[發(fā)明專利]一種型鋼-UHPC組合板的縱橋向接縫連接構(gòu)造

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011157688.6
• 申請日: 2020-10-26
• 公開（公告）號: CN112239997A
• 公開（公告）日: 2021-01-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 邵旭東;李玉祺;曹君輝
• 申請（專利權(quán)）人: 湖南大學(xué)
• 主分類號: E01D19/06
• 分類號: E01D19/06;E01D19/12;E01D21/00
• 代理公司: 長沙朕揚(yáng)知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 43213
• 代理人: 錢朝輝

本發(fā)明公開了一種型鋼?UHPC組合板的縱橋向接縫連接構(gòu)造，所述型鋼?UHPC組合板下方設(shè)有鋼梁，所述型鋼?UHPC組合板的橫向端部設(shè)有縱向加勁板，所述鋼梁的邊腹板上設(shè)有承臺板，所述縱橋向接縫連接構(gòu)造包括設(shè)于所述型鋼?UHPC組合板、所述邊腹板、所述承臺板之間的現(xiàn)澆連接部和向所述現(xiàn)澆連接部內(nèi)延伸的加強(qiáng)連接件；所述加強(qiáng)連接件包括設(shè)于所述縱向加勁板、邊腹板上的橫向剪力連接件和設(shè)于所述承臺板上的豎直剪力連接件。本發(fā)明還提供一種位于相鄰型鋼?UHPC組合板的縱橋向接縫連接構(gòu)造。本發(fā)明的縱橋向接縫連接構(gòu)造具有自重輕、抗拉能力強(qiáng)等優(yōu)勢，采用本發(fā)明的縱橋向接縫連接構(gòu)造的型鋼?UHPC組合板的橋面板有望在未來成為完全替代傳統(tǒng)正交異性鋼橋面。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于橋梁領(lǐng)域，尤其涉及一種接縫連接構(gòu)造。

背景技術(shù)

大跨徑橋梁是反映國家科技水平的標(biāo)志。鋼結(jié)構(gòu)橋梁具有自重輕、跨越能力大、抗震性能好等優(yōu)點(diǎn)，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)，不僅造價高，在重載車作用下，鋼橋面系飽受兩大病害的困擾：(1)鋼橋面板疲勞開裂和局部屈曲，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運(yùn)效率，是鋼橋領(lǐng)域公認(rèn)的世界性難題，我國重載交通量大，上述病害尤為嚴(yán)重。

針對上述難題，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，以下簡稱UHPC)用于強(qiáng)化鋼橋面，于2010年成功研發(fā)正交異性鋼板-UHPC輕型組合橋面板，該項(xiàng)成果大幅提高了橋面剛度，降低了疲勞開裂和鋪裝破損風(fēng)險，該成果已應(yīng)用于我國100多座實(shí)橋，至今無一出現(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)造價仍然較高，約為4000元/m²，且UHPC層對與U肋連接細(xì)節(jié)應(yīng)力降幅很明顯，但對于其他細(xì)節(jié)，影響程度很小，故理論上無法徹底消除鋼橋面疲勞開裂風(fēng)險。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，縱向接縫在橋梁橫向設(shè)置2道以上，且沿橋梁縱向通常布置，為了保證接縫的安全性，縱縫的寬度需要較寬，上述專利中一般取為300mm，因此澆筑量較大，導(dǎo)致平均板厚增加，對自重極為敏感的大跨徑柔性橋梁不利；同時，這兩個專利中縱向濕接縫中存在接縫底面抗拉能力不足的現(xiàn)象，對于橫向大懸臂結(jié)構(gòu)，橋面板橫向處于軸向受拉狀態(tài)，縱向接縫底面存在拉應(yīng)力，可能存在開裂風(fēng)險；此外，上述兩個專利中橋面板在下部鋼梁邊腹板(內(nèi)邊腹板或外邊腹板)處的縱向接縫也存在寬度過寬，抗拉能力不足的缺陷。

因此，為了獲得一種可代替正交異性板成為大跨徑橋梁的“第二種”橋面體系，同時能夠解決橫向橋面板全截面受拉時縱向接縫易開裂的難題，需開發(fā)了一種既可最大限度發(fā)揮該橋面結(jié)構(gòu)自重輕的優(yōu)勢又可抵抗全截面受拉的縱向接縫構(gòu)造，使得該橋面結(jié)構(gòu)具有自重輕、剛度大、造價低、經(jīng)久耐用等優(yōu)勢，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、自重輕、抗拉能力強(qiáng)的型鋼-UHPC組合板的縱橋向接縫連接構(gòu)造。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出的技術(shù)方案為：