[发明专利]跨越多层桥面的梁

说明书

技术领域：

本发明属于桥梁工程领域，特别是涉及一种用于桥梁结构、腹板跨越多层桥面并与上翼缘、下翼缘整体连接共同工作、作为多层桥面共同的梁。

背景技术：

目前，桥梁结构形式多样，一般可分为拱桥结构、梁桥结构(含刚构桥结构)、斜拉桥结构、悬索桥结构、桁架桥结构等。其中跨径30m以上的梁桥结构主要有预应力钢筋混凝土简支T形梁和预应力钢筋混凝土连续箱梁等。

预应力钢筋混凝土简支T形梁由上翼缘、腹板组成，T形梁桥为单层使用，多根T形梁采用横隔板连接形成桥面，其桥面作为交通通道，T形梁作为承载结构，通过抗弯、抗剪来承受桥面外部荷载及结构自身荷载。

预应力钢筋混凝土连续箱梁由上翼缘、下翼缘、腹板和横隔板组成，横截面为矩形箱形或梯形箱形，可分为单箱单室、单箱双室、单箱三室、双箱单室、双箱双室等，但在竖向均为一层，即不设水平向隔板。箱梁一般单层使用，其桥面作为交通通道，箱梁作为承载结构，通过抗弯、抗剪来承受桥面外部荷载及结构自身荷载。由于设置横隔板，纵向箱室不连通，箱室无法作为机动车通道使用，一般作为管线通道使用。也有箱室截面尺度较小的桥梁，取消横隔板，利用箱室作为机动车通道，形成二层桥面，但最多作为二层桥面使用。

根据理论和工程实践，梁桥结构的梁承受的弯矩基本与桥梁跨径的平方成正比，梁桥结构的梁的抗弯能力也基本与梁高的平方成正比，由此梁桥结构的梁高几乎与桥梁跨径成正比，梁桥的梁高一般为1/15～1/30倍桥梁跨径(见人民交通出版社2000年6月版《公路桥涵设计手册梁桥(下册)P73》。同时，梁桥的单位面积造价也与梁高密切相关。由于梁高的限制和经济性要求，预应力钢筋混凝土简支T形梁的跨径不超过50m，预应力钢筋混凝土连续箱梁的跨径一般不超过200m(见人民交通出版社2000年6月版《公路桥涵设计手册梁桥(下册)P68》。

目前的梁桥结构存在以下问题：

1、现有梁桥结构一直以来难以推广到大跨径情况

1)受梁高的限制，结构本身难以适应大跨径情况。

2)在大跨径情况下，单位面积的经济性较差而失去竞争力。

2、现有梁桥结构的建筑高度大，多层桥面时梁高总和更大，不仅不利于多层桥面的设置，不利于充分利用土地和空间资源，而且也有碍桥梁景观

简支T形梁只能单层使用，连续箱梁一般作为一层桥面使用。对于两层及以上桥面的桥梁，每层桥面需要设置独立的梁，由于每层桥面的梁独立工作，使得每层桥面的梁高均较大(跨径50m的简支T形梁、箱梁的梁高达2.5m)，各层桥面的梁高总和更大，不仅不利于多层桥面的设置，不利于充分利用土地和空间资源，而且也有碍桥梁景观。

3、现有箱梁结构竖向为一层，最多作为双层桥面使用，无法提供更多的桥面层数。

4、高架道路、高架轨道只能采用两侧隔音设施，而难以设置顶部隔音设施，隔音效果不尽理想，交通噪音对沿线特别是住宅区环境影响较大。

发明内容：

本发明所要解决的技术问题是提供一种跨越多层桥面的梁，解决一直以来梁桥结构难以适应大跨径、梁高较大不利于多层桥面设置、不利于充分利用土地和空间资源的问题。

本发明跨越多层桥面的梁，是一种用于桥梁结构、腹板跨越多层桥面并与上翼缘、下翼缘整体连接共同工作、作为多层桥面共同的梁，简称跨层梁。

本发明的技术方案是：跨层梁(即跨越多层桥面的梁)的第一种形式由竖向的腹板、水平向的上翼缘和水平向的下翼缘组成，其特征在于：上翼缘和下翼缘之间设置水平向的面板，面板层数n≥1，上翼缘、面板和下翼缘之间形成竖向n+1层梁内通道，腹板数量m≥1，腹板跨越至少2层梁内通道，上翼缘、下翼缘、腹板和面板整体连接、共同工作、作为梁内通道共同的梁。

所述跨层梁的第一种形式的A型，横截面采用网格形，横向设两侧2块腹板，中间可进一步增设腹板，形成横向m-1孔、竖向n+1层梁内通道，腹板采用直腹板或斜腹板；梁内通道的单孔净宽≥3.5m、≤15m；上翼缘、下翼缘、腹板和面板可设置肋板加强。

所述跨层梁的第一种形式的B型，横截面采用开口网格形；腹板采用直腹板；上翼缘、下翼缘、腹板和面板可设置肋板加强；

1)横向设中间1块腹板，形成横向2孔、竖向n+1层梁内通道，梁内通道的单孔净宽≥3.5m、≤7m。

2)或横向设中间1块腹板、两侧2根立柱，立柱纵向位置与底层立柱一致，上翼缘、下翼缘、面板在立柱处设置纵梁，形成横向2孔、竖向n+1层梁内通道，梁内通道单孔净宽≥3.5m、≤15m。