夾芯板式鋼-混凝土組合截面斜拉橋主梁的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及結(jié)合梁斜拉橋技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種夾芯板式鋼-混凝土組合截面斜拉橋主梁。
【背景技術(shù)】
[0002]結(jié)合梁斜拉橋通過橋面混凝土參與主梁壓彎構(gòu)件的承壓作用，可以減少主梁鋼材用量，同時它又比純混凝土主梁要輕很多，可以減少斜拉索的用量。正是因為有這些優(yōu)點，才使得結(jié)合梁斜拉橋在我國乃至世界范圍內(nèi)都得到了較為廣泛的運用?，F(xiàn)有結(jié)合梁僅在混凝土橋面板底部固定有鋼結(jié)構(gòu)，如圖1和圖2所示為現(xiàn)有鋼箱式和工字鋼式結(jié)合梁斜拉橋結(jié)構(gòu)示意圖，這種結(jié)構(gòu)因為活載不可避免地會產(chǎn)生主梁正負彎矩，也就難免會在混凝土橋面板上出現(xiàn)活載拉應(yīng)力，當從恒載獲得的主梁預(yù)壓應(yīng)力不足以抑制活載拉應(yīng)力效應(yīng)時，橋面板就處于受拉狀態(tài)，而當拉應(yīng)力達到一定程度時結(jié)合梁主梁結(jié)構(gòu)就變得不甚合理，這就是現(xiàn)有結(jié)合梁技術(shù)的不足之處，也是制約現(xiàn)有結(jié)合梁斜拉橋運用的主要因素，比如鐵路斜拉橋就因為活載比重較大而很難得到合理使用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種能夠解決現(xiàn)有結(jié)合梁混凝土橋面板可能出現(xiàn)的拉應(yīng)力問題，且能改善橋面板受力狀態(tài)的夾芯板式鋼-混凝土組合截面斜拉橋主梁。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種夾芯板式鋼-混凝土組合截面斜拉橋主梁，包括混凝土橋面板和下鋼結(jié)構(gòu)，所述下鋼結(jié)構(gòu)固定于混凝土橋面板底部兩側(cè)且沿順橋向均勻布置，兩側(cè)的下鋼結(jié)構(gòu)之間通過連接構(gòu)件連接，所述連接構(gòu)件頂部與混凝土橋面板底部連接，所述混凝土橋面板頂部兩側(cè)與下鋼結(jié)構(gòu)對應(yīng)的部位分別設(shè)有上鋼結(jié)構(gòu)。
[0005]進一步的，所述上鋼結(jié)構(gòu)和下鋼結(jié)構(gòu)通過豎直固定在混凝土橋面板上的固定板連接形成一個鋼桁梁結(jié)構(gòu)整體。
[0006]進一步的，所述固定板包括豎直穿設(shè)在混凝土橋面板內(nèi)部的內(nèi)部固定板和與混凝土橋面板外側(cè)固定連接的外部固定板，所述內(nèi)部固定板上設(shè)置有多個通孔，所述通孔內(nèi)水平穿設(shè)有位于混凝土橋面板內(nèi)部的鋼筋，所述外部固定板內(nèi)側(cè)固定有水平穿入混凝土橋面板內(nèi)的剪力釘。
[0007]進一步的，所述上鋼結(jié)構(gòu)和下鋼結(jié)構(gòu)均為鋼桁梁結(jié)構(gòu)，所述上鋼結(jié)構(gòu)底部通過水平的上部固定板固定在混凝土橋面板頂部，所述上部固定板上設(shè)置有豎直向下穿入混凝土橋面板內(nèi)的剪力釘，所述下鋼結(jié)構(gòu)頂部通過水平的下部固定板固定在混凝土橋面板底部，所述下部固定板上設(shè)置有豎直向上穿入混凝土橋面板內(nèi)的剪力釘。
[0008]進一步的，所述上鋼結(jié)構(gòu)和下鋼結(jié)構(gòu)均為鋼箱梁結(jié)構(gòu)，所述上鋼結(jié)構(gòu)底部通過水平的上部固定板固定在混凝土橋面板頂部，所述上部固定板上設(shè)置有豎直向下穿入混凝土橋面板內(nèi)的剪力釘，所述下鋼結(jié)構(gòu)頂部通過水平的下部固定板固定在混凝土橋面板底部，所述下部固定板上設(shè)置有豎直向上穿入混凝土橋面板內(nèi)的剪力釘。
[0009]進一步的，所述鋼箱梁結(jié)構(gòu)兩側(cè)的腹板均為鏤空結(jié)構(gòu)。
