[发明专利]一种角钢和压型钢板装配连接的超高韧性组合桥面板

说明书

本发明公开了一种角钢和压型钢板装配连接的超高韧性组合桥面板，由压型钢板、角钢、圆钢棒、高强螺栓、超高韧性混凝土组成。在压型钢板上翼缘和角钢长肢上等间距开设螺栓孔，在角钢短肢上等间距开设圆孔，将高强螺栓穿过螺栓孔连接压型钢板和角钢后再将圆钢棒穿过圆孔，成为桥面钢骨架。超高韧性混凝土浇筑在桥面钢骨架上，起到保护桥面钢骨架的作用。在本发明中，桥面钢骨架由工厂提前预制，预制装配化程度高，在降低施工复杂度和材料成本的同时提升了结构的疲劳性能。超高韧性混凝土可保证不产生或仅产生100微米以下的微小裂缝，有效规避了钢筋网的使用需求，提升了结构的韧性和耐久性。

技术领域

本发明涉及结构工程技术领域，具体涉及一种角钢和压型钢板装配连接的超高韧性组合桥面板。

背景技术

随着我国基础设施建设进程的不断推进，人们意识到城市内部交通及城市间交通便利程度极大影响着国民经济发展和社会进步；因此，近几十年来国家实现了道路、桥梁工程的大发展。其中，桥梁结构不仅在城市立交桥、地铁轻轨、高速铁路等方面应用广泛，更是被广泛应用于跨河、跨海构筑物中。近年来，随着港珠澳大桥、杭州湾跨海大桥等超大型桥梁工程的建设，国内外的桥梁结构正面临着前所未有的发展机遇。在桥梁结构的建设中，桥面板不仅起到了承载上部结构自重、穿行车辆等荷载的作用，而且面临着车轮摩擦、行车振动、水和离子侵蚀等长期作用影响，因而对桥面板的承载力、耐久性和韧性提出较高要求。

钢筋混凝土桥面板在实际工程中应用较为广泛，但是由于混凝土自重较大且混凝土材料抗拉性能较差，无法适用于较大跨度的桥梁结构中。为解决这一问题，正交异性钢桥面板应运而生；通过在钢桥面板面外布置纵向、横向加劲肋形成的正交异性桥面板体系，可显著提升桥面板的承载效率，提升结构经济跨度；但是考虑到钢材长期暴露在空气中易于锈蚀，正交异性桥面板的耐久性成为了工程中亟待解决的问题。

为解决上述问题，工程中将钢材与混凝土材料相结合形成组合桥面板体系，从而充分发挥钢材的抗拉性能和混凝土的抗压性能，进一步提升结构的承载性能。然而，现有的钢-混凝土组合桥面板仍然存在一些问题：第一，为了保证钢与混凝土之间的充分抗剪连接并防止两者界面的脱离，通常在两者之间布置较多的栓钉(起到抗剪+抗拔双重作用)，这大大增加了施工工作量，并且由于焊缝的存在影响结构的疲劳性能；第二，组合桥面板中钢桥面部分通常需要在面外焊接多个加劲肋，这同样增加施工量，影响结构疲劳性能；第三，普通混凝土材料受拉易于开裂，且对局部缺陷敏感，容易在长期荷载作用下产生裂缝，造成水和离子的侵蚀，影响桥面板的抗腐蚀性和耐久性，进而显著增加桥梁结构的维修和维护成本，对人力物力造成巨大的浪费；第四，现有组合桥面板体系中钢结构部分通常采用施工现场的焊接连接，现场工作量大且施工质量和精度难以保证。

发明内容

为改善传统钢-混凝土组合桥面板体系存在的问题，本发明提出了一种角钢和压型钢板装配连接的超高韧性组合桥面板。

一种角钢和压型钢板装配连接的超高韧性组合桥面板，包括：

压型钢板；

固定安装在所述压型钢板的顶面(即上翼缘)上的角钢；

穿设在各个角钢上的圆钢棒；

以及浇筑在压型钢板、角钢和圆钢棒组成的桥面钢骨架上的混凝土。

本发明在压型钢板上翼缘和角钢长肢上等间距开设螺栓孔，在角钢短肢上等间距开设圆孔，将高强螺栓穿过螺栓孔连接压型钢板和角钢后再将圆钢棒穿过圆孔，成为桥面钢骨架。

以下作为本发明的优选技术方案：

所述的压型钢板为沿板宽方向形成波形截面的成型钢板，该波形截面的顶部为平面，作为顶面(即上翼缘)，该波形截面的底部为平面，作为底面(即下翼缘)。

所述的角钢的长度方向与所述压型钢板的波形截面垂直。