[发明专利]一种用于预制体钢-混组合梁的横向接缝体系

说明书

本发明公开了一种用于预制体钢‑混组合梁的横向接缝体系，所述预制体钢‑混组合梁包括上部普通混凝土桥面板与下部钢结构，所述横向接缝体系包括两根纵桥向相对设置的预制体钢‑混组合梁和T型接缝，两根所述预制体钢‑混组合梁通过T型接缝连接，所述桥面板的端部开设有半槽口，所述T型接缝包括上部UHPC横向槽口和下部UHPC和/或普通混凝土竖直平口，所述横向槽口的厚度与半槽口的厚度一致。本发明的横向接缝可改善钢‑混组合梁负弯矩区的受力情况，提高钢‑混组合梁负弯矩区混凝土的抗裂性能，具有结构简单、施工方便、施工成本低等优点。

技术领域

本发明属于桥梁领域，尤其涉及一种横向接缝体系。

背景技术

超高性能混凝土(Ultra-High Performance Concrete)，简称UHPC，被认为是过去三十年中最具创新性的水泥基工程材料，系具有超高韧性、超长耐久性的水泥基复合材料的统称。由于UHPC优异的力学和耐久性能，在桥梁工程需求轻质高强、快速架设、经久耐用的背景下，UHPC引起了桥梁界的极大兴趣和高度重视，在桥梁领域具有广阔的应用前景。

钢-混凝土组合梁具有制造方便、全寿命周期性能优异、绿色环保等优点，其能充分利用混凝土和钢材的各自力学性能，可有效提升公路桥梁的建设品质，是桥梁工程的发展方向。常规钢-混凝土组合梁面临两大技术难题，这给组合梁的推广应用造成了困扰：

(1)组合梁负弯矩区混凝土开裂问题影响结构的安全性和耐久性。

(2)装配式钢-混组合梁中，桥面板常采用部分预制，浇筑桥面板接缝量大，现场湿接缝钢筋焊接量大，墩顶需施加预应力，限制了装配式钢-混组合梁的快速化施工。

因此，需要寻求一种钢-混组合梁负弯矩区湿接缝新结构以从根本上解决上述问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服以上背景技术中提到的不足和缺陷，提供一种用于预制体钢-混组合梁的横向接缝体系，该横向接缝可改善钢-混组合梁负弯矩区的受力情况，提高钢-混组合梁负弯矩区混凝土的抗裂性能，具有结构简单、施工方便、施工成本低等优点。为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

一种用于预制体钢-混组合梁的横向接缝体系，所述预制体钢-混组合梁包括上部普通混凝土桥面板与下部钢结构，所述横向接缝体系包括两根纵桥向相对设置的预制体钢-混组合梁和T型接缝，两根所述预制体钢-混组合梁通过T型接缝连接，所述桥面板的端部开设有半槽口，所述T型接缝包括上部UHPC横向槽口和下部UHPC和/或普通混凝土竖直平口，所述横向槽口的厚度与半槽口的厚度一致。

上述横向接缝体系中，所述预制体钢-混组合梁由上部普通混凝土桥面板与下部钢结构通过剪力连接件(如第一栓钉连接件)连接形成，下部钢结构为工字形钢梁、钢箱梁、钢桁梁等。

上述横向接缝体系中，优选的，所述T型接缝包括上部UHPC横向槽口和下部UHPC竖直平口。上述结构形式的T型接缝利于浇筑，施工更加便利。

上述横向接缝体系中，优选的，所述T型接缝包括上部UHPC横向槽口和下部普通混凝土竖直平口。

上述横向接缝体系中，优选的，所述T型接缝包括上部UHPC横向槽口和下部UHPC-普通混凝土竖直平口，所述UHPC-普通混凝土竖直平口中，UHPC层位于普通混凝土层之上。更优选的，UHPC层的底面距离桥面板顶面的高度为1/20-1/2梁高(梁高为全截面高度，即上部普通混凝土桥面板与下部钢结构的总高度)。通过控制竖直平口中材料的种类，采用UHPC和普通混凝土的组合，可以兼顾力学性能与经济性。特别的，我们研究表明，此种UHPC-普通混凝土竖直平口的结构形式下，控制竖直平口中UHPC层的厚度，T型接缝的受力性能更优，尤其是在端隔板存在的条件下，此种结构形式的T型接缝的整体力学性能非常优异，可以兼顾力学性能与经济性。