[0010]本發(fā)明的有益效果是:在混凝土橋面板頂部再增設(shè)一層鋼結(jié)構(gòu)，使混凝土橋面板置于橋主梁整體截面的中間或中部，這樣，在相同的主梁彎曲曲率下混凝土板的彎曲應(yīng)變很小，從而達到消除或減小混凝土拉應(yīng)力的目的，提高了結(jié)合梁的使用耐久性，用鋼結(jié)構(gòu)去分擔現(xiàn)有結(jié)合梁混凝土橋面板可能受到的拉應(yīng)力，同時，也通過改善了橋面板的受力狀態(tài)而使公路結(jié)合梁斜拉橋的經(jīng)濟跨徑更大，具有更廣泛的應(yīng)用前景。
【附圖說明】
[0011]圖1為鋼箱式現(xiàn)有結(jié)合梁斜拉橋結(jié)構(gòu)示意圖；
[0012]圖2為工字鋼式現(xiàn)有結(jié)合梁斜拉橋結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖3為本發(fā)明第一種實施方式結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖4為本發(fā)明第一種實施方式A部放大示意圖；
[0015]圖5為本發(fā)明第一種實施方式B部放大示意圖；
[0016]圖6為本發(fā)明第一種實施方式鋼桁梁結(jié)構(gòu)側(cè)視圖；
[0017]圖7為本發(fā)明第二種實施方式結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖8為本發(fā)明第二種實施方式C部放大示意圖；
[0019]圖9為本發(fā)明第二種實施方式鋼桁梁結(jié)構(gòu)側(cè)視圖；
[0020]圖10為本發(fā)明第三種實施方式結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖11為本發(fā)明第三種實施方式腹板第一種鏤空形式示意圖；
[0022]圖12為本發(fā)明第三種實施方式腹板第二種鏤空形式示意圖；
[0023]圖中:1一混凝土橋面板,2—下鋼結(jié)構(gòu)，3—上鋼結(jié)構(gòu),4一斜拉鎖,5—連接構(gòu)件，
6—內(nèi)部固定板，7—外部固定板，8—鋼筋,9—到力釘，10—鋼梁，11—上部固定板，12—下部固定板，13一腹板。
【具體實施方式】
[0024]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。此外，下面所描述的本發(fā)明各個實施方式中所涉及到的技術(shù)特征只要彼此之間未構(gòu)成沖突就可以相互組合。
[0025]如圖1和圖2所示為現(xiàn)有結(jié)合梁斜拉橋結(jié)構(gòu)示意圖，現(xiàn)有結(jié)合梁斜拉橋的橋梁由混凝土橋面板I和固定在混凝土橋面板I底部的下鋼結(jié)構(gòu)2組成，而在混凝土橋面板I頂部并沒有布置上鋼結(jié)構(gòu)3，這種結(jié)構(gòu)在使用時，混凝土橋面板I往往會受到難于接受的拉應(yīng)力，從而限制了結(jié)合梁斜拉橋的使用和發(fā)展。從對現(xiàn)有結(jié)合梁斜拉橋技術(shù)狀況的分析可知，結(jié)合梁斜拉橋要獲得更好的運用前景，必須揚長避短，克服混凝土抗拉能力較弱的客觀事實，在發(fā)揮它優(yōu)點的同時應(yīng)設(shè)法避免抗拉不足的缺點制約其優(yōu)勢的發(fā)揮。在分析結(jié)合梁橋面板可能處于受拉狀態(tài)的原因時，發(fā)現(xiàn)問題的關(guān)鍵在于活載作用下的正負彎矩。對于斜拉橋而言，成橋后的主梁理論上可以調(diào)整到零彎矩的理想狀態(tài)，實際斜拉橋施工也都可以調(diào)到主梁恒載彎矩很小的情況，也就是說，施工可以保證結(jié)合梁斜拉橋主梁都處在從跨中到橋塔軸壓力逐漸增大的期望狀態(tài)，所有難點都集中在如何避免活載彎矩對混凝土橋面板產(chǎn)生不利影響，本發(fā)明針對這一難點作出以下改進。
[0026]如圖3-6所示為本發(fā)明第一種實施方式結(jié)構(gòu)示意圖，該夾芯板式鋼-混凝土組合截面斜拉橋主梁包括混凝土橋面板I和下鋼結(jié)構(gòu)2，下鋼結(jié)構(gòu)2固定于混凝土橋面板I底部兩側(cè)且沿順橋向均勻布置，兩側(cè)的下鋼結(jié)構(gòu)2之間通過連接構(gòu)件5連接，連接構(gòu)件5通常為鋼桁梁結(jié)構(gòu)，連接構(gòu)件5頂部與混凝土橋面板I底部連接，混凝土橋面板I頂部兩側(cè)與下鋼結(jié)構(gòu)2對應(yīng)的部位分別設(shè)有上鋼結(jié)構(gòu)