本實(shí)用新型屬于橋梁施工技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種混合梁鋼-混結(jié)合段結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

鋼-混組合結(jié)構(gòu)是在混凝土結(jié)構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu)的工程實(shí)踐上發(fā)展起來的一種新型的結(jié)構(gòu)形式。眾所周知，混凝土以抗壓能力優(yōu)秀而著稱，而鋼材則有著優(yōu)良的抗拉性能，鋼-混組合結(jié)構(gòu)則完全發(fā)揮了鋼材和混凝土的性能，展現(xiàn)了兩種建筑材料的共同優(yōu)點(diǎn)，以其優(yōu)異的力學(xué)性能，目前已廣泛應(yīng)用于連續(xù)梁橋、剛構(gòu)橋、斜拉橋、懸索橋和拱橋等多種橋梁結(jié)構(gòu)中。

鋼-混結(jié)合段由鋼箱梁和混凝土箱梁通過剪力連接件、預(yù)應(yīng)力鋼絞線、承壓板、鋼格室等多種構(gòu)造連接組成，荷載由鋼箱梁傳遞到鋼-混結(jié)合段，再由鋼-混結(jié)合段傳遞到混凝土箱梁。鋼-混組合結(jié)構(gòu)能否充分發(fā)揮其自身的力學(xué)性能，很大程度上取決于鋼材與混凝土是否能良好連接。其中剪力連接件是鋼-混組合結(jié)構(gòu)中的重要組成部分，用來承受并且傳遞鋼材與混凝土之間的縱向剪力，并抵抗鋼材與混凝土之間的掀起力。選擇結(jié)合段的構(gòu)造時(shí)，特別要注意鋼梁與混凝土梁之間剛度過渡的平順和應(yīng)力傳遞的順暢，避免產(chǎn)生過大的應(yīng)力集中和折角，確保梁經(jīng)久耐用和車輛行駛平穩(wěn)舒適；同時(shí)，也要考慮到鋼梁與混凝土梁結(jié)合段施工的方便性。

自錨式懸索橋是應(yīng)用鋼-混結(jié)合段結(jié)構(gòu)的一種混合梁橋，鋼-混結(jié)合段是自錨式懸索橋的關(guān)鍵位置，由于結(jié)合段兩側(cè)的材料性質(zhì)不同，梁的剛度、強(qiáng)度在此處發(fā)生突變，結(jié)合段需要傳遞強(qiáng)大的軸力和剪力以及各種荷載引起的內(nèi)力和變形，因此需要進(jìn)行深入的研究，保證鋼-混結(jié)合段剛?cè)岬钠巾樳^渡。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型綜合考慮結(jié)構(gòu)受力合理、連接可靠、施工方便等要求，提供了一種鋼-混結(jié)合段混合梁結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)具有更高的承載能力、抗疲勞性以及施工簡便、受力合理、連接效果更好的優(yōu)點(diǎn)。

一種混合梁鋼-混結(jié)合段結(jié)構(gòu)，包括混凝土梁、組合梁和連接于混凝土梁與組合梁之間的鋼-混結(jié)合段，所述混凝土梁和鋼-混結(jié)合段之間設(shè)有前承壓板，所述組合梁和鋼-混結(jié)合段之間設(shè)有后承壓板，所述組合梁由上至下包括：混凝土橋面板、鋼頂板、第一工字鋼梁、第一上縱向加勁肋、下翼緣板、下縱向加勁肋、鋼底板，所述第一工字鋼梁和第一上縱向加勁肋都豎直連接在水平放置的鋼頂板上，且每兩個(gè)第一工字鋼梁之間至少設(shè)有一個(gè)第一上縱向加勁肋；所述下縱向加勁肋豎直設(shè)置在水平放置的鋼底板上；

所述第一工字鋼梁包括：第二上縱向加勁肋和下翼緣板，所述第二上縱向加勁肋垂直設(shè)置在下翼緣板上；

所述鋼-混結(jié)合段由上至下包括：混凝土橋面板、鋼頂板、第一上剛度過渡加勁肋、第二工字鋼梁、下剛度過渡加勁肋、鋼底板，所述第一上剛度過渡加勁肋和第二工字鋼梁豎直連接在水平放置的鋼頂板上，且每兩個(gè)第二工字鋼梁之間至少設(shè)有一個(gè)第一上上剛度過渡加勁肋；所述下剛度過渡加勁肋豎直設(shè)置在水平放置的鋼底板上；

所述第二工字鋼梁包括：第二上剛度過渡加勁肋和下翼緣板，所述第二上剛度過渡加勁肋垂直設(shè)置在下翼緣板上；

進(jìn)一步地，所述第一上剛度過渡加勁肋和第二上剛度過渡加勁肋均為直角梯形結(jié)構(gòu)，其中直角梯形的短底邊與后承壓板相連接，直角梯形的長底邊與前承壓板相連接；

