[实用新型]一种正交异性钢混凝土组合桥面结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种桥面结构，具体涉及一种正交异性钢混凝土组合桥面结构。 

背景技术

传统的正交异性钢桥面结构，是用纵横向互相垂直的加劲肋（纵肋和横肋）连同桥面盖板所组成的共同承受车轮荷载的结构，通常采用U型纵肋（见附图2）。由于其具有自重轻等许多优点，现已广泛用于大跨度桥梁中，但这些桥梁上已出现不同程度的疲劳裂纹，主要集中在纵助与面板之间的肋角焊缝处、纵横肋交叉的弧形缺口处、U形肋钢衬垫板对接焊缝处等位置。此外,在行车荷载和温度等共同作用下，结构易形成过大的局部变形，使铺装层出现车辙、粘结层失效或脱层等问题，不仅影响行车的通畅性和舒适性，也影响整个桥梁结构的安全性和耐久性。钢桥面铺装损坏的原因主要是钢桥面板的刚度不足。纵肋与横肋焊接处受力复杂，容易疲劳开裂。工程界曾试图从正交异性钢桥面板的构造细节来加以改进，虽然在一定程度上改善了结构的受力，但未从根本上解决问题。随着交通事业的不断发展，该问题已引起各方面的高度重视。 

实用新型内容

本实用新型旨在解决现有正交异性钢桥面结构在汽车集中轮压荷载的作用下，钢桥面局部易出现相对较大的变形，从而导致桥面出现疲劳、开裂等病害的技术问题，提供一种一种正交异性钢混凝土组合桥面结构。 

为了达到上述目的，本实用新型提供的技术方案为： 

所述正交异性钢混凝土组合桥面结构包括顶板、通过腹板与顶板连接的下底板；所述顶板与下底板之间设有上底板；上底板与顶板之间填充混凝土；上底板的上表面和顶板的底面均设有若干个剪力钉。

其中，所述上底板上表面的剪力钉与顶板底面的剪力钉交错排布。相邻两个剪力钉的间距相等。所述混凝土为轻质高强混凝土。所述顶板上设有铺装层。所述铺装层为沥青混凝土铺装层。 

下面结合附图对本实用新型作进一步说明： 

参见图2，传统的正交异性钢桥面结构包括顶板1、与顶板1焊接的腹板8、与腹板8焊接的下底板7、铺设于顶板1上的铺装层5，顶板1下焊接有U形加劲肋6，通常在实际结构中为了增大钢桥面系的整体刚度还设有分布较疏的横肋来加劲桥面钢板横肋。根据纵肋与横肋布置关系可分为纵肋不贯通横肋及纵肋贯通横肋两种情况，当纵肋不贯通横肋时，在两横肋间用角焊缝焊接纵肋与横肋腹板，然而这种结构形式在轮载作用下，易引起横肋面外变形，且横肋横向受力时在纵肋下翼缘角部有较大的应力集中，极易产生疲劳裂缝。同时，过大的变形也会引起钢桥面板与桥面铺装层粘结力不足导致脱层、推移等问题。当纵肋贯通横肋时，若将横肋直接焊接到U型肋下翼缘上，在移动轮载作用下，U型肋的挠曲变形将引起横肋腹板的反复面外变形，该变形受到连接焊缝的约束，必然在焊趾处产生很大的弯曲次应力而很快引发疲劳裂纹，因此，需在横肋上设置弧形缺口，但缺口的设计尺寸、切割和焊接质量不易控制，从而给施工增加难度。

参见图1， 

所述正交异性钢混凝土组合桥面结构顶板、通过腹板与顶板连接的下底板；所述顶板与下底板之间设有上底板；上底板与顶板之间填充混凝土；上底板的上表面和顶板的底面均设有若干个剪力钉。

其中，所述上底板上表面的剪力钉与顶板底面的剪力钉交错排布。相邻两个剪力钉的间距相等。所述顶板上设有铺装层。所述铺装层为沥青混凝土铺装层。 

本实用新型的桥面结构包括顶板1、上底板4、顶板1与上底板4间的交错布置的剪力钉3以及填充的混凝土2，该混凝土为市售的轻质高强混凝土。此外，同传统钢桥面一样，本实用新型的桥面结构还包括铺装层5、下底板7和腹板8。也就是说，本申请采用两层交错布置的剪力钉及填充的轻质高强混凝土来取代传统的U形加劲肋与横肋，其中轻质高强混凝土混凝土不仅具有质量轻的优点，而且还具有优良的抗弯、抗裂、抗震、耐疲劳等特性，并通过剪力钉与上底板一起形成钢-混组合结构（剪力钉使钢板与混凝土之间连接得到加强，该结构不仅能保证在使用过程中充分发挥混凝土与钢材各自的材料性能，还增加了结构的整体抗弯刚度，不出现局部失稳。从而在很大程度上改善一般正交异性钢桥面结构系的受力，使结构更为安全、可靠。降低桥面结构系的维护加固费用。