本發(fā)明涉及橋梁工程技術(shù)領(lǐng)域，應(yīng)用于連續(xù)組合梁橋或組合剛構(gòu)橋的新型橋梁結(jié)構(gòu)形式，具體是一種橋面板縱向彈性不等的組合結(jié)構(gòu)橋梁及其施工方法。

背景技術(shù)：

當(dāng)橋梁跨度較大時(shí)，采用連續(xù)梁橋或剛構(gòu)橋方案可顯著降低豎向荷載作用下的彎矩峰值，減小橋梁的材料用量，提高綜合經(jīng)濟(jì)性。對于連續(xù)組合梁橋或組合剛構(gòu)橋，中間支座或墩柱處的組合梁處于負(fù)彎矩區(qū)，上部混凝土橋面板處于受拉狀態(tài)，因而存在較高的開裂風(fēng)險(xiǎn)。而混凝土板開裂后的組合梁不僅剛度降低，且長期使用性能和耐久性問題也十分突出。為改善連續(xù)組合梁橋或組合剛構(gòu)橋負(fù)彎矩區(qū)混凝土板的抗裂性能，目前在設(shè)計(jì)和施工中已開發(fā)出多種負(fù)彎矩區(qū)抗裂措施，如調(diào)整橋面混凝土板的澆筑順序、施加縱向預(yù)應(yīng)力、采用抗拔不抗剪連接件等。

彈性混凝土是一種把橡膠微粒作為水泥混凝土的組成材料配制而成的新型混凝土，具有抗裂性能好、變形能力大、韌性高的特點(diǎn)，同時(shí)具有較高的強(qiáng)度、較低的彈性模量、較好的耐候性。在負(fù)彎矩區(qū)鋪設(shè)彈性混凝土，可有效提高橋梁負(fù)彎矩區(qū)混凝土橋面板的抗裂性能，改善負(fù)彎矩區(qū)橋面系的受力性能，提高橋梁整體剛度及其長期使用性能和耐久性能，從而可以充分發(fā)揮鋼與混凝土之間的組合優(yōu)勢。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明為了解決現(xiàn)有技術(shù)的問題，提供一種受力合理、抗裂性能好、耐久性高、施工方便的橋面板縱向彈性不等的組合結(jié)構(gòu)橋梁體系，通過綜合利用鋼、普通混凝土和彈性混凝土的各自特點(diǎn)，從而獲得理想的受力性能、施工性能和綜合經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。

本發(fā)明的一種橋面板縱向彈性不等的組合結(jié)構(gòu)橋梁，包括混凝土橋面板和鋼梁,鋼梁包括上翼緣、腹板和底板,所述的混凝土橋面板中,負(fù)彎矩區(qū)為彈性混凝土橋面板，正彎矩區(qū)為普通混凝土橋面板。

其中，鋼梁為工字鋼截面主梁或箱型截面主梁，鋼梁上翼緣上焊接有抗剪連接件。

所述的負(fù)彎矩區(qū)彈性混凝土橋面板和/或正彎矩區(qū)普通混凝土橋面板內(nèi)布設(shè)有鋼筋。

本發(fā)明還提供了一種橋面板縱向彈性不等的組合結(jié)構(gòu)橋梁的其施工方法，包括以下步驟：

1）安裝橋面鋼結(jié)構(gòu)；

2)在鋼梁上翼緣上焊接抗剪連接件；

3)在橋面負(fù)彎矩區(qū)澆筑彈性混凝土；

4)在橋面正彎矩區(qū)澆筑普通混凝土。

在步驟3）澆筑彈性混凝土前和/或步驟4）澆筑普通混凝土前，配置受力鋼筋和構(gòu)造鋼筋。

本發(fā)明有益效果在于：

1、在橋面負(fù)彎矩區(qū)鋪設(shè)彈性混凝土，可有效提高負(fù)彎矩區(qū)橋面板在各種荷載工況作用下的抗裂性能，解決困擾組合結(jié)構(gòu)橋梁體系發(fā)展的負(fù)彎矩區(qū)抗裂設(shè)計(jì)難題，改善橋梁結(jié)構(gòu)的長期使用性能和耐久性能；

