[發明專利]一種角鋼和壓型鋼板裝配連接的超高韌性組合橋面板

在審

• 申請號: 202110198437.0
• 申請日: 2021-02-22
• 公開（公告）號: CN113062217A
• 公開（公告）日: 2021-07-02
• 發明（設計）人: 李慶華;童精中;徐世烺;王國仲
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: E01D19/12
• 分類號: E01D19/12;E01D19/00;C04B28/00
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 陳升華

本發明公開了一種角鋼和壓型鋼板裝配連接的超高韌性組合橋面板，由壓型鋼板、角鋼、圓鋼棒、高強螺栓、超高韌性混凝土組成。在壓型鋼板上翼緣和角鋼長肢上等間距開設螺栓孔，在角鋼短肢上等間距開設圓孔，將高強螺栓穿過螺栓孔連接壓型鋼板和角鋼后再將圓鋼棒穿過圓孔，成為橋面鋼骨架。超高韌性混凝土澆筑在橋面鋼骨架上，起到保護橋面鋼骨架的作用。在本發明中，橋面鋼骨架由工廠提前預制，預制裝配化程度高，在降低施工復雜度和材料成本的同時提升了結構的疲勞性能。超高韌性混凝土可保證不產生或僅產生100微米以下的微小裂縫，有效規避了鋼筋網的使用需求，提升了結構的韌性和耐久性。

技術領域

本發明涉及結構工程技術領域，具體涉及一種角鋼和壓型鋼板裝配連接的超高韌性組合橋面板。

背景技術

隨著我國基礎設施建設進程的不斷推進，人們意識到城市內部交通及城市間交通便利程度極大影響著國民經濟發展和社會進步；因此，近幾十年來國家實現了道路、橋梁工程的大發展。其中，橋梁結構不僅在城市立交橋、地鐵輕軌、高速鐵路等方面應用廣泛，更是被廣泛應用于跨河、跨海構筑物中。近年來，隨著港珠澳大橋、杭州灣跨海大橋等超大型橋梁工程的建設，國內外的橋梁結構正面臨著前所未有的發展機遇。在橋梁結構的建設中，橋面板不僅起到了承載上部結構自重、穿行車輛等荷載的作用，而且面臨著車輪摩擦、行車振動、水和離子侵蝕等長期作用影響，因而對橋面板的承載力、耐久性和韌性提出較高要求。

鋼筋混凝土橋面板在實際工程中應用較為廣泛，但是由于混凝土自重較大且混凝土材料抗拉性能較差，無法適用于較大跨度的橋梁結構中。為解決這一問題，正交異性鋼橋面板應運而生；通過在鋼橋面板面外布置縱向、橫向加勁肋形成的正交異性橋面板體系，可顯著提升橋面板的承載效率，提升結構經濟跨度；但是考慮到鋼材長期暴露在空氣中易于銹蝕，正交異性橋面板的耐久性成為了工程中亟待解決的問題。

為解決上述問題，工程中將鋼材與混凝土材料相結合形成組合橋面板體系，從而充分發揮鋼材的抗拉性能和混凝土的抗壓性能，進一步提升結構的承載性能。然而，現有的鋼-混凝土組合橋面板仍然存在一些問題：第一，為了保證鋼與混凝土之間的充分抗剪連接并防止兩者界面的脫離，通常在兩者之間布置較多的栓釘(起到抗剪+抗拔雙重作用)，這大大增加了施工工作量，并且由于焊縫的存在影響結構的疲勞性能；第二，組合橋面板中鋼橋面部分通常需要在面外焊接多個加勁肋，這同樣增加施工量，影響結構疲勞性能；第三，普通混凝土材料受拉易于開裂，且對局部缺陷敏感，容易在長期荷載作用下產生裂縫，造成水和離子的侵蝕，影響橋面板的抗腐蝕性和耐久性，進而顯著增加橋梁結構的維修和維護成本，對人力物力造成巨大的浪費；第四，現有組合橋面板體系中鋼結構部分通常采用施工現場的焊接連接，現場工作量大且施工質量和精度難以保證。

發明內容

為改善傳統鋼-混凝土組合橋面板體系存在的問題，本發明提出了一種角鋼和壓型鋼板裝配連接的超高韌性組合橋面板。

一種角鋼和壓型鋼板裝配連接的超高韌性組合橋面板，包括：

壓型鋼板；

固定安裝在所述壓型鋼板的頂面(即上翼緣)上的角鋼；

穿設在各個角鋼上的圓鋼棒；

以及澆筑在壓型鋼板、角鋼和圓鋼棒組成的橋面鋼骨架上的混凝土。

本發明在壓型鋼板上翼緣和角鋼長肢上等間距開設螺栓孔，在角鋼短肢上等間距開設圓孔，將高強螺栓穿過螺栓孔連接壓型鋼板和角鋼后再將圓鋼棒穿過圓孔，成為橋面鋼骨架。

以下作為本發明的優選技術方案：

所述的壓型鋼板為沿板寬方向形成波形截面的成型鋼板，該波形截面的頂部為平面，作為頂面(即上翼緣)，該波形截面的底部為平面，作為底面(即下翼緣)。

所述的角鋼的長度方向與所述壓型鋼板的波形截面垂直。