所述下剛度過渡加勁肋為一直角梯形結(jié)構(gòu)，其中直角梯形的短底邊與后承壓板相連接，直角梯形的長底邊與前承壓板相連接。

進(jìn)一步地，所述鋼頂板上分布有多個(gè)剪力釘。

進(jìn)一步地，在每一個(gè)第一上剛度過渡加勁肋和第二上剛度過渡加勁肋的同一垂直軸向上設(shè)有一個(gè)下剛度過渡加勁肋；

在每一個(gè)第一上縱向加勁肋和第二上縱向加勁肋的同一垂直軸向上設(shè)有一個(gè)下縱向加勁肋。

進(jìn)一步地，所述前承壓板和后承壓板之間的距離是可調(diào)的。

進(jìn)一步地，所述第二上縱向加勁肋的垂直高度大于第一上縱向加勁肋的垂直高度；

所述第二上剛度過渡加勁肋的垂直高度大于第一上剛度過渡加勁肋的垂直高度。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下技術(shù)效果：

本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)有效解決了傳統(tǒng)鋼-混結(jié)合段施工復(fù)雜、結(jié)構(gòu)局部應(yīng)力集中和受力不均勻的現(xiàn)象，通過結(jié)構(gòu)上的優(yōu)化和改進(jìn)使鋼-混結(jié)合段設(shè)計(jì)簡單、受力合理、施工方便，具有極強(qiáng)的實(shí)用性。本新型鋼-混凝土結(jié)合段可以廣泛應(yīng)用于各種混合梁橋，包括連續(xù)梁橋、拱橋、斜拉橋、懸索橋等橋型中。

附圖說明

圖1為鋼-混凝土結(jié)合段的立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為鋼-混凝土結(jié)合段的側(cè)視圖；

圖3為鋼-混凝土結(jié)合段的縱橋向C-C(工字鋼截面)截面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為鋼-混凝土結(jié)合段的縱橋向D-D(縱向加勁肋)截面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為鋼-混凝土結(jié)合段的橫橋向A-A(前承壓板)截面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為鋼-混凝土結(jié)合段的橫橋向B-B(后承壓板)截面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7為組合梁截面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中標(biāo)號代表為:1—組合梁；2—混凝土梁；3—混凝土橋面板；4—鋼-混結(jié)合段；5—鋼底板；6—鋼頂板；7—下翼緣板；8—前承壓板；9—后承壓板；10—下縱向加勁肋；11—剪力釘；12—下剛度過渡加勁肋；13—第二上剛度過渡加勁肋；14—預(yù)應(yīng)力鋼束；15—縱向預(yù)應(yīng)力孔道；16—縱向預(yù)應(yīng)力錨固點(diǎn)；17—第二上縱向加勁肋；18—第一上剛度過渡加勁肋。

具體實(shí)施方式

下面通過附圖和實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步說明。

實(shí)施例1

本實(shí)施例提供了一種混合梁鋼-混結(jié)合段結(jié)構(gòu)，包括混凝土梁2、組合梁1和連接于混凝土梁2與組合梁1之間的鋼-混結(jié)合段4，所述混凝土梁2和鋼-混結(jié)合段4之間設(shè)有前承壓板8，所述組合梁1和鋼-混結(jié)合段4之間設(shè)有后承壓板9，所述組合梁1由上至下包括：混凝土橋面板3、鋼頂板6、第一工字鋼梁、第一上縱向加勁肋、下翼緣板7、下縱向加勁肋10、鋼底板5，所述第一工字鋼梁和第一上縱向加勁肋17都豎直連接在水平放置的鋼頂板6上，且每兩個(gè)第一工字鋼梁之間至少設(shè)有一個(gè)第一上縱向加勁肋17；所述下縱向加勁肋10豎直設(shè)置在水平放置的鋼底板5上；

所述第一工字鋼梁包括：第二上縱向加勁肋17和下翼緣板7，所述第二上縱向加勁肋17垂直設(shè)置在下翼緣板7上；

所述第二上縱向加勁肋17和第一上縱向加勁肋為多個(gè)縱方向布設(shè)的豎直鋼板；所述下縱向加勁肋10為多個(gè)縱向布設(shè)的豎直鋼板；

所述鋼-混結(jié)合段4由上至下包括：混凝土橋面板3、鋼頂板6、第一上剛度過渡加勁肋18、第二工字鋼梁、下剛度過渡加勁肋12、鋼底板5，所述第一上剛度過渡加勁肋18和第二工字鋼梁豎直連接在水平放置的鋼頂板6上，且每兩個(gè)第二工字鋼梁之間至少設(shè)有一個(gè)第一上上剛度過渡加勁肋18；所述下剛度過渡加勁肋12豎直設(shè)置在水平放置的鋼底板5上；

所述第二上剛度過渡加勁肋13和第一上剛度過渡加勁肋18為多個(gè)縱向布設(shè)的豎直鋼板，所述下剛度過渡加勁肋12為多個(gè)縱向布設(shè)的豎直鋼板。

