[發(fā)明專利]一種型鋼-UHPC組合板的接縫連接構(gòu)造

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010700165.5
• 申請(qǐng)日: 2020-07-20
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111851264A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-10-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 邵旭東;曹君輝;李玉祺
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 湖南大學(xué)
• 主分類號(hào): E01D19/00
• 分類號(hào): E01D19/00;E01D19/12;E01D21/00;E01D101/24;E01D101/30
• 代理公司: 長(zhǎng)沙朕揚(yáng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 43213
• 代理人: 錢(qián)朝輝

本發(fā)明公開(kāi)了一種型鋼?UHPC組合板的接縫連接構(gòu)造，所述型鋼?UHPC組合板包括多根型鋼和固接于型鋼上的UHPC板，所述接縫連接構(gòu)造包括縱橋向相鄰設(shè)置的型鋼?UHPC組合板和設(shè)于所述縱橋向相鄰設(shè)置的型鋼?UHPC組合板之間的橫向接縫構(gòu)造，所述橫向接縫構(gòu)造包括位于相鄰UHPC板之間的橫向現(xiàn)澆UHPC連接部和用于連接相鄰型鋼的固定連接件。本發(fā)明的接縫連接構(gòu)造能大幅度降低橋面板的自重和造價(jià)，并具有剛度大、經(jīng)久耐用等優(yōu)勢(shì)。本發(fā)明的型鋼?UHPC組合板+普通鋪裝有望在未來(lái)成為完全替代傳統(tǒng)正交異性鋼橋面+鋼橋面專用鋪裝方案，作為第二種橋面方案供大跨徑橋梁。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于橋梁領(lǐng)域，尤其涉及一種組合橋面板的接縫連接構(gòu)造。

背景技術(shù)

大跨徑橋梁是反映國(guó)家科技水平的標(biāo)志。鋼結(jié)構(gòu)橋梁自重輕、跨越能力大、抗震性能好，是大跨徑橋梁的首選。鋼橋的橋面結(jié)構(gòu)通常采用正交異性鋼橋面系，但由于鋼橋面是全焊結(jié)構(gòu)，不僅造價(jià)高，在重載車(chē)作用下，鋼橋面系飽受兩大病害的困擾：(1)鋼橋面板疲勞開(kāi)裂和局部屈曲，危及橋梁安全；(2)瀝青鋪裝頻繁破損，翻修成本巨大。上述病害降低了橋梁營(yíng)運(yùn)效率，是鋼橋領(lǐng)域公認(rèn)的世界性難題，我國(guó)重載交通量大，上述病害尤為嚴(yán)重。

針對(duì)上述難題，湖南大學(xué)邵旭東教授在前期研究中將具有優(yōu)異力學(xué)性能的超高性能混凝土(Ultra-High Performance Concrete，UHPC，以下簡(jiǎn)稱UHPC)用于強(qiáng)化鋼橋面，于2010年研發(fā)成功正交異性鋼板-UHPC輕型組合橋面結(jié)構(gòu)，該項(xiàng)成果大幅提高了橋面剛度，降低了疲勞開(kāi)裂和鋪裝破損風(fēng)險(xiǎn)，該成果已應(yīng)用于我國(guó)100多座實(shí)橋，至今無(wú)一出現(xiàn)病害，反響良好。但由于該成果未取消正交異性鋼橋面板，該橋面結(jié)構(gòu)造價(jià)仍然較高，約為4000元/m²，且UHPC層對(duì)與U肋連接細(xì)節(jié)應(yīng)力降幅很明顯，但對(duì)于其他細(xì)節(jié)，影響程度很小，故理論上無(wú)法徹底消除鋼橋面疲勞開(kāi)裂風(fēng)險(xiǎn)。2015年邵旭東教授又研發(fā)了UHPC矮肋板橋面結(jié)構(gòu)，并已應(yīng)用于實(shí)際工程。但實(shí)踐表明，UHPC矮肋橋面板自重比傳統(tǒng)鋼橋面重了30％，仍難以適用于大跨徑橋梁。在專利CN109338866A和CN109610310A中，邵旭東教授提出了一種新型的型鋼-UHPC矮肋板，但該橋面板應(yīng)用于大跨徑橋梁中，一般現(xiàn)澆橫縫較多，縱縫較少，而為了保證接縫的安全性，橫縫的高度設(shè)置的較高，為UHPC頂板和下部型鋼高度之和，因此澆筑量較大，導(dǎo)致平均板厚增加，對(duì)自重極為敏感的大跨徑柔性橋梁不利。

因此，為了獲得一種可代替正交異形板成為大跨徑橋梁的“第二種”橋面體系并能在實(shí)際中切實(shí)可行，需開(kāi)發(fā)了一種可發(fā)揮該橋面結(jié)構(gòu)自重輕的優(yōu)勢(shì)的接縫連接構(gòu)造，減輕橋面板的自重，使得該橋面結(jié)構(gòu)具有自重輕、剛度大、造價(jià)低、經(jīng)久耐用等優(yōu)勢(shì)，這是工程實(shí)踐中需要解決的技術(shù)難題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是克服以上背景技術(shù)中提到的不足和缺陷，提供一種適用于大跨徑橋梁的型鋼-UHPC組合板的接縫連接構(gòu)造，該接縫連接構(gòu)造能大幅度降低橋面板的自重和造價(jià)，并具有剛度大、經(jīng)久耐用等優(yōu)勢(shì)，可作為大跨徑橋梁的“第二種”橋面體系。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提出的技術(shù)方案為：

一種型鋼-UHPC組合板的接縫連接構(gòu)造，所述型鋼-UHPC組合板包括多根型鋼和固接于型鋼上的UHPC板，所述接縫連接構(gòu)造包括縱橋向相鄰設(shè)置的型鋼-UHPC組合板和設(shè)于所述縱橋向相鄰設(shè)置的型鋼-UHPC組合板之間的橫向接縫構(gòu)造，所述橫向接縫構(gòu)造包括位于相鄰UHPC板之間的橫向現(xiàn)澆UHPC連接部(呈橫橋向布置)和用于連接相鄰型鋼的固定連接件。

上述型鋼-UHPC組合板的接縫連接構(gòu)造中，型鋼作為縱肋沿縱橋向布置，型鋼上設(shè)有剪力連接件，通過(guò)剪力連接件與UHPC板固接。