，其特征在于在組合梁右側(cè)外腹板與混凝土梁相接位置設(shè)置有與組合梁右側(cè)外腹板垂直設(shè)置并且外包于混凝土梁梁端橫斷面上的外包鋼板。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種組合梁-混凝土梁結(jié)合段的結(jié)構(gòu)，它包括閉合隔艙以及自組合梁向混凝土梁方向依次間隔焊接在組合梁內(nèi)的橫隔板和承壓板，在橫隔板和承壓板上均開有人孔，閉合隔艙一端為開口端并且其另一端設(shè)置有封堵板，閉合隔艙的開口端與承壓板側(cè)壁固定聯(lián)接并且在承壓板另一側(cè)延伸至橫隔板，所述的封堵板以及延伸過封堵板的閉合隔艙與混凝土梁相連，在所述的閉合隔艙和封堵板周圍均澆筑有填充混凝土，在橫隔板的組合梁側(cè)垂直焊接有多個(gè)π型加勁肋。本結(jié)構(gòu)解決了主梁兩種材料的剛度不同對(duì)結(jié)構(gòu)受力、變形產(chǎn)生突變的影響。
文檔編號(hào)E01D19/00GK102359060SQ201110203160
公開日2012年2月22日 申請(qǐng)日期2011年7月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月20日
發(fā)明者劉旭鍇, 周莉, 孫東利, 曹景, 李偉, 白玉川, 胡江, 謝斌, 趙偉, 陳龍, 駱春雨 申請(qǐng)人:天津市市政工程設(shè)計(jì)研究院