[發明專利]部分波形鋼腹板預應力鋼－混凝土連續組合箱梁

無效

• 申請號: 200810031031.8
• 申請日: 2008-04-08
• 公開（公告）號: CN101255677A
• 公開（公告）日: 2008-09-03
• 發明（設計）人: 張陽;邵旭東;易篤韜;李立峰;晏班夫;彭旺虎;金曉勤
• 申請（專利權）人: 湖南大學
• 主分類號: E01D2/04
• 分類號: E01D2/04;E01D101/28;E01D101/30
• 代理公司: 長沙正奇專利事務所有限責任公司
• 代理人: 馬強

技術領域

本發明涉及橋梁工程和大跨結構領域，尤其是預應力鋼-混凝土連續組合箱梁。

背景技術

隨著我國橋梁建設的快速發展，各種新型結構形式的橋梁不斷涌現，而橋梁的輕型化和新型化一直是工程界十分關注的問題。綜合考慮結構受力性能、材料利用率、施工速度、經濟效益等因素，現有國內外的橋梁工程中越來越多地采用鋼-混凝土組合結構，其中預應力鋼-混凝土連續組合箱梁和預應力波形腹板PC組合箱梁是常見的結構形式。

常規預應力鋼-混凝土連續組合箱梁主要由混凝土頂板、鋼箱梁和鋼橫隔板組成，混凝土頂板與鋼箱梁通過連接鋼板和剪力件連接形成鋼-混凝土組合箱梁結構，并在結構負彎矩節段的混凝土頂板和鋼箱梁中分別張拉縱向預應力筋、體外縱向預應力筋。常規預應力鋼-混凝土連續組合箱梁由于平面鋼腹板的縱橋向剛度大，因此不可避免地會產生混凝土頂板中縱向預應力損失嚴重、預應力效率低的問題；此外中間支點附近的平面鋼腹板易于局部受壓失穩，實際工程中需在平面鋼腹板內側設置較多的縱向加勁肋，這樣不僅增加了焊接工作量，還會在平面鋼腹板上產生較大的焊接殘余應力，從而降平面鋼腹板的受力性能，并使工程費用增加。

已有的預應力波形鋼腹板PC組合箱梁主要由混凝土頂板、混凝土底板、波形鋼腹板、中間混凝土橫隔板和端混凝土橫隔板組成，波形鋼腹板通過連接鋼板和剪力件分別與混凝土頂板、混凝土底板連接形成組合結構。在結構負彎矩節段的混凝土頂板中張拉縱向預應力筋，在結構正彎矩節段的混凝土底板中張拉縱向預應力筋，同時還在波形鋼腹板內側張拉體外預應力筋。預應力波形腹板PC組合箱梁需要布置大量的體內和體外預應力筋。該結構中的預應力筋張拉施工和張拉應力控制較為繁瑣，波形鋼腹板與混凝土底板的連接施工也較為復雜，且易于形成薄弱面，可能會因應力集中或疲勞而破壞。

發明內容

本發明要解決的技術問題是，針對現有技術存在的不足，提供一種部分波形鋼腹板預應力鋼-混凝土連續組合箱梁，它既具有所述已有的預應力鋼-混凝土連續組合箱梁和所述預應力波形腹板PC組合箱梁結構優點，又能夠有效克服所述已有的預應力鋼-混凝土連續組合箱梁的混凝土頂板縱向預應力筋效率低下、平面鋼腹板易于局部失穩，以及所述預應力波形腹板PC組合箱梁需布置大量體內和體外預應力筋、施工復雜等問題，且具有受力性能好、材料利用率高、施工簡便快捷、經濟效益顯著的特點。

本發明提出的技術方案是，所述部分波形鋼腹板預應力鋼-混凝土連續組合箱梁包括兩側鋼腹板和鋼底板構成的鋼箱梁，混凝土頂板裝在該鋼箱梁頂部并用連接鋼板和剪力件同所述鋼箱梁固定連接，該鋼箱梁中對應于鋼箱梁底部各支點部位分別裝有鋼橫隔板，所述整體的鋼箱梁由位于中段的結構負彎矩區節段和位于該結構負彎矩區節段兩端的結構正彎矩區節段組成，在所述結構負彎矩區節段的混凝土頂板中張拉縱向預應力筋，并在所述結構負彎矩區的鋼底板內布置縱向加勁肋，其結構特點是，所述結構負彎矩區的鋼箱梁兩側鋼腹板為波形鋼腹板，而所述結構正彎矩區的鋼箱梁兩側鋼腹板為平面鋼腹板。

以下對本發明做出進一步說明。

參見圖1至圖4，本發明的部分波形鋼腹板預應力鋼-混凝土連續組合箱梁包括兩側鋼腹板和鋼底板3構成的鋼箱梁11，混凝土頂板1裝在該鋼箱梁11頂部并用連接鋼板10和剪力件6同所述鋼箱梁11固定連接，該鋼箱梁11中對應于鋼箱梁底部各支點9部位分別裝有鋼橫隔板8，所述整體的鋼箱梁11由位于中段的結構負彎矩區節段和位于該結構負彎矩區節段兩端的結構正彎矩區節段組成，在所述結構負彎矩區節段的混凝土頂板1中張拉縱向預應力筋5，并在所述結構負彎矩區的鋼底板內布置縱向加勁肋7，其結構特點是，所述結構負彎矩區的鋼箱梁兩側鋼腹板為波形鋼腹板2，而所述結構正彎矩區的鋼箱梁兩側鋼腹板為平面鋼腹板4。

本發明的技術原理是，由于所述結構負彎矩區采用了波形鋼腹板2，而該波形鋼腹板2軸向剛度低，混凝土頂板1因張拉縱向預應力筋5而產生的變形幾乎不受約束，因此大幅提高了混凝土頂板縱向預應力筋5的效率，可減少縱向預應力筋5用量；所采用的波形鋼腹板2抗剪和抗剪切屈曲能力強，可大幅提高腹板的穩定性和抗剪承載力。