所述第二上縱向加勁肋17的垂直高度大于第一上縱向加勁肋的垂直高度；

所述第二上剛度過渡加勁肋13的垂直高度大于第一上剛度過渡加勁肋18的垂直高度。

本實(shí)施例中，前承壓板和后承壓板為厚度30mm的鋼板。

前承壓板8和后承壓板9隔出一個(gè)獨(dú)立的箱室，通過剛頂板6、第一上剛度過渡加勁肋18、第二上剛度過渡加勁肋13、下剛度過渡加勁肋12、鋼底板5等裝置增加了箱室的剛度，并在箱室中澆筑高強(qiáng)混凝土，實(shí)現(xiàn)鋼-混材料的完美結(jié)合，有效的增加了結(jié)合段的連接強(qiáng)度和連接質(zhì)量，保證了混凝土梁與鋼梁之間剛度過渡的平順和應(yīng)力傳遞的順暢，避免產(chǎn)生過大的應(yīng)力集中。

實(shí)施例2

本實(shí)施例在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上，將所述第一上剛度過渡加勁肋18和第二上剛度過渡加勁肋13均為直角梯形結(jié)構(gòu)，其中直角梯形的短底邊與后承壓板9相連接，直角梯形的長底邊與前承壓板8相連接；所述下剛度過渡加勁肋12為一直角梯形結(jié)構(gòu)，其中直角梯形的短底邊與后承壓板9相連接，直角梯形的長底邊與前承壓板8相連接；

第一上剛度過渡加勁肋18、第二上剛度過渡加勁肋13和下剛度過渡加勁肋12高度從前承壓板8向后承壓板9逐漸變小，使鋼-混結(jié)合段4兩側(cè)不同材料性質(zhì)、不同梁剛度緩慢變化，使鋼-混結(jié)合段4更能順暢地傳遞各種荷載產(chǎn)生的軸力、剪力、彎矩和變形，具有良好的抗疲勞性和耐久性。

實(shí)施例3

如圖2、圖3所示，本實(shí)施例在實(shí)施例1所述裝置的基礎(chǔ)上，所述鋼頂板6上分布有多個(gè)剪力釘11，通過剪力釘11將混凝土橋面板3與混凝土梁2連接在一起。

本實(shí)施例在所述前承壓板8前側(cè)，有十行均布的剪力釘11，配合其他剪力連接件，通過現(xiàn)澆混凝土橋面板3與混凝土梁2連接在一起，增加連接處的強(qiáng)度；在所述鋼-混結(jié)合段內(nèi)鋼頂板6底面和鋼底板5頂面，有五列均布的剪力釘11；在所述前承壓板8后側(cè)和后承壓板9前側(cè)，有十行均布的剪力釘11。所述鋼-混結(jié)合段4處第一上剛度過渡加勁肋18、第二上剛度過渡加勁肋13、下剛度過渡加勁肋12和均布的剪力釘11，通過現(xiàn)澆混凝土橋面板3，提高了結(jié)合段的抗剪強(qiáng)度以及混凝土的抗裂性能，保證了內(nèi)力和變形從混凝土梁到組合梁的平順過渡，增加了結(jié)構(gòu)的可靠性。

鋼-混結(jié)合段4鋼頂板頂面較混凝土梁2頂面低，通過在所述鋼頂板6頂面均布剪力釘并現(xiàn)澆混凝土橋面板3，使鋼頂板6與混凝土橋面板3之間在豎向上具有更好的連接強(qiáng)度，在水平方向上具有更好的抗剪性能；并且由于混凝土梁2與混凝土橋面板3澆筑為一體，且所述鋼頂板6與鋼底板5前節(jié)段埋入混凝土梁中，因而能進(jìn)一步保證混凝土梁2與組合梁1在縱橋向上的連接強(qiáng)度與連接質(zhì)量，保證結(jié)合段受力明確。

實(shí)施例4

本實(shí)施例在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上，在每一個(gè)第一上剛度過渡加勁肋18和第二上剛度過渡加勁肋13的同一垂直軸向上設(shè)有一個(gè)下剛度過渡加勁肋12；

在每一個(gè)第一上縱向加勁肋和第二上縱向加勁肋17的同一垂直軸向上設(shè)有一個(gè)下縱向加勁肋10。多道縱向布設(shè)的加勁肋，有效的增加了鋼材與混凝土的接觸面積，保證了鋼-混結(jié)合段的連接強(qiáng)度；同時(shí)多道縱向加勁肋顯著增加了鋼-混結(jié)合段和組合梁的抗彎能力與抗剪能力，保證鋼-混結(jié)合段受力的平順過渡；在保證鋼-混結(jié)合段抗剪與抗彎能力的前提下，上縱向加勁肋與下縱向加勁肋之間不連續(xù)，不僅能降低工程造價(jià)而且能減輕主梁自重，增大橋梁跨徑。

實(shí)施例5

為了便于對不同橋梁結(jié)構(gòu)的使用，本實(shí)施例在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上，將所述前承壓板8和后承壓板9之間的距離設(shè)為可調(diào)的。