一种适用于超大跨径波折钢腹板组合梁桥的组合腹板

技术领域

本发明涉及波折钢腹板桥梁结构构造领域，特别是涉及一种适用于超大跨径波折钢腹板组合梁桥的组合腹板。

背景技术

波折钢腹板组合桥梁采用波折钢腹板代替传统预应力混凝土箱梁桥的混凝土腹板，与传统的混凝土箱梁桥相比，具有几个特点：①减轻了桥梁上部结构自重，波折钢腹板箱梁自重大约可以减轻20％～30％；②由于波折钢腹板纵向刚度很小，从而解除了顶底板之间的约束，提高了预应力施加效率，减小温度、收缩徐变等在箱梁内产生的次内力，彻底解决了腹板开裂问题；③波折钢腹板制作可以实行工厂化，运输到施工现场拼装，加快了施工进度，缩短了工期；④采用体外预应力束布置方式，可免除在混凝土腹板内预埋管道的工序等；⑤波折钢腹板使桥梁具有较强的美感，景观效应好；⑥合理地将钢、混凝土两种不同材料结合起来，提高了结构的稳定性、强度及材料的使用效率。

对于大跨径变截面连续梁或者连续刚构桥，中支点区段腹板高度较大，使得腹板整体稳定性降低。为了防止支点区段钢腹板剪切屈曲，同时实现钢腹板至中横梁的刚度过渡，一般在中支点附近的波折钢腹板内侧浇筑内衬混凝土，即形成了内衬混凝土组合腹板+波折钢腹板的腹板构造模式。内衬混凝土长度为20～35m不等，一般控制纯钢腹板段最大高度5～6m。桥梁跨径越大，中支点腹板高度越大，内衬混凝土设置长度越长。

近年来，波折钢腹板桥梁逐渐向超大跨径(大于170m)方向发展，使得支点区段腹板高度进一步增大，为了保证腹板的整体稳定性，需要进一步增加内衬混凝土长度。根据研究发现，过长的内衬混凝土显著增加桥梁的结构自重，增大了跨中下挠；内衬混凝土增大了波折钢腹板的轴向刚度，降低了预应力的施加效率；内衬施工工艺较为复杂，需要在箱梁内部支模现浇混凝土，过长的严重影响施工效率；此外，内衬混凝土在实桥中受力复杂，国内已有多座桥梁内衬混凝土出现开裂的现象。

为了解决上述问题，本发明提供一种适用于超大跨径波折钢腹板组合梁桥的组合腹板，来解决超大跨径波折钢腹板组合梁桥支点区段腹板整体稳定性差及内衬混凝土设置过长的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种适用于超大跨径波折钢腹板组合梁桥的组合腹板，达到提高波折钢腹板梁抗剪能力的目的。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种适用于超大跨径波折钢腹板组合梁桥的组合腹板，包括设置在中支点附近波折钢腹板上的内衬混凝土以及设置在波折钢腹板上的若干竖向加劲肋和若干纵向加劲肋，若干所述竖向加劲肋分别设置在波折钢腹板的波峰上，若干所述纵向加劲肋从上到下沿波折钢腹板的走向贴合布置，相邻所述纵向加劲肋的竖向间距不小于波折钢腹板的整体屈曲的临界高度，所述纵向加劲肋上设置有用于竖向加劲肋穿过的插接孔。

