[發明專利]一種高速鐵路大跨度混合結合梁的鋼混結合段結構

在審

• 申請號: 202110274134.2
• 申請日: 2021-03-15
• 公開（公告）號: CN112813801A
• 公開（公告）日: 2021-05-18
• 發明（設計）人: 蘇偉;王淑敏;謝遠超;馬廣;宋威;張悅;牟兆祥;季偉強;邢繼勝;張素杰
• 申請（專利權）人: 中國鐵路設計集團有限公司
• 主分類號: E01D19/00
• 分類號: E01D19/00;E01D19/12;E01D2/04;E01D101/20;E01D101/30
• 代理公司: 天津漿果知識產權代理事務所(普通合伙) 12240
• 代理人: 王龑

本發明公開了一種高速鐵路大跨度混合結合梁的鋼混結合段結構，包括開口鋼箱梁、混凝土橋面板和混凝土箱梁，所述開口鋼箱梁底部的鋼梁底板自由端形成鋼梁風嘴板，所述鋼梁底板、鋼梁風嘴板外包混凝土箱梁，所述開口鋼箱梁的鋼梁中腹板及鋼梁邊腹板埋入混凝土箱梁，實現開口鋼箱梁、混凝土箱梁的結合。本發明中前承壓板邊跨混凝土梁側頂板、底板、腹板均澆筑混凝土，前后承壓板之間頂板、底板澆筑混凝土，后承壓板中跨結合梁側僅頂板澆筑混凝土，并在結合梁設置變高過渡加勁肋。通過頂板、底板、腹板混凝土分級過渡及厚度變化，實現混凝土梁與結合梁剛度過渡平順，特別適合對行車平順性要求高的高速鐵路大跨度混合結合梁。

技術領域

本發明屬于橋梁工程技術領域，具體涉及一種高速鐵路大跨度混合結合梁的鋼混結合段結構。

背景技術

鋼-混結合段實現鋼梁與混凝土梁的可靠連接，保持主梁整體受力和協調變形。結合段通過承壓板以承壓或者通過連接件以承剪的方式將鋼梁較大的應力均勻順暢地傳至混凝土梁。結合段通常包括鋼梁過渡區、鋼混結合區和混凝土梁過渡區，三部分構造的合理與協調對結合段功能的發揮有重要影響。隨著橋梁跨徑的加大，鋼混結合段的內力也隨之加大且受力更加復雜；鋼混結合段作為主梁不同材料的連接點，結構斷面和重心存在差異，使結合段處存在較大的剛度突變，影響高速鐵路行車平順性，且結合段處傳力不平順，容易導致構件應力集中。

混合結合梁斜拉橋采用邊跨混凝土梁、中跨鋼混結合梁的結構形式，充分發揮了不同材料的優勢，具有自重輕、跨越能力大、經濟性好的優點。邊跨采用混凝土梁起到壓重作用，能夠提高整體豎向剛度，改善梁端轉角；中跨采用鋼混結合梁，混凝土梁橋面板與鋼箱梁之間通過剪力鍵連接形成整體，與中跨鋼箱梁相比，結構剛度得到提高，能夠有效改善結構的車橋動力性能以及抗風性能，并減小結構用鋼量，經濟性更好。

高速鐵路對結構剛度、行車平順性等方面提出很高的要求，混合結合梁斜拉橋在高速鐵路大跨度橋梁中開始得到應用。針對該新穎橋型，需要提出一種合理可行的結合段構造形式，以適用于高速鐵路大跨度混合結合梁。

發明內容

本發明為解決現有技術存在的問題而提出，其目的是提供一種高速鐵路大跨度混合結合梁的鋼混結合段結構。

本發明的技術方案是：一種高速鐵路大跨度混合結合梁的鋼混結合段結構，包括開口鋼箱梁、混凝土橋面板和混凝土箱梁，所述開口鋼箱梁底部的鋼梁底板自由端形成鋼梁風嘴板，所述鋼梁底板、鋼梁風嘴板外包混凝土箱梁，所述開口鋼箱梁的鋼梁中腹板及鋼梁邊腹板埋入混凝土箱梁，實現開口鋼箱梁、混凝土箱梁的結合。

更進一步的，所述鋼梁中腹板、鋼梁邊腹板頂部設置鋼梁頂板。

更進一步的，所述混凝土橋面板與開口鋼箱梁結合形成結合梁。

更進一步的，所述結合梁和混凝土箱梁之間形成結合梁過渡區、鋼混結合區、混凝土梁過渡區。

更進一步的，所述開口鋼箱梁中設置有前承壓板和后承壓板，所述前承壓板和后承壓板對鋼混結合區中的縱向預應力鋼束進行錨固。

更進一步的，所述前承壓板為結合段混凝土腹板與鋼梁腹板的分界面，前承壓板內邊界與混凝土梁內邊界對齊。

更進一步的，所述后承壓板為結合梁過渡區與鋼混結合區的分界面，后承壓板與開口鋼箱梁的橫斷面完全吻合。

更進一步的，在鋼混結合區中，所述鋼梁底板、鋼梁頂板處均設置有鋼格室腹板，所述鋼格室腹板與開口鋼箱梁、前承壓板、后承壓板圍合成敞開的鋼格室。

更進一步的，所述鋼格室腹板、鋼梁中腹板、鋼梁邊腹板中形成圓孔，圓孔內穿入鋼筋與進入該圓孔的混凝土包裹在一起形成PBL剪力鍵。

更進一步的，在鋼混結合區中，混凝土箱梁的結合段混凝土底板、鋼格室腹板沿縱向變高度設置，從而實現截面形心及剛度的勻順過渡。

本發明的有益效果如下：