[發明專利]一種波紋鋼腹板預彎組合梁及其施工方法

無效

• 申請號: 200910026496.9
• 申請日: 2009-04-22
• 公開（公告）號: CN101550675A
• 公開（公告）日: 2009-10-07
• 發明（設計）人: 楊明;黃僑;葉見曙
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: E01D2/02
• 分類號: E01D2/02;E01D21/00;E01D101/24;E01D101/30
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司
• 代理人: 張惠忠

技術領域

本發明涉及一種橋梁組合梁結構，尤其涉及一種波紋鋼腹板預彎組合梁及其施工方法。

背景技術

預彎組合梁是一種特點鮮明的結構，在橋梁工程中通常應用于中小跨徑的公路和鐵路簡支梁橋中，也可用于連續梁橋。與預應力箱梁、預應力T梁等常見的結構形式相比，它用鋼量大、單跨造價相對較高且施工工藝相對較為復雜；但同時它也具有剛度大、跨越能力強、耐久性好、高跨比小等明顯的優勢。二十世紀八十年代前，由于我國鋼材產量較少，如預彎組合梁等此類用鋼量較大的結構很難在我國得以廣泛采用。其后隨著鋼材產量的增加，以及結構設計理念的改進，一些用鋼量大但結構力學性能優良、耐久性好的結構(例如鋼管混凝土結構、鋼砼組合結構等)也開始在我國得到應用和發展。預彎組合梁作為鋼砼組合結構的一種具有鮮明的結構特點。雖然力學性質優良，但與其他傳統結構相比也有弱點和不足。目前，這種結構多應用于對高跨比限制較為嚴格(如多層立交橋)或結構剛度要求較高(如高速鐵路橋)的結構。對于這類結構，預彎組合梁不僅可以很好的實現其結構功能，還具有良好的經濟性。雖然預彎組合梁具有許多優點，但近年來在我國發展緩慢。對于預彎組合梁結構的研究主要集中于少數高校和研究機構中，實際應用的數量還很有限，遠少于比利時、德國、日本和法國等國家。究其原因，可歸結為以下三點：單跨預彎組合梁造價相對較高；施工工藝較為復雜；缺少相應的設計、施工規范和標準。

發明內容

要解決的技術問題：

本發明提供了一種波紋鋼腹板預彎組合梁，解決了上述所述的單跨預彎組合梁造價相對較高；施工工藝較為復雜；缺少相應的設計、施工規范和標準。

本發明采用以下技術方案解決技術問題：

本發明所述的一種波紋鋼腹板預彎組合梁的施工方法，步驟如下，

1)采用焊接將上翼緣鋼板、下翼緣鋼板與波紋鋼腹板焊接成工形梁；

2)在上翼緣鋼板和下翼緣鋼板上焊接若干個剪力連接件；

3)在工形梁距梁兩端1/4跨徑位置施加豎向預彎力；

4)在下翼緣鋼板周圍放置縱向鋼筋和箍筋并澆筑一期混凝土；

5)待一期混凝土達到規定強度后，釋放預彎力；

6)在上翼緣鋼板周圍放置縱向鋼筋和箍筋并澆筑二期混泥土；待二期混凝土達到規定強度后，完成波鋼腹板預彎組合梁架設。

本發明所述的由施工方法制作的波紋鋼腹板預彎組合梁，包括澆筑在下翼緣鋼板周圍的一期混凝土、與二期混凝土連接在一起的上翼緣鋼板，波紋鋼腹板，波紋鋼腹板設置在下翼緣鋼板與上翼緣鋼板之間，三者形成工形梁結構，二期混凝土澆筑在上翼緣鋼板上，或與上翼緣鋼板的上端面連接。

有益效果

根據上述方案，本發明提供一種波紋鋼腹板預彎組合梁，以改進傳統預彎組合梁預應力損失大、施工工藝復雜的缺陷，同時也可在一定程度上減少鋼材用量、降低結構造價。本發明由帶有波紋鋼腹板的工形鋼梁和包裹于工字鋼梁上下翼緣板外的鋼筋混凝土板構成，可應用于城市立交工程和高速鐵路橋工程中。由于波紋鋼腹板縱橋向剛度很小，在鋼梁預彎時不會吸收預彎力，還可減小結構在收縮徐變作用下的預應力損失，因此其預應力效率高；由于波紋鋼腹板抗屈曲強度高，因此在施工時無需在腹板處焊接橫向或縱向加勁肋，也無需額外設置橫橋向支頂裝置，因此其施工簡便，工期短；波紋鋼腹板采用鋼板軋制而成，可方便的根據設計要求制作成等截面或變截面高度的腹板；由于該結構預應力效率高、施工方便，其經濟性也有所提高。波紋鋼腹板預彎組合梁在受到彎曲荷載作用時，彎矩主要由工字鋼梁的上下翼緣板以及一期和二期混凝土承擔，剪力主要由波紋鋼腹板承擔。預加于工字鋼梁的預彎力可推遲梁體裂縫的出現，有利于充分發揮高強材料的特點。同時由于采用工字鋼梁對結構施加預應力，與傳統預應力混凝土結構相比避免了設置預應力管道、張拉預應力鋼束、錨固及管道灌漿等施工過程。而且，波紋鋼腹板良好的抗剪承載力避免了腹板裂縫，結構耐久性好。

附圖說明

圖1本發明的結構示意圖；

圖2本發明的橫截面圖；

圖3本發明的俯視圖；

圖4本發明的結構變化示圖；

圖5本發明的混凝土緣板的結構示意圖；

圖6本發明的混凝土不包裹上翼緣鋼板示意圖；

圖中1為波紋鋼腹板、2為上翼緣鋼板、3為下翼緣鋼板、4為剪力連接件、5為一期混凝土、6為二期混凝土、7為縱向鋼筋、8為箍筋、L為波紋鋼腹板預彎組合梁梁長，L/4為波紋鋼腹板預彎組合梁1/4處。

具體實施方式

下面結合附圖說明具體對本發明進一步詳細說明：