[實用新型]內置斜腿剛架預應力混凝土變截面箱梁橋

無效

• 申請號: 200620139481.5
• 申請日: 2006-12-27
• 公開（公告）號: CN200985489Y
• 公開（公告）日: 2007-12-05
• 發明（設計）人: 吳國松;吳明生;盧勤;孫明星;李軍心;舒亞健;郝章喜;陳為高;郭宏飛;范忠煥;漆國秋
• 申請（專利權）人: 重慶交通大學;重慶國通土木工程技術有限公司
• 主分類號: E01D2/04
• 分類號: E01D2/04;E01D101/28
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司
• 代理人: 孫長龍

技術領域

該實用新型屬于土木工程橋梁技術領域，尤其涉及一種內置斜腿剛架預應力混凝土變截面箱梁橋。

背景技術

大跨預應力混凝土變截面箱梁橋是目前廣泛采用的橋型，以連續梁和連續剛構橋最為多見，常采用掛籃懸臂澆筑法施工。圖1為現有的一種大跨預應力混凝土變截面箱梁橋的立面布置圖，為連續剛構橋，跨中梁高小于位于橋墩6處的支點梁高，底部為箱梁底板1，主梁下緣立面為坦拱形，采用分段掛籃懸臂現澆工藝施工。由圖3至圖5所示，其箱梁采用單箱單室截面，由跨中向懸臂根部支點的方向，箱室凈空加大，其梁高加大，底板1逐漸加厚，底板1立面為坦拱形，底板1的凈矢跨比為1/12.7。用于錨固底板索的鋸齒塊3設置在腹板2和底板1的結合轉角處。由圖13至圖16所示，其鋼索縱向布置方式是：頂板負彎矩索水平布置，錨固在靠近腹板2處，腹板索7下彎布置提供一定的向上的抗剪分力，跨中正彎矩底板索5布置在底板1內，底板索5錨固在鋸齒塊3上，底板索5立面為與底板1一致的拱形，因此拱形的底板索5在受拉力時會產生向下的徑向力，錨固端遠離跨中的底板索5向下的徑向力大。

現有技術大跨預應力混凝土變截面箱梁橋存在以下構造和受力不合理的問題，跨徑越大問題越嚴重，制約著該類橋梁的發展：

(1)變截面箱梁橋目前常用的截面形式為單箱單室截面，由于受力需要，梁高由跨中L/2截面向支點截面不斷加大，導致底板1的下緣立面成拱形，正彎矩索布置在底板1內，故正彎矩索常稱為底板索5，這種構造布置導致底板索5立面亦成拱形，底板索5張拉時必然產生向下的徑向力。當橋梁跨徑增大時，現有技術是采用增加梁高、加厚底板1、局部加厚腹板2、增加配筋等措施，而增加配筋，底板索5的徑向力進一步加大。腹板2和底板1加厚處理可解決承壓問題，但對梁體的剛度的貢獻沒有增加梁高大，增大梁高后腹板2穩定性會降低，腹板2可加厚，但進一步加大自重，增大梁高跨中正彎矩束向下的徑向力進一步加大，故現有技術大跨預應力混凝土變截面箱梁橋，跨徑增大時靠加大傳統箱室結構梁高、加厚腹板2和底板1有較大的負作用。

(2)底板索5向下的徑向力在相應底板位置產生順橋向剪切力，跨中段底板1較薄，一般為25～40cm，橫向鋼筋按構造配置，底板索5向下的徑向力過大則易導致跨中段底板1出現順橋向剪切裂縫，嚴重的導致橋梁底板1崩裂破壞。

(3)底板索5向下的徑向力直接導致相應區段腹板2受拉，易導致腹板2出現主拉應力裂縫，通常L/4截面至L/2截面范圍此類病害較常見，與此有關，一般L/4截面至L/2截面范圍梁高較小，豎向預應力控制難度大，若豎向預應力不可靠，會加劇病害。

(4)由于底板索5因構造要求需要錨固在腹板2和底板1交接處以減短傳力路線，對大跨徑橋梁底板索5錨固區常常由跨中附近到L/8截面附近，大跨懸臂澆筑法施工的變截面箱梁橋的正彎矩區通常在L/4截面至跨中L/2截面間，跨中L/2截面最大，L/8截面附近正彎矩一般很小或為負彎矩，為保證跨中正彎矩受力和錨固構造需要，布置在L/4截面至L/8截面間的底板索5對該段受力不利，L/4截面至L/8截面梁高大，偏心距大，且產生向下的徑向力最大，故負作用大。

(5)底板索5向下的徑向力直接導致跨中下撓。

(6)拱形底板索5定位難，施工不易控制，曲線索預應力損失大，不經濟。

實用新型內容

針對現有技術的缺陷和不足，本實用新型的目的在于提供一種結構整體剛度大、撓度小、抗剪能力強、布索合理、跨中正彎矩索不產生向下的徑向力、箱梁構造受力合理、施工方便的內置斜腿剛架預應力混凝土變截面箱梁橋結構。

本實用新型技術方案如下：內置斜腿剛架預應力混凝土變截面箱梁橋，包括構成箱梁的底板1及腹板2，其特征在于：在變截面箱梁橋箱梁內設置一斜腿剛架結構，斜腿剛架結構由內置縱梁41和內置斜腿42組成；內置縱梁41設在箱梁內跨中底板1相應梁高位置，跨中L/2截面至3L/8截面附近區段底板1和內置縱梁41融為一體，內置縱梁41高度和跨中底板1厚度一致；內置斜腿42一端與內置縱梁41連為一體，其兩側與腹板2連為一體，內置斜腿42和箱梁底板1平行布置，內置斜腿42和底板1徑向距離為支點總梁高H的1/4～1/5，內置斜腿42、箱梁底板1和腹板2均采用等截面，厚度均為40～60cm；箱梁底板1下緣線形采用懸連線，凈矢跨比為1/7～1/9；跨中正彎矩底板索5沿內置縱梁41水平布置，在底板索5張拉錨固位置的內置縱梁41上設置鋸齒塊，底板索5張拉錨固端在鋸齒塊3處彎起到箱內，底板索5的兩個錨固端對稱張拉并錨固在鋸齒塊3上。