优选地，所述内衬混凝土设置在中支点附近，所述内衬混凝土的长度为梁高的0.75倍至梁高的1倍。

优选地，所述纵向加劲肋延伸至所述内衬混凝土中，延伸至所述内衬混凝土中的纵向加劲肋的长度不小于一倍波折钢腹板的波长。

优选地，所述纵向加劲肋延伸至所述内衬混凝土中的部分上开设有若干混凝土流通孔。

优选地，若干所述纵向加劲肋均平行于组合桥梁的顶板或底板。

优选地，若干所述纵向加劲肋沿波折钢腹板的竖向等间距布置。

优选地，所述纵向加劲肋为T肋或板肋，所述竖向加劲肋为板肋。

优选地，所述纵向加劲肋的长度为所述内衬混凝土长度的1倍至3倍。

优选地，所述纵向加劲肋和竖向加劲肋的宽度均为150mm至200mm，厚度均为10mm至15mm。

本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：

1.本发明在中支点附近的波折钢腹板上设置内衬混凝土，以及设置在波折钢腹板上的新型竖向加劲肋和纵向加劲肋，形成“内衬混凝土腹板+纵向、竖向加劲肋腹板+纯波形钢腹板”的组合腹板结构，通过设置纵向加劲肋减小了腹板有效高度，通过设置竖向加劲肋可提高腹板面外抗弯惯性矩，二者均可提高腹板整体剪切屈曲应力，解决了波折钢腹板高度增加导致的整体稳定性降低的问题。

2.本发明在波折钢腹板上设置纵纵向加劲肋的方式将传统的内衬混凝土段的长度由控制波折钢腹板竖向自由端长度在5～6m，缩短至梁高的0.75倍至梁高的1倍，降低了桥梁上部结构的自重，提升了预应力的施加效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

附图1为本发明的结构示意图；

附图2为纵向加劲肋的结构示意图；

附图3为纵向加劲肋和竖向加劲肋连接的结构示意图；

其中，1、内衬混凝土、2波折钢腹板、3纵向加劲肋、4竖向加劲肋、5插接孔、6、混凝土流通孔。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的目的是提供一种适用于超大跨径波折钢腹板组合梁桥的组合腹板，达到提高波折钢腹板梁抗剪能力的目的。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

参考图1至图3，一种适用于超大跨径波折钢腹板组合梁桥的组合腹板，包括设置在中支点附近波折钢腹板上的内衬混凝土以及设置在波折钢腹板上的若干竖向加劲肋和若干纵向加劲肋，若干所述竖向加劲肋分别设置在波折钢腹板的波峰上，若干所述纵向加劲肋从上到下沿波折钢腹板的走向贴合布置，相邻所述纵向加劲肋的竖向间距不小于波折钢腹板的整体屈曲的临界高度，所述纵向加劲肋上设置有用于竖向加劲肋穿过的插接孔；本发明在中支点附近的波折钢腹板上设置内衬混凝土，以及设置在波折钢腹板上的新型竖向加劲肋和纵向加劲肋，形成“内衬混凝土腹板+纵向、竖向加劲肋腹板+纯波形钢腹板”的组合腹板结构，通过设置纵向加劲肋减小了腹板有效高度，通过设置竖向加劲肋可提高腹板面外抗弯惯性矩，二者均可提高腹板整体剪切屈曲应力，解决了波折钢腹板高度增加导致的整体稳定性降低的问题，此外，缩短了内衬混凝土的长度，降低桥梁箱梁上构的结构重量，增加了预应力的施加效率。

进一步的，内衬混凝土设置在中支点附近，内衬混凝土的长度为梁高的0.75倍至梁高的1倍；在波折钢腹板上设置纵向加劲肋的方式将传统的内衬混凝土段的长度由控制波折钢腹板竖向自由端长度在5～6m，缩短至梁高的0.75倍至梁高的1倍，降低了桥梁上部结构的自重，提升了预应力的施加效率。

进一步的，纵向加劲肋延伸至内衬混凝土中，延伸至内衬混凝土中的纵向加劲肋的长度不小于一倍波折钢腹板的波长。

参考图2，纵向加劲肋延伸至所述内衬混凝土中的部分上开设有若干混凝土流通孔；一方面可以保证混凝土的流通，另一方面可以在混凝土流通孔内穿设钢筋，增强纵向加劲肋与内衬混凝土的连接强度。

进一步的，若干纵向加劲肋均平行于组合桥梁的顶板或底板。

进一步的，若干纵向加劲肋沿波折钢腹板的竖向等间距布置，保证整个波折钢腹板的抗剪能力得到均匀稳定的增强。

进一步的，纵向加劲肋为T肋或板肋，竖向加劲肋为板肋。

进一步的，纵向加劲肋的长度为所述内衬混凝土长度的1倍至3倍。

进一步的，纵向加劲肋和竖向加劲肋的宽度均为150mm至200mm，厚度均为10mm至15mm。

根据实际需求而进行的适应性改变均在本发明的保护范围内。

需要说明的是，对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。