[实用新型]一种钢-UHPC组合梁

说明书

本实用新型公开了一种钢‑UHPC组合梁，其包括有钢梁和设置在钢梁上的桥面板，钢梁包含多个纵隔板和多个横隔板，桥面板包括有面板11）和设置在面板下表面的肋板，肋板包括有纵隔板肋、横隔板肋以及加强肋，所述加强肋位于相邻两个所述纵隔板肋和相邻两个所述横隔板肋围成的空间内，所述加强肋为纵肋且两端分别与所述横隔板肋相连，纵隔板肋设置在纵隔板的顶部，横隔板肋设置在横隔板的顶部。本实用新型采用瘦高式带肋UHPC桥面板显著减轻了结构的自重，增加了桥面板局部刚度，更充分的发挥了钢混组合结构的力学性能，有效避免了组合梁负弯矩区的开裂问题，在保证强度的情况下减少了UHPC材料和钢筋的使用量，简化了桥面板的制作工艺，有着较好的经济效益。

技术领域

本实用新型涉及组合结构桥梁，特别涉及一种钢-UHPC组合梁。

背景技术

钢-混组合梁桥面板由于混凝土材料抗拉强度低、脆性大、收缩徐变明显等缺点，桥面板在外荷载及约束荷载作用下易开裂，常规构造措施，如加大桥面板厚度、增加配筋率、配置预应力筋等，不能从根本上解决问题反而增加了主梁自重[1-2]。随着交通荷载流量的持续增长、日趋增长的环境保护压力以及大跨度桥梁的高速发展，要求现代混凝土材料需具备高强度、高韧性和高耐久性等力学特性，一种添加了钢纤维的超高性能混凝土(Ultra-High Performance Concrete，简称UHPC，抗压强度在150MPa以上，是具有超高韧性、超长耐久性的水泥基复合材料。)超高性能混凝土材料得到了世界范围内的广泛关注和认可，并已成功应用于实际工程且形成了相关桥梁结构设计规范。

为了减轻钢-混组合结构桥面板的自重以及减小桥面板负弯矩区的混凝土受拉易开裂等问题，文献[3]公开了“一种无横向表面受拉接缝桥面单元、桥面结构及施工方法”。该实用新型的桥面板结构是一种同时具有纵、横向加劲肋的UHPC华夫板结构，因同时具有纵横向加劲肋，生产时需要用到的模板较复杂，因而具有改进空间；该文献仅考虑了纵向湿接缝设置，而未考虑横向湿接缝设置(接缝处钢纤维不连续，抗拉强度较低)，但桥梁平面形状通常是长条形，对跨度较大或者连跨较长的桥梁，不设横向干湿接缝往往难以实现。文献[4-6]通过实验及有限元计算研究了该种适用于大跨度桥梁的钢-UHPC轻型组合桥梁结构，通过将钢梁与UHPC矮肋华夫板用剪力钉连接成整体，共同受力，研究发现该结构大大减轻了主梁的自重，显著提高了桥面板局部承载能力，但该结构构造复杂、施工困难、耗费材料较多。

[1]聂建国,陶慕轩,等.钢-混凝土组合结构桥梁研究新进展[J].土木工程学报，2012, 45(06):110-112.

[2]单宏伟.结合梁斜拉桥桥面板抗裂对策研究[D].同济大学.2007.

[3]邵旭东,胡建华，孔令方,等.无横向表面受拉接缝桥面单元、桥梁结构及其施工方法:中国,CN104562931A[P].2015-04-29.

[4]邵旭东,吴佳佳,等.钢-UHPC轻型组合桥梁结构华夫桥面板的基本性能[J].中国公路学报，2017,30(03):218-225+245.

[5]孔令方,邵旭东,等.钢-UHPC轻型组合梁桥面板受弯性能有限元分析[J].公路交通科技，2016,33(10):88-95.

[6]吴佳佳，邵旭东，等.钢-UHPC轻型组合梁桥面板结构形式研究[J].公路，2017,42(04),77-81.

实用新型内容

鉴于现有技术的不足，本实用新型提供了一种钢-UHPC轻型组合梁，能够大幅提高桥面板局部刚度、降低局部车轮荷载作用下的轮载应力值，有效防止桥面板开裂以及减少UHPC 材料用量，该组合梁的桥面板兼具了承载能力高、局部刚度大、自重轻等特点。具体技术方案如下。