[發明專利]部分體外預應力及細晶鋼筋FRCC鐵路箱梁

無效

• 申請號: 201010509265.6
• 申請日: 2010-10-15
• 公開（公告）號: CN101979774A
• 公開（公告）日: 2011-02-23
• 發明（設計）人: 張繼文;宋守壇
• 申請（專利權）人: 東南大學;江蘇省金陵建工集團有限公司
• 主分類號: E01D2/04
• 分類號: E01D2/04;E01D101/28
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 張惠忠

技術領域：

本發明涉及一種鐵路箱梁新設計方法，具體是一種部分體外預應力及細晶鋼筋FRCC鐵路箱梁。

背景技術：

近年來，隨著高速鐵路技術的發展，高架橋形式的線路得到了廣泛應用，在鐵路箱梁的設計過程中為了保證列車行駛的安全性，采用了梁高比較大的設計方案，由此造成了結構自重過大，各種材料使用量過多的等弊端。為抵消過大的自重作用可以采用預應力技術，使梁底不出現拉應力，防止裂縫的產生，同時可以使梁體產生反拱，抵消各種作用下的梁體下撓。

現有預應力技術都是采用的后張的體內預應力技術，其主要弊端是（1）過多的預應力筋布置在腹板內，波紋管的管徑使得腹板厚度大大超過其抗力計算所用。造成梁體自重過大，影響結構的吊裝，浪費材料。（2）預應力筋全部布置在梁體內部，可能會出現灌漿不密實的情況，而且隨著時間增長勢必會出現預應力筋的損壞，體內束的不可檢查，更換等弊端便顯露出來。

在現有箱梁設計過程中預應力筋一般布置在梁體的底板和腹板內，在腹板中使用的鋼絞線管道大多為直徑90mm的橡膠抽拔棒成孔，根據《鐵路橋涵鋼筋混凝土和預應力鋼筋混凝土設計規范》規定，各管道之間凈距以及管道保護層厚度均不小于管道直徑。在腹板內有兩排預應力管道，兩個保護層+管道凈距+兩個管道≥5×90=450mm。根據構造要求設計的腹板厚度大，已經大大超過承載力及變形的要求。使用部分體外預應力技術把腹板內的體內預應力筋由兩排減少為一排，經過計算根據承載力及變形的要求設計箱梁的腹板厚度可變薄20%，節省混凝土材料約18m³，占總混凝土用量的6%以上。

使腹板變薄的同時用纖維增強水泥基復合材料(FRCC——Fiber?Reinforced?Cementitious?Composite?)替換現有的C50級混凝土可以使承載力提高，由結構變形控制腹板厚度，也可以相應減小腹板厚度。以下是兩種材料的強度與彈模對比。

????????????????????????????材料特性對比表

?C50級混凝土FRCC抗拉強度標準值（MPa）3.1＞8抗壓強度標準值（MPa）33.5＞80彈性模量（MPa）3550040000

發明內容：

本發明所要解決的技術問題是針對上述現有技術的不足，而旨在提供一種減小腹板、底板的厚度，減輕梁體自重以及節約費用的部分體外預應力及細晶鋼筋FRCC鐵路箱梁。

為了解決上述技術問題，本發明是通過以下技術方案來實現的：一種部分體外預應力及細晶鋼筋FRCC鐵路箱梁，包括由頂板以及腹板構成的空心梁框體，所述的頂板和腹板的材料為FRCC材料，在空心梁框體內中心兩側對稱設置有錨固齒板和錨固橫隔板，在所述的錨固齒板上設置有錨具，在所述的錨固橫隔板上設置有轉向器，在所述的錨固齒板和錨固橫隔板之間設置有體外預應力筋，該體外預應力筋一端固定在錨具上，另一端固定在轉向器內。

設置在空心梁框體內中心單側的固橫隔板為兩塊，在每一塊上均連接有所述的體外預應力筋。