[發明專利]基于粘結栓釘群的鋼纖維混凝土組合鋼橋面板

有效

• 申請號: 201710621402.7
• 申請日: 2017-07-27
• 公開（公告）號: CN107237259B
• 公開（公告）日: 2020-02-14
• 發明（設計）人: 段蘭;王春生;王茜;姚博;張培杰;奧利維;張文婷;楊少博
• 申請（專利權）人: 長安大學
• 主分類號: E01D19/12
• 分類號: E01D19/12;C04B28/04;C04B111/27;C04B111/20
• 代理公司: 61201 西安永生專利代理有限責任公司
• 代理人: 申忠才

一種基于粘結栓釘群的鋼纖維混凝土組合鋼橋面板,具有以下步驟：S1、對鋼橋面板蓋板采用高壓氣槍進行清理、噴丸處理；S2、在鋼橋面板蓋板上粘結設置有栓釘連接組件；S3、在粘結栓釘群的鋼橋面板蓋板和栓釘連接組件上現澆纖維混凝土鋪裝層；本發明可提高結構剛度，降低疲勞細節處的應力幅，實現正交異性鋼橋面板的長壽命設計。

技術領域

本發明屬于橋梁工程技術領域，具體涉及到一種基于粘結栓釘群的鋼纖維混凝土組合鋼橋面板，該方法主要用于提升鋼橋面板疲勞性能、提高鋼橋面板鋪裝層的耐久性、延長鋼橋面板鋪裝層使用壽命。

背景技術

正交異性鋼橋面板不僅要承受車輪荷載的直接作用，而且可以作為主梁的一部分參與共同受力，是橋梁結構的重要受力組成。正交異性鋼橋面板因其自重輕、承載能力大、施工速度快、結構美觀等優點，廣泛應用于國內外的大、中跨徑橋梁和開啟橋梁中。按照傳結構體系分析法，帶正交異性鋼橋面板的鋼箱梁可分為主梁體系、橋面板體系及蓋板體系。主梁體系指由蓋板和縱肋組成主梁的上翼緣，是主梁的組成部分；橋面體系指蓋板作為縱肋與橫肋的共同上翼緣，三者組成橋面體系支承在主梁上承受橋面車輪荷載；蓋板體系僅將蓋板視作支承在縱肋和橫肋上的各向同性連續板，直接承受車輪局部荷載，并把荷載傳遞給縱橫肋。

正交異性鋼橋面板結構構造復雜，結構構件焊接產生的殘余應力，結構本身存在的缺陷及施工質量和直接承受車輪荷載的反復作用等綜合因素的影響，正交異性鋼橋面板易于遭受疲勞損傷，嚴重影響結構耐久性、降低結構的使用壽命、影響結構安全性。同時鋼橋面板的疲勞裂紋檢查和修復不易，并且一旦出現裂紋，修復費用十分昂貴。總之，正交異性鋼橋面板易發生疲勞及有效加固方法研究已是世界各國學者致力于解決的重要工程難題。

本發明針對正交異性鋼橋面板結構疲勞細節數量多、耐久性不足、檢測與加固成本高的工程問題，發明一種新型栓釘連接組件，并引入材料強度高、工作性能好、施工方便的新型橋梁建筑材料——超高性能鋼纖維混凝土，從而提出基于粘結栓釘群的鋼纖維混凝土組合鋼橋面板。該發明中提出的采用粘結新型栓釘群連接組件的組合層結構是綜合考慮降低結構自重和提高結構局部剛度的最佳設計方法。該方法避免了傳統焊接連接件引入的疲勞細節、通過組合設計降低了蓋板處的疲勞應力水平、提高了局部剛度、改善了鋪裝層的受力性能。此外，新型栓釘連接組件有助于提高施工速度、保證施工質量。可見，該發明所提出的設計方法是實現正交異性橋面板長壽命設計的有效方法，也是該領域加固方式中最為經濟有效的設計方法之一。

目前在已獲準和已受理的專利以及國內外文獻中還未發現本申請內容所涉及的基于粘結栓釘群的鋼纖維混凝土組合鋼橋面板。本發明針對現有工程問題和技術的不足，通過新型栓釘連接組件將超高性能鋼纖維混凝土作為組合層應用于正交異性鋼橋面板橋梁中。采用試驗測試與分析的手段，驗證本發明所提出基于粘結栓釘群的鋼纖維混凝土組合鋼橋面板的有效性和合理性。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于克服正交異性鋼橋面板結構中出現的典型病害,提供一種新型栓釘連接組件，通過在橋面板蓋板上粘結新型栓釘連接組件，然后現澆超高性能鋼纖維混凝土，從而實現橋面板蓋板與超高性能鋼纖維混凝土現澆層的理想組合效應的鋼橋面板，可提高結構局部剛度，降低疲勞細節處的應力幅，實現正交異性鋼橋面板的長壽命設計。

解決上述技術問題采用的技術方案是具有以下步驟：

S1、對鋼橋面板蓋板采用高壓氣槍進行清理、噴丸處理；

S2、在鋼橋面板蓋板上粘結栓釘連接組件；

S3、在粘結栓釘群的鋼橋面板蓋板上現澆超高性能鋼纖維混凝土；