[發明專利]一種折型UHPC頂板-波形鋼腹板組合箱梁橋

在審

• 申請號: 201910199730.1
• 申請日: 2019-03-15
• 公開（公告）號: CN109898398A
• 公開（公告）日: 2019-06-18
• 發明（設計）人: 李傳習;馮崢;潘仁勝;周佳樂;聶潔;賀龍飛
• 申請（專利權）人: 長沙理工大學
• 主分類號: E01D2/04
• 分類號: E01D2/04;E01D19/12
• 代理公司: 長沙市標致專利代理事務所(普通合伙) 43218
• 代理人: 徐邵華

本發明公開了一種折型UHPC頂板?波形鋼腹板組合箱梁橋，包括UHPC頂板、波形鋼腹板、橫隔板、平鋼板和UHPC底板，波形鋼腹板設置在UHPC組合箱梁橋的腹板位置，波形鋼腹板頂端與平鋼板相連接，底端與UHPC底板相連接，平鋼板上部與UHPC頂板相連接，橫隔板設置在波形鋼腹板之間，UHPC頂板為折型UHPC頂板，折型UHPC頂板包括上部的平面板和下部的連接折板，平面板為平整的平面，連接折板為凹凸不平的形狀，連接折板和平面板實際上構成一個整體。本發明采用尺寸合理的帶肋UHPC頂板具有更優的抗彎承載能力，且進一步的減輕了橋梁的自重。

技術領域

本發明涉及橋梁建筑領域，尤其是涉及一種折型UHPC頂板-波形鋼腹板組合箱梁橋。

背景技術

波形鋼腹板預應力混凝土組合梁橋是利用波形鋼腹板代替普通混凝土腹板組成的組合結構梁橋，減輕了箱梁自重和恒載內力。由于波形鋼腹板的手風琴效應，提高了預應力的使用效率。波形鋼腹板預應力混凝土組合箱梁橋的出現有效解決了傳統預應力混凝土連續梁橋腹板開裂和跨中持續下撓的兩大病害，展現了廣闊的應用前景。截至2018年底已建和在建的波形鋼腹板預應力混凝土組合箱梁橋超80座。

在徐強的論文“波形鋼腹板預應力RPC組合箱梁力學性能研究”中提出了采用超高性能混凝土（Ultra-High Performance Concrete，簡稱UHPC）平板替代傳統波形鋼腹板組合梁橋中的混凝土部分組成活性粉末混凝土波紋鋼腹板組合箱梁橋。UHPC具有高抗拉和抗壓強度、高延性、高耐久性等特點。無論從結構的整體受力分析，還是從局部構造考慮，UHPC-波形鋼腹板組合箱梁橋能彌補波形鋼腹板預應力混凝土箱梁橋的不足。

但是UHPC-波形鋼腹板組合梁橋還是采用傳統的結構形式，其由此還是具有如下缺點：橋面板直接承受輪載的局部作用，在使用同等UHPC用量的情況下UHPC平頂板的輪載應力要遠大于折形UHPC頂板，因此在滿足受力要求的情況下UHPC平頂板需要花費更多的材料，考慮到UHPC目前市面上的價格在1.5萬/m³左右，這兩種結構的經濟差異是巨大的；另一方面，采用UHPC平頂板，會增加橋梁的自重，導致難以在跨度上取得突破。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：克服現有技術的不足，提供一種折型UHPC頂板-波形鋼腹板組合箱梁橋，能夠有效提高橋面板的整體剛度、大大提高橋梁的抗彎承載力、減輕橋梁的自重以及減小橋面板的輪載應力值，有效避免傳統混凝土橋梁腹板開裂問題。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種折型UHPC頂板-波形鋼腹板組合箱梁橋，包括UHPC頂板、波形鋼腹板、橫隔板、平鋼板和UHPC底板，波形鋼腹板設置在UHPC組合箱梁橋的腹板位置，波形鋼腹板頂端與平鋼板相連接，底端與UHPC底板相連接，平鋼板上部與UHPC頂板相連接，橫隔板設置在波形鋼腹板之間，與UHPC底板相連接，UHPC頂板為折型UHPC頂板，折型UHPC頂板包括上部的平面板和下部的連接折板，平面板為平整的平面，連接折板為凹凸不平的形狀，連接折板和平面板實際上構成一個整體。

本方案采用組合箱梁橋的設計，同時在此方面進行改進，UHPC頂板的下部采用凹凸不平的平面，能夠減少橋梁的自重，且進一步的能夠通過對凹凸處的尺寸設計，提高橋梁的抗彎承載能力，以減小橋面板負彎矩區的混凝土受拉易開裂、降低局部車輪荷載作用下的橋面板輪載應力值等問題。

進一步，所述折型UHPC頂板-波形鋼腹板組合箱梁橋，波形鋼腹板與UHPC底板具體連接可采用栓釘連接件、埋入式連接件以及角鋼連接件。在本發明中，優選連接方案為栓釘連接件。

進一步，所述連接折板采用帶肋板，折型UHPC頂板為帶肋UHPC頂板，其肋板部分沿縱橋向布置。為本發明中的一個方案，縱肋板的設計比起平面板能夠節省材料，減輕了橋梁自重，且在用料相差不大的情況下多個縱肋的設計能夠大幅提高橋梁的抗彎承載能力。