[发明专利]一种波形钢腹板—横哑铃形底板组合梁及施工方法

说明书

本发明属于道路桥梁工程技术领域，尤其涉及一种波形钢腹板‑横哑铃形底板组合梁及其施工方法。本发明通过在混凝土板下方设置主钢管单元、定位钢管、倾斜波形钢腹板、固定螺栓单元、加固板单元、弦向连接板以及工字型加固板的整体结构，以及整个组合梁内部的有序焊接、浇筑操作，施工得到一个整体性能满足使用要求的钢混凝土组合梁。本发明：第一、组合梁刚度大、延性高、整体性好，可充分发挥钢管与混凝土的受力特性，显著提高组合梁结构的承载力；第二、以波形钢作为腹板，能够保证预应力施加的有效性，同时避免应力集中，改善抗疲劳性能，波形钢作为腹板通过固定螺栓单元安装固定，保证足够的连接强度和相对简单的施工过程。

技术领域

本发明属于道路桥梁工程技术领域，尤其涉及一种波形钢腹板-横哑铃形底板组合梁及其施工方法。

背景技术

组合梁结构，通常包括钢结构主梁和搁置在钢梁上的混凝土板，既能充分发挥钢梁的抗拉能力，又能充分发挥混凝土板的抗压性能。其与纯钢梁相比具有造价低、失稳风险低的优点，而与混凝土梁相比则又具有截面高度低、自重轻、延性好等众多优点，因而被广泛运用在桥梁、建筑等工程结构领域。

现有组合梁结构，依据截面类型的不同，主要包括以下三种：第一种由钢平板底板、钢平板腹板和混凝土顶板组成；第二种由混凝土底板、钢平板腹板（钢腹杆）和混凝土顶板组成；第三种由弦杆底板、钢波纹板腹板（钢腹杆）和混凝土顶板组成。

上述三种现有组合梁，或是存在抗疲劳性能较弱（第一种和第三种）、或是存在预应力施加效果不佳（第二种）、或是存在底板整体性较差（第三种）等问题。

因此，寻求一种既能够提高抗疲劳性能和预应力施加效果，又能增强底板整体性的新型组合梁具有重要意义。

专利公告号为CN 204238122U、公告日为2015.04.01的中国实用新型专利公开了一种波形钢腹板双管弦杆和混凝土板连接梁桥结构，包括混凝土顶板，与混凝土顶板连接的波形钢腹板，所述的波形钢腹板连接有双下弦钢管，双下弦钢管之间连接有波形钢板；所述的波形钢腹板与混凝土顶板之间通过剪力键连接。

但是该实用新型专利中的连续梁桥结构，其存在整体结构强度不足的问题，例如波形钢腹板和混凝土顶板之间、波形钢板自身，因此整个连续梁桥结构的抗疲劳性能就相对较弱。

发明内容

本发明的目的是提供一种波形钢腹板-横哑铃形底板组合梁及其施工方法，其能通过在混凝土板下方设置主钢管单元、定位钢管、倾斜波形钢腹板、固定螺栓单元、加固板单元、弦向连接板以及工字型加固板的整体结构，以及整个组合梁内部的有序焊接、浇筑操作，施工得到一个整体性能满足使用要求的钢混凝土组合梁。

本发明解决上述问题采用的技术方案是：一种波形钢腹板-横哑铃形底板组合梁，包括混凝土板，还包括设置在所述混凝土板下方的主钢管单元，设置在所述混凝土板内的定位钢管，用于连接所述主钢管单元和所述定位钢管的倾斜波形钢腹板，设置在所述主钢管单元上并用于安装所述倾斜波形钢腹板的固定螺栓单元，设置在所述定位钢管上的加固板单元，设置在左右相邻两个所述主钢管单元之间的弦向连接板，以及设置在上下相邻的两个所述弦向连接板之间的工字型加固板。

进一步优选的技术方案在于：所述主钢管单元包括圆形钢管主体，以及设置在所述圆形钢管主体内的管内混凝土。

进一步优选的技术方案在于：所述倾斜波形钢腹板下部位置处设有用于安装所述固定螺栓单元的板上开孔，所述固定螺栓单元包括设置在所述圆形钢管主体外环面上的弦向板，设置在所述弦向板上的螺栓孔，以及设置在所述螺栓孔和所述板上开孔上的安装螺栓。

进一步优选的技术方案在于：所述加固板单元包括设置在所述定位钢管外环面上的径向板，以及设置在所述径向板上并用于插接所述混凝土板的主体钢筋的连接孔。

进一步优选的技术方案在于：所述倾斜波形钢腹板上端倾斜向外展开，所述倾斜波形钢腹板平面与水平面之间的锐角夹角度数范围为30-90°。