[发明专利]一种型钢-UHPC组合板的纵桥向接缝连接构造

说明书

本发明公开了一种型钢‑UHPC组合板的纵桥向接缝连接构造，所述型钢‑UHPC组合板下方设有钢梁，所述型钢‑UHPC组合板的横向端部设有纵向加劲板，所述钢梁的边腹板上设有承台板，所述纵桥向接缝连接构造包括设于所述型钢‑UHPC组合板、所述边腹板、所述承台板之间的现浇连接部和向所述现浇连接部内延伸的加强连接件；所述加强连接件包括设于所述纵向加劲板、边腹板上的横向剪力连接件和设于所述承台板上的竖直剪力连接件。本发明还提供一种位于相邻型钢‑UHPC组合板的纵桥向接缝连接构造。本发明的纵桥向接缝连接构造具有自重轻、抗拉能力强等优势，采用本发明的纵桥向接缝连接构造的型钢‑UHPC组合板的桥面板有望在未来成为完全替代传统正交异性钢桥面。

技术领域

本发明属于桥梁领域，尤其涉及一种接缝连接构造。

背景技术

大跨径桥梁是反映国家科技水平的标志。钢结构桥梁具有自重轻、跨越能力大、抗震性能好等优点，是大跨径桥梁的首选。钢桥的桥面结构通常采用正交异性钢桥面系，但由于钢桥面是全焊结构，不仅造价高，在重载车作用下，钢桥面系饱受两大病害的困扰：(1)钢桥面板疲劳开裂和局部屈曲，危及桥梁安全；(2)沥青铺装频繁破损，翻修成本巨大。上述病害降低了桥梁营运效率，是钢桥领域公认的世界性难题，我国重载交通量大，上述病害尤为严重。

针对上述难题，湖南大学邵旭东教授在前期研究中将具有优异力学性能的超高性能混凝土(Ultra-High Performance Concrete，UHPC，以下简称UHPC)用于强化钢桥面，于2010年成功研发正交异性钢板-UHPC轻型组合桥面板，该项成果大幅提高了桥面刚度，降低了疲劳开裂和铺装破损风险，该成果已应用于我国100多座实桥，至今无一出现病害，反响良好。但由于该成果未取消正交异性钢桥面板，该桥面结构造价仍然较高，约为4000元/m²，且UHPC层对与U肋连接细节应力降幅很明显，但对于其他细节，影响程度很小，故理论上无法彻底消除钢桥面疲劳开裂风险。2015年邵旭东教授又研发了UHPC矮肋板桥面结构，并已应用于实际工程。但实践表明，UHPC矮肋桥面板自重比传统钢桥面重了30％，仍难以适用于大跨径桥梁。在专利CN109338866A和CN109610310A中，邵旭东教授提出了一种新型的型钢-UHPC矮肋板，但该桥面板应用于大跨径桥梁中，纵向接缝在桥梁横向设置2道以上，且沿桥梁纵向通常布置，为了保证接缝的安全性，纵缝的宽度需要较宽，上述专利中一般取为300mm，因此浇筑量较大，导致平均板厚增加，对自重极为敏感的大跨径柔性桥梁不利；同时，这两个专利中纵向湿接缝中存在接缝底面抗拉能力不足的现象，对于横向大悬臂结构，桥面板横向处于轴向受拉状态，纵向接缝底面存在拉应力，可能存在开裂风险；此外，上述两个专利中桥面板在下部钢梁边腹板(内边腹板或外边腹板)处的纵向接缝也存在宽度过宽，抗拉能力不足的缺陷。

因此，为了获得一种可代替正交异性板成为大跨径桥梁的“第二种”桥面体系，同时能够解决横向桥面板全截面受拉时纵向接缝易开裂的难题，需开发了一种既可最大限度发挥该桥面结构自重轻的优势又可抵抗全截面受拉的纵向接缝构造，使得该桥面结构具有自重轻、刚度大、造价低、经久耐用等优势，这是工程实践中需要解决的技术难题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服以上背景技术中提到的不足和缺陷，提供一种适用于大跨径桥梁的、自重轻、抗拉能力强的型钢-UHPC组合板的纵桥向接缝连接构造。为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：