[实用新型]型钢-超高性能混凝土预应力组合梁

说明书

本实用新型属于土木建筑技术领域，公开一种型钢‑超高性能混凝土预应力组合梁，包括超高性能混凝土梁和预应力钢束，超高性能混凝土梁上作为受拉区的底部设有至少一层型钢钢板，型钢钢板上方连接有端部位于超高性能混凝土梁外的预应力筋转向块，预应力钢束包括位于超高性能混凝土梁体内部的体内预应力钢束和/或通过预应力筋转向块与超高性能混凝土梁连接的体外预应力钢束。在超高性能混凝土梁受拉区布置型钢钢板，增大受拉区普通钢筋配筋率，使普通钢筋面积与预应力筋面积比提高，既使超高性能箱梁或T梁承载性能满足设计要求，又克服中小跨径超高性能箱梁或T梁预应力张拉过程中截面压应力过大，上拱明显的缺点。

技术领域

本实用新型涉及土木建筑技术领域，具体地，涉及一种型钢-超高性能混凝土预应力组合梁。

背景技术

目前现有技术的预应力组合梁主要包括钢-混凝土组合梁技术及超高性能混凝土梁技术。

钢-混凝土组合梁技术一般是在钢梁顶板浇筑混凝土形成组合截面，该截面性能能充分发挥混凝土及钢材的优势，但钢-混凝土组合梁技术存在钢材锈蚀及受压区钢材得不到充分利用的问题，此外，钢-混凝土组合梁不宜采用预应力技术，因为对钢材施加预压应力不经济也不必要。

超高性能混凝土（Ultra-High Performance Concrete），简称UHPC。是过去三十年中最具创新性的水泥基工程材料，UHPC具有较高的韧性、高的抗压强度和优异的耐久性，在热养护的条件下基本无收缩，且长期荷载作用下徐变很小（约为普通混凝土的1/10），UHPC在使桥梁结构向轻质、大跨方向发展和实现使用环境下的长寿命以及减少后期维护费用等方面极具潜力，是土木工程领域极具应用前景的新型建筑材料，UHPC因其优异的力学性能，一般构件尺寸较小，目前的研究表明：采用UHPC可使构件板厚减少20%～40%，截面高度降低20%，中、小跨径桥梁断面面积下降30%～40%，但小跨径超高性能箱梁或T梁预应力在张拉过程中由于断面面积小，配筋空间不够，存在截面压应力过大，上拱明显的缺点，且超高性能混凝土梁承载能力与正常使用阶段所需预应力不匹配，某40mT梁在配置刚好满足承载能力要求所需预应力钢束的情况下，张拉过程中跨中上拱近20cm，截面最大压应力达50MPa，如此大的压应力及上拱会影响该桥正常使用。

此外，目前体外预应力体系所需的转向块一般采用混凝土浇筑，导致转向块内钢筋网密集且体积庞大，既浪费材料又增加了结构自重。

发明内容

本实用新型解决的技术问题在于针对现有技术的缺陷，提供一种可使预应力组合梁的承载能力与正常使用阶段所需预应力匹配的型钢-超高性能混凝土预应力组合梁。

本实用新型的目的通过以下技术方案实现：

一种型钢-超高性能混凝土预应力组合梁，包括超高性能混凝土梁和预应力钢束，超高性能混凝土梁上作为受拉区的底部设有至少一层型钢钢板，型钢钢板上方连接有端部位于超高性能混凝土梁外的预应力筋转向块，所述预应力钢束包括位于超高性能混凝土梁体内部的体内预应力钢束和/或通过预应力筋转向块与超高性能混凝土梁连接的体外预应力钢束。

进一步地，型钢钢板上固定有剪力键。

更进一步地，剪力键焊接于型钢钢板上。

再进一步地，剪力键为专用剪力键、短钢筋和小型槽钢中的任意一种。

更进一步地，剪力键为PBL键，PBL键包括设于型钢钢板上的通孔、插入通孔并凸出于通孔两端的钢筋，钢筋与通孔之间浇注填充有超高性能混凝土。

进一步地，剪力键在型钢钢板上呈梅花型分布。

进一步地，型钢钢板为压纹钢板。

进一步地，型钢钢板两端分别设置有端锚板。