[发明专利]一种组合梁-混凝土梁混合斜拉桥体系

说明书

技术领域

本发明涉及一种组合梁-混凝土梁混合斜拉桥体系，特别涉及组合梁-混凝土梁混合斜拉桥体系中的组合梁、混凝土梁、组合梁-混凝土梁结合段的构造。

背景技术

斜拉桥作为一种拉索体系，受力合理、施工便捷，相比梁式桥、拱桥，斜拉桥具有更大的跨越能力。由于斜拉桥拉索的自锚特性，不需要像悬索桥那样巨大主缆锚碇，因此相比悬索桥具有更好的经济性，加之斜拉桥有良好的力学性能和经济指标，已成为大跨度桥梁最主要桥型之一，在跨径100～800m的范围内占据着优势，在跨径800～1100m特大跨径桥梁角逐竞争中，斜拉桥也扮演着重要角色，因此斜拉桥体系在跨越结构适用性上具有较强的竞争优势。

目前，斜拉桥体系按主梁材料不同可以划分为：钢梁斜拉桥、混凝土梁斜拉桥、组合梁斜拉桥及钢梁-混凝土梁混合梁斜拉桥。

钢梁斜拉桥：具有跨越能力强，施工周期短，造价高等特点，一般适用于较大跨径的斜拉桥。

混凝土梁斜拉桥：具有造价低、刚度大挠度小、抗风性能好等优点，其跨越能力不如钢梁斜拉桥，施工速度也较钢梁斜拉桥慢。

组合梁斜拉桥：组合梁是指在钢梁顶面用混凝土桥面板代替正交异性钢桥面板，钢梁与混凝土桥面板通过剪力栓钉联接为一体共同受力的梁结构。它除具有与钢梁共同的优缺点外，还能降低用钢量指标，且其刚度、抗风稳定性优于钢梁。

钢梁-混凝土梁混合梁斜拉桥：是指主跨全部或部分采用钢梁，边跨采用混凝土梁的一种斜拉桥体系。该种斜拉桥体系适用于边跨与主跨比值较小的情况。

迄今，我国已经建成的斜拉桥中，还没有组合梁-混凝土梁混合斜拉桥，所谓组合梁-混凝土梁混合斜拉桥是指，斜拉桥体系中的主梁由组合梁和混凝土梁两种主梁纵桥向通过组合梁-混凝土梁结合段联接在一起的混合斜拉桥。

发明内容

本发明的目的在于在原有的斜拉桥体系种类基础上，提供一种使结构设计、施工、维护更趋合理，在结构全寿命周期内具有较强的综合经济指标的一种组合梁-混凝土梁混合斜拉桥体系。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

本发明的一种组合梁-混凝土梁混合斜拉桥体系，它主要包括组合梁、混凝土梁、组合梁-混凝土梁结合段、桥墩、桥塔，斜拉索和墩台，所述的组合梁与混凝土梁沿纵向通过组合梁-混凝土梁结合段联接在一起构成斜拉桥的混合主梁，所述的混合主梁的梁端分别架设在设置于斜拉桥起终点的墩台上，所述的混合主梁梁身架设在桥墩上，所述的桥墩与桥塔联接，桥塔沿纵桥向两侧分别设置有斜拉索，一侧的斜拉索与混合主梁的组合梁联接并且另一侧的斜拉索与混合主梁的混凝土梁联接，所述的组合梁为在钢梁顶面用混凝土桥面板代替正交异性钢桥面板，钢梁与混凝土桥面板通过剪力栓钉联接为一体共同受力的梁结构，所述的组合梁-混凝土梁结合段包括闭合隔舱以及自组合梁向混凝土梁方向依次间隔焊接在组合梁内的横隔板和承压板，在所述的横隔板和承压板上均开有人孔，所述的闭合隔舱一端为开口端并且在其另一端设置有封堵板，所述闭合隔舱的开口端与承压板侧壁固定联接并且在承压板另一侧延伸至横隔板，所述的封堵板以及延伸过封堵板的闭合隔舱与混凝土梁相连，在所述的闭合隔舱和封堵板周围均浇筑有填充混凝土，其中位于闭合隔舱顶面的填充混凝土内设置有贯通组合梁与混凝土梁的预应力钢束，位于闭合隔舱底面的填充混凝土内设置有锚固在承压板上的精轧螺纹钢筋并且其另一端锚固在混凝土梁体内，位于闭合隔舱侧面的填充混凝土内设置有一端锚固于承压板并且其另一端锚固在混凝土梁体内的预应力钢束，所述横隔板、承压板、闭合隔舱以及封堵板与填充混凝土或混凝土梁的接触面上均连接有剪力栓钉，在横隔板的组合梁侧垂直焊接有多个π型加劲肋，所述的多个π型加劲肋底部与组合梁底板焊接，组合梁底板及组合梁左侧外腹板延伸过封堵板一段长度并包在混凝土梁外表面上，组合梁右侧外腹板延伸过封堵板一段长度并插入混凝土梁内，在组合梁右侧外腹板与混凝土梁相接位置设置有与组合梁右侧外腹板垂直并且外包于混凝土梁梁端横断面上的外包钢板，在所述的组合梁底板、组合梁左侧外腹板、组合梁右侧外腹板以及外包钢板与填充混凝土或混凝土梁的接触面上均联接有剪力栓钉。

本发明的优点在于：

(1)本发明的组合梁-混凝土梁混合斜拉桥，具有较强的适用性，斜拉桥边跨与主跨比值较小时，若采用单一的主梁，桥塔两侧主梁自重不宜平衡，需要加大桥塔断面尺寸来抵抗桥塔两侧相差较大索拉力，造成材料的浪费。组合梁-混凝土梁混合斜拉桥，主跨跨径大，采用自重较小的组合梁，边跨跨径小，采用自重较大的混凝土梁，有利于斜拉桥体系的自平衡；