[发明专利]夹芯板式钢-混凝土组合截面斜拉桥主梁

说明书

技术领域

本发明涉及结合梁斜拉桥技术领域，尤其涉及一种夹芯板式钢-混凝土组合截面斜拉桥主梁。

背景技术

结合梁斜拉桥通过桥面混凝土参与主梁压弯构件的承压作用，可以减少主梁钢材用量，同时它又比纯混凝土主梁要轻很多，可以减少斜拉索的用量。正是因为有这些优点，才使得结合梁斜拉桥在我国乃至世界范围内都得到了较为广泛的运用。现有结合梁仅在混凝土桥面板底部固定有钢结构，如图1和图2所示为现有钢箱式和工字钢式结合梁斜拉桥结构示意图，这种结构因为活载不可避免地会产生主梁正负弯矩，也就难免会在混凝土桥面板上出现活载拉应力，当从恒载获得的主梁预压应力不足以抑制活载拉应力效应时，桥面板就处于受拉状态，而当拉应力达到一定程度时结合梁主梁结构就变得不甚合理，这就是现有结合梁技术的不足之处，也是制约现有结合梁斜拉桥运用的主要因素，比如铁路斜拉桥就因为活载比重较大而很难得到合理使用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够解决现有结合梁混凝土桥面板可能出现的拉应力问题，且能改善桥面板受力状态的夹芯板式钢-混凝土组合截面斜拉桥主梁。

本发明的技术方案是：一种夹芯板式钢-混凝土组合截面斜拉桥主梁，包括混凝土桥面板和下钢结构，所述下钢结构固定于混凝土桥面板底部两侧且沿顺桥向均匀布置，两侧的下钢结构之间通过连接构件连接，所述连接构件顶部与混凝土桥面板底部连接，所述混凝土桥面板顶部两侧与下钢结构对应的部位分别设有上钢结构。

进一步的，所述上钢结构和下钢结构通过竖直固定在混凝土桥面板上的固定板连接形成一个钢桁梁结构整体。

进一步的，所述固定板包括竖直穿设在混凝土桥面板内部的内部固定板和与混凝土桥面板外侧固定连接的外部固定板，所述内部固定板上设置有多个通孔，所述通孔内水平穿设有位于混凝土桥面板内部的钢筋，所述外部固定板内侧固定有水平穿入混凝土桥面板内的剪力钉。

进一步的，所述上钢结构和下钢结构均为钢桁梁结构，所述上钢结构底部通过水平的上部固定板固定在混凝土桥面板顶部，所述上部固定板上设置有竖直向下穿入混凝土桥面板内的剪力钉，所述下钢结构顶部通过水平的下部固定板固定在混凝土桥面板底部，所述下部固定板上设置有竖直向上穿入混凝土桥面板内的剪力钉。

进一步的，所述上钢结构和下钢结构均为钢箱梁结构，所述上钢结构底部通过水平的上部固定板固定在混凝土桥面板顶部，所述上部固定板上设置有竖直向下穿入混凝土桥面板内的剪力钉，所述下钢结构顶部通过水平的下部固定板固定在混凝土桥面板底部，所述下部固定板上设置有竖直向上穿入混凝土桥面板内的剪力钉。

进一步的，所述钢箱梁结构两侧的腹板均为镂空结构。

本发明的有益效果是：在混凝土桥面板顶部再增设一层钢结构，使混凝土桥面板置于桥主梁整体截面的中间或中部，这样，在相同的主梁弯曲曲率下混凝土板的弯曲应变很小，从而达到消除或减小混凝土拉应力的目的，提高了结合梁的使用耐久性，用钢结构去分担现有结合梁混凝土桥面板可能受到的拉应力，同时，也通过改善了桥面板的受力状态而使公路结合梁斜拉桥的经济跨径更大，具有更广泛的应用前景。

附图说明

图1为钢箱式现有结合梁斜拉桥结构示意图；

图2为工字钢式现有结合梁斜拉桥结构示意图；

图3为本发明第一种实施方式结构示意图；

图4为本发明第一种实施方式A部放大示意图；

图5为本发明第一种实施方式B部放大示意图；

图6为本发明第一种实施方式钢桁梁结构侧视图；

图7为本发明第二种实施方式结构示意图；

图8为本发明第二种实施方式C部放大示意图；

图9为本发明第二种实施方式钢桁梁结构侧视图；

图10为本发明第三种实施方式结构示意图；

图11为本发明第三种实施方式腹板第一种镂空形式示意图；

图12为本发明第三种实施方式腹板第二种镂空形式示意图；

图中：1—混凝土桥面板，2—下钢结构，3—上钢结构，4—斜拉锁，5—连接构件，6—内部固定板，7—外部固定板，8—钢筋，9—剪力钉，10—钢梁，11—上部固定板，12—下部固定板，13—腹板。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。