[發(fā)明專利]一種螺栓連接波紋腹板組合梁

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110030289.1
• 申請日: 2021-01-11
• 公開（公告）號: CN112853924A
• 公開（公告）日: 2021-05-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 袁煥鑫;杜新喜;王奧迪;吳楊威
• 申請（專利權(quán)）人: 武漢大學(xué)
• 主分類號: E01D19/00
• 分類號: E01D19/00;E01D2/02;E01D101/30
• 代理公司: 武漢科皓知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 鄭勤振

一種螺栓連接波紋腹板組合梁，包括上翼緣、下翼緣和兩個波紋腹板，所述波紋腹板上下邊緣的水平段處均開設(shè)有連接孔，所述上翼緣、下翼緣均為T型鋼，所述T型鋼的腹板上開設(shè)有與波紋腹板開孔位置相對應(yīng)的連接孔，兩個所述波紋腹板呈中心平面對稱設(shè)置，其上下邊緣分別通過固定件把所述上翼緣、下翼緣夾持連接成整體。本發(fā)明的波紋腹板相較平腹板有更高的平面外剛度和抗屈曲強度，可以充分利用材料強度，在保證抗剪承載力的基礎(chǔ)上可以將腹板厚度做到更薄，有效節(jié)省鋼材減輕自重，節(jié)約成本。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種建筑型材技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種螺栓連接波紋腹板組合梁。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁具有抗彎和抗扭剛度大，但是當(dāng)其跨度增大，混凝土箱梁自重產(chǎn)生的荷載效應(yīng)比較大，同時腹板與頂?shù)装暹B接成一個整體，頂?shù)装宓臏夭罴案拱宓母稍锸湛s、徐變等引起的應(yīng)力集中問題比較突出，造成梁根部處腹板開裂，嚴(yán)重影響結(jié)構(gòu)的承載力和耐久性。此外，在長期動荷載下混凝土箱梁內(nèi)預(yù)應(yīng)力會出現(xiàn)損失，導(dǎo)致混凝土開裂，跨中撓度也會持續(xù)增加。

為減輕傳統(tǒng)混凝土橋梁段的重量并增加其跨度，出現(xiàn)了以平鋼腹板代替混凝土腹板的組合橋梁結(jié)構(gòu)，采用了體外索施加縱向預(yù)應(yīng)力。鋼腹板抗剪性能好、重量輕，采用焊接抗剪釘?shù)姆绞脚c混凝土頂?shù)装暹B接，施工方式簡單。但是頂、底板混凝土的徐變收縮產(chǎn)生的變形受到鋼腹板的約束，鋼腹板與混凝土頂?shù)装逯g發(fā)生應(yīng)力重分布，引起較大的縱向預(yù)應(yīng)力損失，同時鋼腹板額外受壓，需在鋼腹板上設(shè)置加勁肋或增大板厚以防失穩(wěn)破壞，焊接加勁肋不僅增加了用鋼量，且焊縫質(zhì)量不易保證，長期使用過程中容易產(chǎn)生裂縫。

對于平腹板平面外剛度不足的問題，工程上開始采用波形鋼腹板組合梁橋，用波形鋼板代替平鋼腹板，與混凝土頂?shù)装逍纬山M合梁體系結(jié)構(gòu)。由于波形鋼板的波折效應(yīng)，對頂、底板的徐變和收縮變形等約束作用較小，而且波紋鋼腹板相比平鋼腹板具有很高的平面外剛度和抗剪穩(wěn)定承載力，無需額外焊接加勁肋，且設(shè)計厚度可以更薄，不僅節(jié)約鋼材還可以減輕結(jié)構(gòu)自重。

近些年出現(xiàn)波紋鋼腹板組合梁，不可避免存在焊接困難，焊接質(zhì)量難以保證，疲勞問題凸出等情況。為此，需要開發(fā)一種組合形式簡單且受力合理的梁，既能節(jié)省用鋼量，又能獲得更高的平面外剛度與穩(wěn)定承載能力，同時還能簡化連接處理工序、避免疲勞問題，提高安裝施工效率。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述問題，本發(fā)明提出螺栓連接波紋腹板組合梁，具體技術(shù)方案為：

一種螺栓連接波紋腹板組合梁，包括上翼緣、下翼緣和兩個波紋腹板，所述波紋腹板上下邊緣的水平段處均開設(shè)有連接孔，所述上翼緣、下翼緣均為T型鋼，所述T型鋼的腹板上開設(shè)有與波紋腹板開孔位置相對應(yīng)的連接孔，兩個所述波紋腹板呈中心平面對稱設(shè)置，其上下邊緣分別通過固定件把所述上翼緣、下翼緣夾持連接成整體。

進(jìn)一步地，所述固定件為普通螺栓、高強度螺栓、盲孔螺栓或鉚釘中的一種。

進(jìn)一步地，所述波紋腹板的波形為梯形波紋曲線、圓弧角梯形波紋曲線、圓角正弦半波曲線、矩形周期曲線中的一種或幾種的組合。

進(jìn)一步地，所述上翼緣和下翼緣可采用軋制T型鋼、焊接制成的T型鋼或由軋制H型鋼、工字鋼切割而成的T型鋼。

進(jìn)一步地，所述波紋腹板采用的加工生產(chǎn)技術(shù)為冷彎、輥壓或沖壓中的一種。

本發(fā)明的有益效果：

(1)采用雙腹板形式，不僅具有一定抗扭剛度，并且利用螺栓連接，拼裝簡便。

(2)上、下翼緣采用T型鋼，其型鋼選用范圍廣，焊接制成的T型鋼截面幾何尺寸調(diào)整范圍廣，可根據(jù)實際工程需要改變其幾何尺寸。

(3)波紋腹板相較平腹板有更高的平面外剛度和抗屈曲強度，可以充分利用材料強度，在保證抗剪承載力的基礎(chǔ)上可以將腹板厚度做到更薄，有效節(jié)省鋼材減輕自重，節(jié)約成本。