2、可充分發(fā)揮負(fù)彎矩區(qū)混凝土板和鋼梁之間的組合作用，利用抗剪連接件將鋼梁和混凝土板連接形成整體，有效提高橋面系的強(qiáng)度和剛度，降低橋面系的用鋼量；

3、僅在負(fù)彎矩區(qū)段局部采用彈性混凝土，總體造價(jià)較低，經(jīng)濟(jì)性能較好。

附圖說明

圖1為鋼-混凝土連續(xù)梁橋中組合梁不同區(qū)域采用不同類型混凝土的示意圖。

圖2為鋼-混凝土剛構(gòu)橋中組合梁不同區(qū)域采用不同類型混凝土的示意圖。

圖3為負(fù)彎矩區(qū)采用抗剪連接件連接鋼梁和彈性混凝土的橫斷面圖。

圖4為正彎矩區(qū)采用抗剪連接件連接鋼梁和普通混凝土的橫斷面圖。

圖中標(biāo)記為，1.彈性混凝土橋面板；2.普通混凝土橋面板；3.上翼緣；4.腹板；5.底板；6.栓釘；7.受力鋼筋和構(gòu)造鋼筋。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。

以下結(jié)合附圖，對本發(fā)明的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步描述。

本發(fā)明所提供的橋面板縱向彈性不等的組合結(jié)構(gòu)橋梁，包括彈性混凝土橋面板1、普通混凝土橋面板2和鋼梁（由上翼緣3、腹板4和底板5組成），如圖1和圖2所示。

為保證鋼梁與混凝土板形成組合作用，可在鋼梁上翼緣3上方焊接具有抗剪及抗拔作用的連接件，連接件可采用栓釘6，如圖3所示。

還可根據(jù)工程需要，在彈性混凝土1和普通混凝土2內(nèi)配置一定數(shù)量的受力鋼筋和構(gòu)造鋼筋7，如圖3和圖4所示。

本發(fā)明的施工工序?yàn)椋?/p>

(1)安裝橋面鋼結(jié)構(gòu)（可采用工字鋼截面主梁或箱型截面主梁）；

(2)在鋼梁上翼緣上焊接抗剪連接件；

(3)在橋面負(fù)彎矩區(qū)澆筑彈性混凝土；

(4)在橋面正彎矩區(qū)澆筑普通混凝土。

根據(jù)工程需要，還可在橋面負(fù)彎矩區(qū)澆筑彈性混凝土和/或在橋面正彎矩區(qū)澆筑普通混凝土前，鋪設(shè)受力鋼筋和構(gòu)造鋼筋7。

本發(fā)明具體應(yīng)用途徑很多，以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以作出若干改進(jìn)，這些改進(jìn)也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供了一種橋面板縱向彈性不等的組合結(jié)構(gòu)橋梁及其施工方法，屬于一種應(yīng)用于連續(xù)組合梁橋或組合剛構(gòu)橋中的新型橋梁結(jié)構(gòu)體系。本發(fā)明由彈性混凝土、普通混凝土和鋼梁構(gòu)成，本發(fā)明通過抗剪連接件和上部混凝土板連接形成整體共同工作，從而提高橋梁的強(qiáng)度和剛度，降低橋梁整體用鋼量。本發(fā)明綜合了普通組合橋面系和彈性混凝土的各自優(yōu)勢，具有強(qiáng)度剛度大、抗裂性能好、耐久性好且易于施工等優(yōu)點(diǎn)，在連續(xù)梁橋和剛構(gòu)橋等存在負(fù)彎矩區(qū)的組合結(jié)構(gòu)橋梁中具有廣闊的應(yīng)用前景。

技術(shù)研發(fā)人員：陳娟;聶鑫;楊悅
受保護(hù)的技術(shù)使用者：南京航空航天大學(xué);清華大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：2017.02.24
技術(shù)公布日：2017.07.18