[发明专利]一种钢管加劲腹板钢混组合箱梁

说明书

本发明公开一种钢管加劲腹板钢混组合箱梁，包括混凝土顶板、钢管加劲腹板、钢底板、横撑结构和上翼缘板，两侧的钢管加劲腹板的下缘与钢底板焊接，上缘焊接有上翼缘板，钢管加劲腹板、钢底板和上翼缘板焊接成槽型钢结构；上翼缘板的顶部通过连接件与混凝土顶板连接，钢管加劲腹板、钢底板、上翼缘板和混凝土顶板组成箱梁结构，多个横撑结构布置于箱梁的支点以及箱梁中部。本发明的目的是提供一种钢管加劲腹板钢混组合箱梁，可减小钢腹板以及上翼缘板纵向刚度，提高预应力效率，同时协调混凝土顶板与钢结构变形协调能力，减小温度、混凝土收缩徐变产生的次内力。

技术领域

本发明涉及桥梁工程技术领域，特别是涉及一种钢管加劲腹板钢混组合箱梁。

背景技术

槽型钢箱组合梁又称开口钢箱组合梁，是由钢筋混凝土顶板、平钢底板和平钢腹板三部分组成，如图1所示，其优点是抗扭抗弯刚度大，自重轻，抗震性能好等优点，施工时可利用槽型钢箱先行假设然后进行桥面板施工，在工程中具有广泛应用。但是，槽型钢箱组合梁也存在诸多问题：

1、平板钢腹板纵向刚度大，张拉混凝土顶板纵向预应力时，平板钢腹板会损失本应施加在混凝土顶板中的纵向预应力，预应力效率低，浪费材料。

2、为防止钢板屈曲必须在平钢腹板上焊接大量纵横向加劲肋，焊缝多，加工复杂。

3、槽型钢箱先行架设时，由于是开口截面，很容易发生整体或局部失稳，需要设置很多临时支撑钢构件，待混凝土顶板安装好后，再拆除临时构件，施工程序多，施工过程中容易发生安全事故。

4、槽型钢箱钢腹板一般采用带上翼缘板的连接件与混凝土顶板进行连接，混凝土顶板由于受温度、收缩徐变影响使得其与钢结构的变形不一致，产生次内力，导致钢混结合处的混凝土容易开裂，影响结构安全和耐久性。

发明内容

本发明的目的是提供一种钢管加劲腹板钢混组合箱梁，以解决上述现有技术存在的问题，可减小钢腹板以及上翼缘板纵向刚度，提高预应力效率，同时协调混凝土顶板与钢结构变形协调能力，减小温度、混凝土收缩徐变产生的次内力。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种钢管加劲腹板钢混组合箱梁，包括混凝土顶板、钢管加劲腹板、钢底板、横撑结构和上翼缘板，两侧的所述钢管加劲腹板的下缘与所述钢底板焊接，上缘焊接有所述上翼缘板，所述钢管加劲腹板、钢底板和上翼缘板焊接成槽型钢结构；所述上翼缘板的顶部通过连接件与所述混凝土顶板连接，所述钢管加劲腹板、钢底板、上翼缘板和混凝土顶板组成箱梁结构，多个所述横撑结构布置于箱梁的支点以及箱梁中部。

进一步地，所述钢管加劲腹板由多个钢管和多块平钢板间隔焊接而成，多个所述钢管采用圆钢管和方钢管中的任意一种或两种形式的钢管布置。

进一步地，采用方钢管时，钢管与平钢板的焊接部位为钢管直边中间或者钢管弯折角点。

进一步地，多个所述钢管的纵桥向间距为2-6m，圆钢管直径或方钢管的边长为10-30cm，钢管壁厚为6-20mm。

进一步地，所述混凝土顶板内布置有预应力束。

进一步地，所述横撑结构包括一根水平钢管和两根斜杆，所述水平钢管的两端连接设置在两侧的所述上翼缘板上，两根所述斜杆的顶部与所述水平钢管的中心焊接，底部焊接在所述钢管加劲腹板下缘。

进一步地，所述水平钢管采用方钢管或圆钢管，所述斜杆采用钢管、角钢或槽钢。

进一步地，所述钢底板上均布设置有钢底板加劲肋，所述钢管加劲腹板的平钢板上设置有钢腹板竖向加劲肋。

本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：