[发明专利]一种菱形断面钢管混凝土拱肋

说明书

本发明公开了一种菱形断面钢管混凝土拱肋，属于拱桥施工技术领域。本发明包括钢管，所述的钢管内部填充有内填混凝土，四肢钢管相互连接共同组成菱形断面拱肋，相邻的钢管之间连接有外腹连接，菱形断面拱肋的中部的两肢钢管相互之间连接有横联。本发明由上下各一组最稳定的三角形断面合并构成，可保证结构符合平截面假定；主受力钢管位于拱面中心，结构受力更加流畅；钢管和外腹连接包围的核心区域通过内填混凝土增大了拱肋受压面积，与桁架拱肋相比提高了抗压承载力，确保了结构耐久性，多组弧形相连的外观，与曲线拱肋相得益彰，使桥梁总体造型更加柔美灵动，拓宽了混凝土拱桥的适用范围。

技术领域

本发明涉及拱桥施工技术领域，更具体地说，涉及一种菱形断面钢管混凝土拱肋。

背景技术

钢管混凝土拱桥因其实用性和优美外型的良好结合，成为国内近年来发展迅速的桥型方案之一。从图3可以看出，而拱肋作为钢管混凝土拱桥结构中最为重要的承重构件，主要有单钢管(图3-A)、实腹式(图3-B)、桁架式(图3-C/D)三类。这些结构主要存在如下疑难问题：1.中小跨径单钢管和哑铃型钢管混凝土拱桥的拱肋自身横向稳定问题；2.多钢管混凝土拱桥的众多节点疲劳问题；3.各钢管连接薄弱，产生的外腹板面外强度不足，导致内填混凝土鼓包或各拱肋钢管间不能协调受力而影响耐久性的问题。

发明内容

1.发明要解决的技术问题

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种菱形断面钢管混凝土拱肋，本发明由上下各一组最稳定的三角形断面合并构成，结构受力更加流畅；钢管和外腹连接包围的核心区域通过内填混凝土增大了拱肋受压面积，确保了结构耐久性，多组弧形相连的外观，与曲线拱肋相得益彰，使桥梁总体造型更加柔美灵动，拓宽了混凝土拱桥的适用范围。

2.技术方案

为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：

本发明的一种菱形断面钢管混凝土拱肋，包括钢管，所述的钢管内部填充有内填混凝土，四肢钢管相互连接共同组成菱形断面拱肋，相邻的钢管之间连接有外腹连接，菱形断面拱肋的中部的两肢钢管相互之间连接有横联。

进一步地，所述的钢管截面为圆形或矩形。

进一步地，所述的外腹连接的内部设置有剪力钉。

进一步地，所述的内填混凝土指力学性能或耐久性能优异的粘聚性复合材料，外腹连接内侧与横联外侧之间的间隙部分也填充有内填混凝土。

进一步地，所述的外腹连接为菱形断面拱肋的外连接构造，对于实腹拱肋则采用为钢板封闭的构造，对于空腹拱肋则采用为钢板或钢杆件构造。

进一步地，所述的外腹连接采用横截面加劲构造。

3.有益效果

采用本发明提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：

本发明由上下各一组最稳定的三角形断面合并构成，可保证结构符合平截面假定；主受力钢管位于拱面中心，结构受力更加流畅；钢管和外腹连接包围的核心区域通过内填混凝土增大了拱肋受压面积，与桁架拱肋相比提高了抗压承载力，确保了结构耐久性，多组弧形相连的外观，与曲线拱肋相得益彰，使桥梁总体造型更加柔美灵动，拓宽了混凝土拱桥的适用范围。

附图说明

图1为本发明的平面结构示意图；

图2为本发明的立体结构示意图；

图3为本发明的背景技术结构图；

图4为本发明的U型肋实施效果图；

图5为本发明的U型肋横截面图；

图6为本发明的一字肋实施效果图。