大跨度波-桁組合結構橋梁的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明設及一種大跨度橋梁,尤其設及一種大跨度波-巧組合結構橋梁結構。
【背景技術】
[0002] 從目前國內外統計資料顯示,傳統的預應力混凝±剛構橋在跨徑達到200mW上 時,跨中下提非常嚴重,在設計時為解決此問題往往增加梁高,但增加梁高帶來的問題就是 工程成本的增加。
[0003] 為了使橋梁能滿足強度要求又具有一定的經濟性,后又提出了把腹板從傳統的混 凝±改為鋼巧或波形鋼腹板。通過計算發現面對橋梁跨度達200米W上時,根部高度一般 有十幾米,如果腹板全部用全波形鋼腹板存在有兩點問題:1、當根部梁高十幾米時波形鋼 腹板局部穩定性較差,容易發生屈曲;2、波形鋼腹板高度方向大于7米時需重新接板,該樣 就造成了工藝和施工難度。而如果腹板用全巧,通過方案比較,由于跨中梁高較低,如果繼 續平行布置,那鋼巧腹使用效率較低,如果等距布置,同時保證受力角度,則巧桿較密集,并 不經濟,美觀較差。
【發明內容】
[0004] 本發明提供一種大跨度波-巧組合結構橋梁。
[0005] 該大跨度波-巧組合結構橋梁包括橋壞,還包括:
[0006] 組合式梁體,所述組合式梁體跨接支撐于橋壞之上,所述組合式梁體包括梁頂板、 梁底板W及固接在梁頂板和梁底板之間的支撐結構,所述支撐結構包括波形腹板結構和鋼 巧腹梁結構,所述波形腹板結構與鋼巧腹梁結構沿橋面道路延伸方向交錯設置于梁頂板和 梁底板之間。在建造同樣長度的大跨度橋梁時,該波形腹板結構與鋼巧腹梁結構沿橋面道 路延伸方向交錯設置可使得大橋較全巧結構造價更低,而其承壓能力較全波形鋼腹板結構 更好。
[0007] 作為所述大跨度波-巧組合結構橋梁的進一步改進,所述波形腹板結構和鋼巧腹 梁結構交錯設置方式可采用W下結構;所述組合式梁體上所受彎矩為零的位置為彎矩零 點,在位于相鄰兩個彎矩零點之間的正彎矩區域設置波形腹板結構,位于彎矩零點處和/ 或相鄰兩個彎矩零點之間的負彎矩區域設置鋼巧腹梁結構。
[000引或者所述波形腹板結構和鋼巧腹梁結構交錯設置方式也可采用W下結構為;所述 組合式梁體上所受彎矩為零的位置為彎矩零點,在彎矩零點處W及位于相鄰兩個彎矩零點 之間的正彎矩區域設置波形腹板結構,位于相鄰兩個彎矩零點之間的負彎矩區域設置鋼巧 腹梁結構。
[0009] 更或者,所述波形腹板結構和鋼巧腹梁結構交錯設置方式還可采用W下結構:所 述組合式梁體上所受彎矩為零的位置為彎矩零點,在彎矩零點處、位于相鄰兩個彎矩零點 之間的正彎矩區域、W及負彎矩區域上彎矩絕對值小于或等于最大正彎矩絕對值的2-5% 的區域內設置波形腹板結構,所述負彎矩區域上彎矩絕對值大于最大正彎矩絕對值的 2-5 %的區域內設置鋼巧腹梁結構。
[0010] 根據橋梁縱向彎矩圖(請見圖2),在組合式梁體的彎矩零點處和位于相鄰兩個彎 矩零點之間的正彎矩區域相對于相鄰兩個彎矩零點之間的負彎矩區域所受彎矩更小,在W 上=種實施例中,將彎矩零點處和正彎矩區域中設置成波形腹板,或者至少該兩個區域內 的部分設置成波形腹板,而梁體其他區域則設置成承壓能力更強的鋼巧腹梁結構,由此與 全巧結構相比,造價更低,而與全波形腹板結構相比,梁體承壓能力更強。
[0011] 作為所述大跨度波-巧組合結構橋梁的進一步改進,所述鋼巧腹梁結構中鋼巧與 梁頂板和/或梁底板采用巧壞組合式整體節點結構固接,所述巧壞組合式整體節點結構包 括:
[0012] 巧管,所述巧管用于與梁頂板和/或梁底板固接的固定端的端口相對梁頂板和/ 或梁底板斜向設置;
[0013] 預埋板,每個巧管的固定端固接有預埋板,所述預埋板的板平面與梁頂板和/或 梁底板斜向設置;
[0014] 剪力連接件,所述剪力連接件上開有鋼筋孔,并與預埋鋼板固接,所述剪力連接件 下端為板體結構,所述板體結構伸入梁頂板和/或梁底板內固定;
[0015] W及抗剪力栓釘,所述抗剪力栓釘垂直固接在預埋板上。
[0016] 該進一步地改進所提供的巧壞組合式整體節點結構,使得結構內節點為整體式, 受力明確。TOL件抗剪承載力大,抗疲勞性能好;而且整體剛度好。
【附圖說明】
[0017] 下面結合附圖和【具體實施方式】作進一步詳細的說明。
[0018] 圖1是依據本發明的大跨度波-巧組合結構橋梁的一種實施方式的結構示意圖;
[0019] 圖2是依據本發明的大跨度波-巧組合結構橋梁的另一種實施方式的結構示意 圖;
