[发明专利]基于粘结栓钉群的钢纤维混凝土组合钢桥面板

说明书

一种基于粘结栓钉群的钢纤维混凝土组合钢桥面板,具有以下步骤：S1、对钢桥面板盖板采用高压气枪进行清理、喷丸处理；S2、在钢桥面板盖板上粘结设置有栓钉连接组件；S3、在粘结栓钉群的钢桥面板盖板和栓钉连接组件上现浇纤维混凝土铺装层；本发明可提高结构刚度，降低疲劳细节处的应力幅，实现正交异性钢桥面板的长寿命设计。

技术领域

本发明属于桥梁工程技术领域，具体涉及到一种基于粘结栓钉群的钢纤维混凝土组合钢桥面板，该方法主要用于提升钢桥面板疲劳性能、提高钢桥面板铺装层的耐久性、延长钢桥面板铺装层使用寿命。

背景技术

正交异性钢桥面板不仅要承受车轮荷载的直接作用，而且可以作为主梁的一部分参与共同受力，是桥梁结构的重要受力组成。正交异性钢桥面板因其自重轻、承载能力大、施工速度快、结构美观等优点，广泛应用于国内外的大、中跨径桥梁和开启桥梁中。按照传结构体系分析法，带正交异性钢桥面板的钢箱梁可分为主梁体系、桥面板体系及盖板体系。主梁体系指由盖板和纵肋组成主梁的上翼缘，是主梁的组成部分；桥面体系指盖板作为纵肋与横肋的共同上翼缘，三者组成桥面体系支承在主梁上承受桥面车轮荷载；盖板体系仅将盖板视作支承在纵肋和横肋上的各向同性连续板，直接承受车轮局部荷载，并把荷载传递给纵横肋。

正交异性钢桥面板结构构造复杂，结构构件焊接产生的残余应力，结构本身存在的缺陷及施工质量和直接承受车轮荷载的反复作用等综合因素的影响，正交异性钢桥面板易于遭受疲劳损伤，严重影响结构耐久性、降低结构的使用寿命、影响结构安全性。同时钢桥面板的疲劳裂纹检查和修复不易，并且一旦出现裂纹，修复费用十分昂贵。总之，正交异性钢桥面板易发生疲劳及有效加固方法研究已是世界各国学者致力于解决的重要工程难题。

本发明针对正交异性钢桥面板结构疲劳细节数量多、耐久性不足、检测与加固成本高的工程问题，发明一种新型栓钉连接组件，并引入材料强度高、工作性能好、施工方便的新型桥梁建筑材料——超高性能钢纤维混凝土，从而提出基于粘结栓钉群的钢纤维混凝土组合钢桥面板。该发明中提出的采用粘结新型栓钉群连接组件的组合层结构是综合考虑降低结构自重和提高结构局部刚度的最佳设计方法。该方法避免了传统焊接连接件引入的疲劳细节、通过组合设计降低了盖板处的疲劳应力水平、提高了局部刚度、改善了铺装层的受力性能。此外，新型栓钉连接组件有助于提高施工速度、保证施工质量。可见，该发明所提出的设计方法是实现正交异性桥面板长寿命设计的有效方法，也是该领域加固方式中最为经济有效的设计方法之一。

目前在已获准和已受理的专利以及国内外文献中还未发现本申请内容所涉及的基于粘结栓钉群的钢纤维混凝土组合钢桥面板。本发明针对现有工程问题和技术的不足，通过新型栓钉连接组件将超高性能钢纤维混凝土作为组合层应用于正交异性钢桥面板桥梁中。采用试验测试与分析的手段，验证本发明所提出基于粘结栓钉群的钢纤维混凝土组合钢桥面板的有效性和合理性。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于克服正交异性钢桥面板结构中出现的典型病害,提供一种新型栓钉连接组件，通过在桥面板盖板上粘结新型栓钉连接组件，然后现浇超高性能钢纤维混凝土，从而实现桥面板盖板与超高性能钢纤维混凝土现浇层的理想组合效应的钢桥面板，可提高结构局部刚度，降低疲劳细节处的应力幅，实现正交异性钢桥面板的长寿命设计。

解决上述技术问题采用的技术方案是具有以下步骤：

S1、对钢桥面板盖板采用高压气枪进行清理、喷丸处理；

S2、在钢桥面板盖板上粘结栓钉连接组件；

S3、在粘结栓钉群的钢桥面板盖板上现浇超高性能钢纤维混凝土；