[實用新型]一種雙折形組合梁結(jié)構(gòu)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201621015326.2
• 申請日: 2016-08-31
• 公開（公告）號: CN206256363U
• 公開（公告）日: 2017-06-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳洪偉;彭江輝;向建軍;李瑜;劉榕;王甜;崔劍峰;羅強;蘇振宇
• 申請（專利權(quán)）人: 湖南省交通規(guī)劃勘察設(shè)計院
• 主分類號: E01D2/02
• 分類號: E01D2/02;E01D19/08;E01D19/12
• 代理公司: 長沙朕揚知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)43213
• 代理人: 楊斌

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及橋梁結(jié)構(gòu)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種雙折形組合梁結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

在公路(包含高速公路、一級公路及低等級公路)與市政道路上使用的中小跨徑橋梁(30m～50m)在我國具有廣泛的需求，根據(jù)交通運輸部統(tǒng)計資料，截止到2014年底，全國公路橋梁數(shù)量約為75.71萬座，其中40m跨徑以下橋梁占到總數(shù)的90％以上。由于受經(jīng)濟條件的制約和對交通的巨大需求，以往修建的中小跨徑橋梁絕大部分都是采用裝配式混凝土梁橋和預(yù)應(yīng)力混凝土梁橋，其具有直接造價較低、構(gòu)造簡單、施工技術(shù)成熟等諸多優(yōu)點，在公路及市政橋梁中得到廣泛的應(yīng)用。

但從混凝土橋梁的大量修建及使用情況來看，所顯現(xiàn)出的缺陷與不足也開始引起廣泛關(guān)注。我國近年來混凝土用量已超過30億m³，占世界混凝土用量的大部分，所產(chǎn)生的建筑垃圾將付出巨大的環(huán)保代價。混凝土的體積大、重量大不便于長距離運輸，基本上為現(xiàn)場建場、預(yù)制、安裝，場地還要破除，恢復(fù)土地和清運垃圾，造成極大的浪費。橋梁自身過重，對基礎(chǔ)的要求偏高，增加下部結(jié)構(gòu)的造價。早期修建的混凝土結(jié)構(gòu)橋梁與混凝土構(gòu)件頻繁出現(xiàn)不同程度的裂縫和下?lián)希瑢蛄涸斐梢欢〒p傷，并影響耐久性和正常使用功能，甚至對橋梁的安全可靠性產(chǎn)生嚴重的威脅。

相對于混凝土結(jié)構(gòu)橋梁，鋼—混凝土組合結(jié)構(gòu)橋梁充分發(fā)揮鋼及混凝土兩種材料的各自優(yōu)勢，施工過程簡單，工期較短，具有受力性能好、質(zhì)量易控制、耐久性更有保證、經(jīng)濟性能較好等特點，在國外已取得廣泛應(yīng)用。作為橋梁發(fā)達國家的重要衡量標志，日本13萬座橋梁中，鋼結(jié)構(gòu)及組合結(jié)構(gòu)橋梁約占41％；美國60萬座橋梁中，鋼結(jié)構(gòu)及組合結(jié)構(gòu)橋梁約占35％；法國的鋼與鋼-混凝土組合橋梁占比高達85％，而目前我國公路橋梁中，鋼結(jié)構(gòu)、鋼-混組合結(jié)構(gòu)橋梁的數(shù)量及其鋼材消耗量占比極小。統(tǒng)計顯示，全國鋼結(jié)構(gòu)和鋼-混組合結(jié)構(gòu)橋梁分別只有584座和1293座，數(shù)量總占比僅為0.25％，遠遠低于發(fā)達國家水平，這與我國目前作為鋼鐵大國及向橋梁大國、強國邁進的目標是嚴重不匹配的。