[0020] 圖3是圖2所示結構中支座結構放大示意圖;
[0021] 圖4是橋梁縱向彎矩分布示意圖;
[0022] 圖5是依據本發明的大跨度波-巧組合結構橋梁的一種實施方式中鋼巧腹梁結構 橫向截面圖;
[0023] 圖6是依據本發明的大跨度波-巧組合結構橋梁的一種實施方式中波形腹板結構 橫向截面圖;
[0024] 圖7是波形鋼腹板通用斷面圖;
[0025] 圖8是依據本發明的大跨度波-巧組合結構橋梁實施方式中巧壞組合式整體節點 結構實施例一裝配圖;
[0026] 圖9是依據本發明的大跨度波-巧組合結構橋梁實施方式中巧壞組合式整體節點 結構實施例一中剪力連接件另一視角示意圖;
[0027] 圖10是依據本發明的大跨度波-巧組合結構橋梁實施方式中巧壞組合式整體節 點結構實施例二裝配圖;
[002引圖11是依據本發明的大跨度波-巧組合結構橋梁實施方式中巧壞組合式整體節 點結構實施例S裝配圖;
[0029] 圖12是依據本發明的大跨度波-巧組合結構橋梁實施方式于斜拉式橋梁上的運 用示意圖。
【具體實施方式】
[0030] 依據本申請的一種大跨度波-巧組合結構橋梁的實施方式可參考圖1-11。
[0031]圖1所示為大跨度波-巧組合結構橋梁的一種實施方式的結構示意,其中,大跨度 波-巧組合結構橋梁包括橋壞21、22、23、24和組合式梁體。
[0032] 其中橋壞22、23設置于河道1內。組合式梁體跨接支撐于橋壞21、22、23、24之 上,該組合式梁體包括梁頂板25、梁底板26W及固接在梁頂板25和梁底板26之間的支撐 結構,其中該梁頂板25和梁底板26為現有常用結構,如可采用混凝±頂板和混凝±底板。
[0033] 支撐結構包括波形腹板結構27和鋼巧腹梁結構28,該波形腹板結構27與鋼巧腹 梁結構28沿橋面道路延伸方向交錯設置于梁頂板25和梁底板26之間。
[0034] 其中橋梁與橋壞之間可采用如圖1所示的固接鋼構結構連接固定,也可采用如圖 2和3所示的支座結構22a固定。
[0035] 在建造同樣長度的大跨度橋梁時,該波形腹板結構27與鋼巧腹梁結構28沿橋面 道路延伸方向交錯設置可使得大橋較全巧結構造價更低,而其承壓能力較全波形鋼腹板結 構更好。
[0036] 在上述發明構思的引導下,針對波形腹板結構27和鋼巧腹梁結構28交錯設置方 式示例性提出=種具體方式。
[0037] 請參考圖4,根據計算得出橋梁縱向彎矩圖(該計算方式為現有算法,該在橋梁領 域為公知常識),將組合式梁體上所受彎矩為零的位置設定為彎矩零點31,該橋梁縱向彎 矩分布如圖4所示,區域32為正彎矩區域,區域33為負彎矩區域,其中321所示為正彎矩 最大值。
[003引第一種方式,在位于相鄰兩個彎矩零點31之間的正彎矩區域32設置波形腹板結 構27,位于彎矩零點31處和/或相鄰兩個彎矩零點31之間的負彎矩區域33設置鋼巧腹梁 結構28。
[0039] 第二種方式,在彎矩零點31處W及位于相鄰兩個彎矩零點31之間的正彎矩區域 32設置波形腹板結構27,位于相鄰兩個彎矩零點31之間的負彎矩區域33設置鋼巧腹梁結 構28。
[0040] 第S種方式,在彎矩零點31處、位于相鄰兩個彎矩零點31之間的正彎矩區域32、 W及負彎矩區域33上彎矩絕對值小于或等于最大正彎矩絕對值的2-5%的區域內設置波 形腹板結構27,負彎矩區域33上彎矩絕對值大于最大正彎矩絕對值的2-5%的區域內設置 鋼巧腹梁結構28。也就是說,自彎矩零點31向負彎矩區域33延伸,如果該負彎矩區域33 內某一位置其所受彎矩數值小于或等于最大正彎矩絕對值321的2-5%,例如最大正彎矩 為A,則最大正彎矩絕對值的2-5%即為A乘W2-5%所得數值B,如該負彎矩區域33內某 一位置其所受彎矩數值小于或等于該數值B,則該位置也設置鋼巧腹梁結構28。
[0041] 根據橋梁縱向彎矩圖(請見圖4),在組合式梁體的彎矩零點31處和位于相鄰兩個 彎矩零點31之間的正彎矩區域32相對于相鄰兩個彎矩零點31之間的負彎矩區域33所受 彎矩更小,在W上S種實施例中,將彎矩零點31處和正彎矩區域32中設置成波形腹板,或 者至少該兩個區域內的部分設置成波形腹板,而梁體其他區域則設置成承壓能力更強的鋼 巧腹梁結構28,由此與全巧結構相比,造價更低,而與全波形腹板結構27相比,梁體承壓能 力更強。
[0042] 在本實施方式中,鋼巧腹梁結構28橫截面如圖5所示,巧管281、282、283、284圍 合成M字形,其中282、284為橫撐,在其他實施例中