[實用新型]一種啞鈴型截面鋼管混凝土拱肋

有效

• 申請號: 201720911119.3
• 申請日: 2017-07-26
• 公開（公告）號: CN206956530U
• 公開（公告）日: 2018-02-02
• 發明（設計）人: 鄭健;楊綠峰;凌忠;王建軍;韓玉;李彩霞;馮春萌;王鋒;解威威;趙玉峰;唐穎賢;隗磊軍;嚴勝杰
• 申請（專利權）人: 廣西路橋工程集團有限公司
• 主分類號: E01D19/00
• 分類號: E01D19/00;E01D4/00
• 代理公司: 北京天奇智新知識產權代理有限公司11340
• 代理人: 李家恒

技術領域

本實用新型涉及鋼管混凝土拱橋技術領域，特別是一種啞鈴型截面鋼管混凝土拱肋。

背景技術

鋼管混凝土拱橋具有抗壓強度高、經濟美觀、施工方便等諸多優點，自1990年第一座啞鈴型鋼管混凝土拱橋-四川旺蒼大橋建成以來，我國的鋼管混凝土拱橋得到了快速地發展，根據《鋼管混凝土拱橋》第三版中統計，截止2015年1月，啞鈴型鋼管混凝土拱橋已有200余座，約占鋼管混凝土拱橋總數的一半。啞鈴型鋼管混凝土是由上下圓鋼管混凝土和連接上下圓鋼管混凝土的腹腔組成。然而，大量的工程實踐表明，傳統的啞鈴型鋼管混凝土中上下圓鋼管混凝土，絕大部分均為等厚度、等直徑的圓鋼管混凝土，由于啞鈴型鋼管混凝土拱橋中，上下圓鋼管混凝土的受力通常是不一樣的，以常見的荷載工況-全跨均布荷載為例，第二管體的應力通常大于第一管體應力，且拱頂以彎矩為重要內力，第一管體為危險截面；而拱腳則以軸力為主，第二管體為危險截面。因而，在保證結構安全、可靠的前提下，結構采用等厚度、等直徑的圓鋼管混凝土將造成鋼材的浪費且結構的受力不均勻、不合理。目前，尚未有相關成果進行過相關的研究，因此，提出一種啞鈴型鋼管混凝土上下圓鋼管混凝土不等厚度、不等直徑等新型啞鈴型鋼管混凝土，使得啞鈴型拱肋結構在受力過程中，上下兩圓鋼管混凝土受力均勻，從而避免材料的浪費。

實用新型內容

本實用新型的發明目的是，針對上述問題，提供了一種啞鈴型截面鋼管混凝土拱肋，避免因啞鈴型截面鋼管混凝土拱肋的鋼管等厚度、等直徑，而造成材料的浪費和受力不合理的問題。

為達到上述目的，本實用新型所采用的技術方案是：一種啞鈴型截面鋼管混凝土拱肋，其特征在于：包括第一管體：截面呈封閉環狀；第二管體：截面呈封閉環狀，與所述第一管體平行放置，與所述第一管體截面和/或壁厚不同；腹板數量為二，并排平行放置，腹板兩側分別連接所述第一管體外表面和第二管體外表面，所述第一管體、第二管體和腹板三者的截面構成啞鈴形；混凝土：分別填充在所述第一管體和第二管體內，以及填充在所述第一管體、第二管體和腹板三者形成的封閉通道內。

首先，通過有限元軟件建立啞鈴型鋼管混凝土結構的有限元模型，然后通過不同的荷載工況、矢跨比等參數對比，確定啞鈴型鋼管混凝土第一管體和第二管體的形狀、壁厚和大小，通過腹板連接第一管體和第二管體，以及多處填充混凝土達到合理分配受力問題，避免材料的浪費的效果。

進一步的，所述第一管體和第二管體均為圓柱形，所述第一管體管徑小于所述第二管體管徑。

進一步的，所述第一管體和第二管體均為圓柱形，所述第一管體管壁厚度小于所述第二管體管壁厚度。

進一步的，所述第一管體和第二管體均為圓柱形，所述第一管體管徑小于所述第二管體管徑，所述第一管體管壁厚度大于所述第二管體管壁厚度。

進一步的，所述第一管體和第二管體均為橢圓柱形，所述第一管體和第二管體短徑相同，所述第一管體長徑小于所述第二管體長徑。

進一步的，所述第一管體和第二管體均為橢圓柱形，所述第一管體管壁厚度小于所述第二管體管壁厚度。

進一步的，所述第一管體和第二管體均為橢圓柱形，所述第一管體管壁長徑小于所述第二管體長徑，但第一管體管壁厚度大于第二管體管壁厚度。采用上述六個進一步方案的有益效果在于：通過有限元軟件建立啞鈴型鋼管混凝土結構的有限元模型，然后通過不同的荷載工況、矢跨比等參數對比，確定啞鈴型鋼管混凝土第一管體和第二管體的壁厚、大小和形狀，達到優化拱肋受力，節省材料的效果。

進一步的，所述腹板之間設置有若干兩端分別與兩平行腹板內側面中線連接的加勁板，所述加勁板兩端分別相對所述腹板內側面垂直，所述加勁板相互平行并整齊排列。

采用上述進一步方案的有益效果在于：加勁板可以不僅能減少應力集中帶來的不利影響，減少或避免爆管事故的產生，同時也能有效的防止腹板因受力過大，導致腹板屈曲等問題的產生。

由于采用上述技術方案，本實用新型具有以下有益效果：

1.本實用新型通過有限元軟件建立啞鈴型鋼管混凝土結構的有限元模型，然后通過不同的荷載工況、矢跨比等參數對比，確定啞鈴型鋼管混凝土第一管體和第二管體的形狀、壁厚和大小，通過腹板連接第一管體和第二管體，以及多處填充混凝土達到合理分配受力問題，避免材料的浪費的效果。

2.本實用新型通過設置有加勁板既可以減少或避免腹板屈曲，又可以避免或減少爆管事故的發生；

3.本實用新型結構簡單，工人操作難度系數很低，人工成本底。

附圖說明