為落實中央提出的“綠色發(fā)展理念”，國家相關(guān)部委均制定了一系列政策以推動鋼結(jié)構(gòu)作為綠色建筑材料推廣應(yīng)用。隨著鋼鐵產(chǎn)能的提高和鋼結(jié)構(gòu)橋梁建設(shè)技術(shù)的進步，我國目前已具備推廣鋼結(jié)構(gòu)、組合結(jié)構(gòu)橋梁的物質(zhì)基礎(chǔ)與技術(shù)條件。當前，鋼鐵產(chǎn)能過剩、鋼材價格下降，是推進鋼結(jié)構(gòu)、組合結(jié)構(gòu)橋梁建設(shè)、提升公路橋梁建設(shè)品質(zhì)的良好契機，同時也是落實《國務(wù)院關(guān)于鋼鐵行業(yè)化解過剩產(chǎn)能實現(xiàn)脫困發(fā)展的意見》(國發(fā)[2016]6號)要求、促進鋼鐵行業(yè)轉(zhuǎn)型升級和供給側(cè)改革的重要舉措。鋼結(jié)構(gòu)、組合結(jié)構(gòu)橋梁在我國的橋梁市場上有著較大的發(fā)展空間與推廣價值。

目前，在中小跨徑中常用的組合結(jié)構(gòu)橋梁形式為鋼板組合梁橋與鋼箱組合梁橋。與鋼板組合梁橋相比，鋼箱組合梁橋由于其較強的抗扭能力與整體性，更加適用于跨徑偏大的橋梁，但是其用鋼量偏高，鋼構(gòu)板件分塊面積大，對吊裝設(shè)備要求較高，造價偏高。鋼板組合梁橋主要承重構(gòu)件為鋼主梁，橋面系采用較厚的混凝土板，目前在國內(nèi)外中小跨徑橋梁中有著廣泛應(yīng)用。

但是，此傳統(tǒng)的鋼板組合梁橋在設(shè)計、施工及運營中存在以下的不足：一、傳統(tǒng)的鋼板組合梁橋，腹板采用平鋼板，為保證腹板的受力與穩(wěn)定性，往往需要在腹板上設(shè)置較多的水平及豎向加勁肋，構(gòu)造較為復(fù)雜，對施工及加工制作造成了不便。為了保證腹板的局部穩(wěn)定性，往往采用較厚的鋼板，鋼材的材料使用效率未得到充分的利用。二、傳統(tǒng)的鋼板組合梁橋，其混凝土橋面板的施工需先設(shè)置模板，然后在模板上現(xiàn)場澆筑。這樣的施工步驟使得模板工程量和現(xiàn)場濕作業(yè)大，施工速度慢，模板無法完全由鋼梁支撐，需設(shè)置滿堂落地腳手架，臨時施工費用高。特別是在交通流量大的市政橋梁的建設(shè)中，支架施工將對現(xiàn)有城市交通造成嚴重的影響，不符合目前國內(nèi)積極提倡的“橋梁預(yù)制快速化施工”的建設(shè)理念，施工時間成本高，社會效益差。三、傳統(tǒng)的鋼板組合梁橋，橋面板采用普通的混凝土，抗拉強度低。往往出現(xiàn)橋面板混凝土開裂的情況，影響結(jié)構(gòu)的耐久性和使用性能，同時降低組合截面的軸向剛度和抗彎剛度。為控制負彎矩區(qū)橋面板混凝土的拉應(yīng)力，往往采用調(diào)整混凝土澆筑次序、中支點頂升、施加縱向預(yù)應(yīng)力的方法，效果不是很理想，且造成施工工序繁雜。

綜上所述，為迎接國家大力發(fā)展鋼結(jié)構(gòu)、組合結(jié)構(gòu)橋梁的良好機遇，尤其是在公路、市政道路的中小跨徑橋梁建設(shè)中，急需開發(fā)一種無需支架施工、受力性能好、質(zhì)量有保證，能適用于快速化施工的新型橋梁結(jié)構(gòu)。

實用新型內(nèi)容