[发明专利]T-PBL形式钢桁腹杆与混凝土的节点构造

说明书

技术领域

本发明属于土木结构领域，具体涉及用于钢桁腹组合箱梁桥的一种桁腹钢管和混凝土板的节点构造。

背景技术

钢桁腹预应力混凝土组合梁桥是一种新型组合结构桥梁，在构造上采用桁式钢腹杆代替混凝土箱梁中的混凝土腹板，将腹杆端部节点直接嵌固在混凝土翼板中，形成由混凝土顶板、桁腹钢管、混凝土底板、体外和（或）体内预应力钢束共同工作的组合结构体系。

桁式钢腹杆间的节点是该类型桥梁结构受力的关键部位之一。目前在国外已有几种节点构造形式，它们在受力性能和可施工性方面各有特点，但也有一定的局限性。而国内由于该类型桥梁尚在起步阶段，还没有一种自有知识产权的桁腹节点构造形式。因此，研究开发一种更为有效、适用性更广且便于施工的钢桁腹节点构造对发展我国钢桁腹组合箱梁桥的建设具有重要意义。

发明内容

本发明针对目前国外主要的桁腹节点构造在受力性能及可施工性等方面存在的缺点，从简化构造、便于施工、提高受力性能等方面提出了一种新型的钢桁腹杆与混凝土的节点构造。

实现本发明目的的技术方案是：T-PBL形式钢桁腹杆与混凝土的节点构造，节点处设有两根桁腹钢管，在纵桥向，所述两桁腹钢管呈“人”字形相向设置，相交处分别进行竖向切割，切割面分别焊接钢板进行封闭，切割面钢板上预留螺栓孔和贯穿钢筋孔，两桁腹钢管的切割面钢板通过普通螺栓铆接在一起，使两根桁腹钢管在纵桥向连为一体；在横桥向，桁腹钢管两侧分别设有开孔钢板（简称T-PBL），两开孔钢板上预留相应的贯穿钢筋孔和螺栓孔，同时桁腹钢管内侧也设置螺栓孔，用螺栓贯穿两开孔钢板以及桁腹钢管，并进行铆接。

本发明便于混凝土的浇筑，同时加强混凝土与桁腹钢管的连接。

作为本发明的进一步改进，所述预留的螺栓孔需略大于螺栓直径，便于施工中调整误差。

作为本发明的进一步改进，两根桁腹钢管的切割面预留贯穿钢筋孔，便于现场纵向钢筋的安装。

本发明的有益效果在于：

（1）与钢盖箱节点构造相比，本发明的T-PBL节点构造中钢管通过侧面钢板铆接，钢管内外面均进行切割，不影响混凝土的浇注密实度，易于保证施工质量，而且该节点构造与混凝土的结合方式能够保证共同工作效应；

（2）与双套管节点构造相比，T-PBL节点构造承载力和刚度较高，且通过调整钢板厚度、螺栓规格及贯穿钢筋的直径可以改变节点承载力和刚度，适用于不同的腹杆轴力，适用性更广；

（3）与PBL节点（单面开孔钢板）构造相比，T-PBL节点构造不仅具有PBL结点构造的优点，而且构造形式上进行了简化，大幅减少了焊接工作量，制作方便。桥梁顶底板钢筋均可从节点中的预留钢筋贯穿孔穿入，加强了节点的受力性能，因而可用普通螺栓替代PBL节点构造中的高强螺栓，经济效益显著。

附图说明

图1 为本发明实施例1 T-PBL形式钢桁腹杆与混凝土的节点构造示意图；

图2 为图1的A---A剖面；

图3为图1的 B-B剖面；

图4为图2的C-C剖面；

图中1.-桁腹钢管，2-开孔钢板，3-螺栓，4-钢板，5-螺栓孔，6-钢筋贯穿孔。

具体实施方式

下面结合附图和实施例做进一步说明。

实施例1

如图1和图3所示，T-PBL形式钢桁腹杆与混凝土的节点构造，节点处两根桁腹钢管1在纵桥向采用两块相对设置的开孔钢板2（简称T-PBL）通过螺栓3进行铆接。如图4所示，开孔钢板2上预留贯穿钢筋孔6，施工中顶底板横向钢筋可从贯穿孔穿入。如图3所示，横桥向两桁腹钢管1相交处分别进行竖向切割，切割面分别焊接钢板4封闭，钢板4上预留螺栓孔5及贯穿钢筋孔6，通过螺栓3铆接将两桁腹钢管1在纵桥向连为一体，施工中顶、底板纵向钢筋可通过预留贯穿孔6穿入。根据节点受力性能不同，可通过调整开孔钢板2厚度、螺栓3规格及贯穿钢筋的直径改变节点承载力和刚度，可适用于不同腹杆的受力性能需要。桁腹钢管节点构造主要在工厂完成，包括桁腹钢管1的切割，竖向切割面处钢板4的焊接，钢板上螺栓孔5、贯穿钢筋孔6的预留等。现场施工时只需用螺栓3将钢板铆接即可，螺栓孔5可预留稍大一些，以便于吸收和调整施工中的误差。两根桁腹钢管1背面也进行切割，并焊接钢板4，确保纵向钢筋的贯穿，同时也便于混凝土的浇筑，能够加强混凝土与钢管的结合。因此，这种T-PBL形式钢桁腹节点具有构造简单，制作方便，施工便捷，承载能力强，适用范围广的特点，具有较强的实用性和经济效益。

本发明的制作过程如下：首先在工厂进行桁腹钢管1的制作，对节点区域按照图3进行切割，并将椭圆形焊接钢板4焊在内侧切割口上，桁腹钢管1在工厂加工时需预留普通螺栓3的螺栓孔，焊接钢板4在工厂加工时需预留普通螺栓3的螺栓孔5，螺栓孔需略大于螺杆直径，便于施工中调整误差；同时，工厂加工时均需预留钢筋贯穿孔6。现场施工时将两根桁腹钢管1定位后用螺栓3连接固定，将T-PBL钢板2（两片钢板）夹住两根桁腹钢管1，并用螺栓3连接固定。施工误差可通过螺栓调节。将顶底板钢筋穿入钢筋贯穿孔，然后浇筑顶底板混凝土7，形成具有设计承载力和刚度的T-PBL节点构造。