[发明专利]一种用于公铁合建的钢桁腹结合梁

说明书

本发明公开了一种用于公铁合建的钢桁腹结合梁，包括上、下两层混凝土板和钢桁腹，每层混凝土板主要由混凝土桥面板、混凝土主纵梁、混凝土次纵梁和混凝土横梁组构成，混凝土主纵梁、混凝土次纵梁和混凝土横梁组均设在混凝土桥面板底部，两根混凝土主纵梁之间布置混凝土次纵梁，混凝土次纵梁的纵向均与混凝土主纵梁的纵向一致，混凝土横梁组位于两根混凝土主纵梁之间且包括多根混凝土横梁，每根混凝土横梁的纵向均与混凝土主纵梁的纵向垂直；钢桁腹主要由钢腹杆、下层混凝土接头板和上层混凝土接头板组成；钢腹杆与上、下层的混凝土接头板分别固接。本发明可公铁两用，具有刚度大、稳定性好、行车噪声低、舒适性好、造价低、养护维修方便等优点。

技术领域

本发明属于桥梁工程技术领域，更具体地，涉及一种用于公铁合建的钢桁腹结合梁。

背景技术

随着我国交通设施的建设和桥梁技术的发展，有时公路和铁路需要同时跨越江河湖海和峡谷。公铁合建桥可充分利用桥位资源，尤其减少是城市地区的拆迁。同时工可、勘测、设计和施工一次完成，因此能节约时间、资金和资源。公铁合建采用平层或错层，加大了桥梁宽度，提高桥梁的横向刚度。

与公铁分建桥梁相比，公铁合建桥梁不仅具有显著的技术经济性，而且节约有限的桥位资源。公铁合建桥梁一般采用分层布置，钢桁梁是公铁分层布置的常用梁型。但是，传统的钢桁梁存在以下不利因素：

(1)用钢量大，工程造价高；

(2)正交异形板桥面的局部刚度小，特别对于公路正交异性板桥面易出现钢板裂缝等病害，维修费用高；

(3)钢结构耐腐蚀性差，养护工作量大；

(4)纯钢桁梁的噪声大，行车舒适性低；

(5)纯钢桁梁杆件多，增加制造和架设难度。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种用于公铁合建的钢桁腹结合梁，其通过合理利用钢与混凝土两种材料，充分发挥两种材料的优势，达到增强结构整体性、提高整体及局部刚度，提高行车舒适性、节省用钢量及造价，减少病害和维养工作量等目的。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种用于公铁合建的钢桁腹结合梁，其特征在于，包括上、下两层混凝土板和连接这两层混凝土板的钢桁腹，其中：

每层的混凝土板主要由混凝土桥面板、混凝土主纵梁、混凝土次纵梁和混凝土横梁组构成，所述混凝土主纵梁、混凝土次纵梁和混凝土横梁组均设置在所述混凝土桥面板的底部，两根所述混凝土主纵梁相互平行并且它们之间布置所述混凝土次纵梁，所述混凝土次纵梁的纵向均与所述混凝土主纵梁的纵向一致，所述混凝土横梁组位于两根混凝土主纵梁之间并且包括多根混凝土横梁，每根所述混凝土横梁的纵向均与所述混凝土主纵梁的纵向垂直；

钢桁腹主要由下层混凝土接头板、上层混凝土接头板和钢腹杆组成，所述下层混凝土接头板在下层的混凝土板的混凝土主纵梁与混凝土横梁的交点处插入下层的混凝土主纵梁，并且该下层混凝土接头板通过抗剪键与下层的混凝土板固接；所述上层混凝土接头板在上层的混凝土板的混凝土主纵梁与混凝土横梁的交点处插入上层的混凝土主纵梁，并且该上层混凝土接头板通过抗剪键与上层的混凝土板固接，所述钢腹杆的上端和下端分别与上层混凝土接头板和下层混凝土接头板固接。

优选地，所述钢腹杆整体呈三角形，或者其由N字形的杆件单元构成，或者为华伦桁。

优选地，根据公路和铁路桥面的布置及受力特点，所述钢腹杆布置成竖直或相对于水平面倾斜。

优选地，根据公路和铁路桥面的布置及受力特点，上层的混凝土板沿着钢桁腹结合梁横向的端部超出钢腹杆从而成悬臂结构。

按照本发明的另一个方面，还提供了一种用于公铁合建的钢桁腹结合梁，其特征在于，包括上层混凝土板、钢桁腹和下弦杆，其中：