[发明专利]一种钢结构桥梁抗倾覆结构

说明书

一种钢结构桥梁抗倾覆结构，混凝土桥台台帽或桥墩墩帽顶部设置钢筋或锚栓垫环，钢筋或锚栓的下部穿过钢筋或锚栓垫环后，埋入混凝土桥台台帽或桥墩墩帽内，钢结构横梁底板上方设锚固端板，锚固垫板置于锚固端板上，钢筋或锚栓的上端设螺纹，钢筋或锚栓从钢结构横梁底板、锚固端板及锚固垫板穿过后，钢筋或锚栓的上端螺纹部分露出锚固垫板上方，在钢筋或锚栓的上端螺纹上拧紧锚固螺母，以限制桥梁整体的扭转。本抗拔锚栓构造结构简洁，造价经济，不影响支座更换，可适应桥梁纵向温度变形，通过合理设计，在梁体墩柱不出现结构性破坏的前提下，可有效避免钢结构桥梁横向倾覆失稳。

技术领域

本发明涉及钢结构桥梁的土建施工技术领域，具体地说是一种钢结构桥梁抗倾覆结构，用于解决钢结构桥梁支座脱空后横向倾覆失稳问题。

背景技术

近些年来钢结构在公路、市政中小跨径桥梁上的应用越来越多。桥梁横向倾覆失稳直至垮塌事故相继发生，已成为桥梁重要破坏形式，且破坏后果严重。桥梁倾覆事故破坏过程一般为：单向受压支座脱离正常受压状态，上部结构的支承体系不再提供有效约束，上部结构扭转变形趋于发散、横向失稳垮塌，支座、下部结构连带损坏，属于承载能力极限状态破坏。

中小跨径钢结构桥梁相比混凝土结构桥梁自重轻，更易发生倾覆破坏。

《公路钢结构桥梁设计规范》（JTG D64-2015）和《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG 3362-2018）相关条文都做出规定：1、基本组合下单向受压支座始终保持受压状态；2、标准值组合时抗倾覆系数大于等于2.5。

为解决钢结构桥梁支座脱空后横向倾覆失稳问题，并达到上述规范要求，目前所采用的设计手段有：

1、在桥梁总体布置时，合理设置支点位置，但不能在所有情况下防止支座脱空。

2、在钢箱梁内设置混凝土压重，若只在支座附近压重，不能在所有情况下防止支座脱空。压重段加长的话对钢结构不利，内部需设置加劲，并且对于钢板梁不适用。

3、经专利查新，有应用于混凝土现浇连续梁和钢结构人行桥的抗倾覆结构，均不适用于中小跨径公路或市政车行钢结构桥梁。

综上，一种用于防止中小跨径钢结构桥梁支座脱空后横向倾覆失稳的，也可以用于防止大跨径钢桥施工过程中支座脱空后横向倾覆失稳的抗倾覆结构被提出。

发明内容

本发明的目的在于提供一种防止钢结构桥梁支座脱空后横向倾覆失稳的钢结构桥梁抗倾覆结构。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种钢结构桥梁抗倾覆结构，包括钢结构横梁及位于钢梁下方的混凝土桥台台帽或桥墩墩帽，其特征在于混凝土桥台台帽或桥墩墩帽顶部设置钢筋或锚栓垫环，钢筋或锚栓的下部穿过钢筋或锚栓垫环后，埋入混凝土桥台台帽或桥墩墩帽内，钢结构横梁底板上方设锚固端板，锚固垫板置于锚固端板上，钢筋或锚栓的上端设螺纹，钢筋或锚栓从钢结构横梁底板、锚固端板及锚固垫板穿过后，钢筋或锚栓的上端螺纹部分露出锚固垫板上方，在钢筋或锚栓的上端螺纹上拧紧锚固螺母，以限制桥梁整体的扭转。

进一步地，钢结构横梁腹板焊接有锚固加劲肋，锚固端板置于锚固加劲肋上方，锚固端板与锚固加劲肋顶面焊接。

进一步地，钢筋或锚栓垫环外径不小于3d，厚度不小于20mm，d为钢筋或锚栓直径。

进一步地，从桥台台帽或桥墩墩帽顶面至锚固端板底面的距离不小于30倍钢筋或锚栓的直径。

进一步，钢结构横梁底板在与钢筋或锚栓对应的位置开孔，开孔直径不小于5倍钢筋或锚栓的直径。

进一步地，锚固端板在与钢筋或锚栓对应的位置开孔，开孔直径不小于3倍钢筋或锚栓的直径。