[发明专利]一种型钢加劲波纹钢－混凝土组合拱壳结构

说明书

本发明提供一种型钢加劲波纹钢‑混凝土组合拱壳结构，属于拱壳结构技术领域。现有波纹钢－混凝土组合拱壳需要焊接栓钉作为抗剪连接件，为抵抗负弯矩而在上部配置钢筋，施工麻烦，装配化程度低，现场绑扎钢筋工作量大。本发明包括两层波纹钢拱板和之间的混凝土结构，每层波纹钢拱板包括若干个边缘处重叠1/2‑1个波形的波纹钢拱板单元，上层波纹钢拱板上端面设置有型钢，分布钢筋依次贯穿同一水平面的多个型钢上的分布钢筋预留孔且与型钢垂直。将型钢同时作为连接件和抗负弯矩钢筋，提高拱壳结构整体稳固性；施工现场装配速度快，连接方便，可实现快速装配；型钢作为连接件，比栓钉抗拔能力强，是普通拱壳结构抗掀起性能的1.5‑2.5倍。

技术领域

本发明涉及拱壳结构技术领域，具体而言，涉及一种型钢加劲波纹钢-混凝土组合拱壳结构。

背景技术

由于我国早期设计的桥梁，设计标准普遍偏低，伴随着国家交通的高速发展以及荷载等级的提高，部分旧桥已经出现了不同程度的病害，对于桥加固的研究势在必行。钢波纹板的出现与发展，为旧桥加固提供了新的可能，所谓钢波纹板，即平面钢板按照规定的规格尺寸利用机械模压等加工出波纹，在断面形成波状的钢板产品。根据现场的组装形式可分为波纹圆管(分节组装)和波纹钢拱板(分片拼装)两种，钢波纹板通过褶皱效应，使较薄的钢板拥有较大的截面惯性矩，能够很好地参与受力。但钢板较薄，易发生局部失稳现象，且与桥墩、桥台不宜连接。通过钢波纹板与混凝土的组合能够实现优势互补，形成易于施工，安全储备大的加固体系，适用于现代桥梁的加固。

为了保证波纹钢－混凝土组合拱壳的波纹钢与混凝土协同工作，需要在波纹钢拱板上焊接栓钉作为抗剪连接件；同时为了抵抗负弯矩，需要在上部配置横向钢筋和纵向钢筋，现场绑扎钢筋工作量大，装配化程度低，影响施工速度。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：

为了解决现有的波纹钢－混凝土组合拱壳需要焊接栓钉作为抗剪连接件，且需要配置钢筋抵抗负弯矩，现场绑扎钢筋工作量大，装配化程度低的问题。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案：

本发明提供了一种型钢加劲波纹钢-混凝土组合拱壳结构，所述拱壳结构包括两层波纹钢拱板和两层波纹钢拱板之间浇筑的混凝土结构，每层波纹钢拱板均包括若干个波纹钢拱板单元，相邻两个波纹钢拱板单元重叠1/2-1个波形的尺寸，重叠处通过螺杆固定，上层波纹钢拱板的上端面铺设有若干个型钢，每个型钢均沿拱壳结构的弯曲方向铺设，还包括若干个均布设置的分布钢筋，所述型钢的腹板上相对位置均设置有分布钢筋预留孔，分布钢筋依次贯穿同一水平面的多个型钢上的分布钢筋预留孔且与型钢垂直设置。

进一步地，所述型钢包括角钢、槽钢、工字钢或H型钢，当型钢为角钢时，所述角钢的肢端与波纹钢拱板单元靠近波峰的波形处连接；当型钢为槽钢、工字钢或H型钢时，所述槽钢、工字钢或H型钢的翼缘板与波纹钢拱板单元靠近波峰的波形处连接。

进一步地，所述角钢与波纹钢拱板单元靠近波峰的波形处焊接，所述槽钢、工字钢或H型钢与波纹钢拱板单元焊接或通过若干个紧固件连接。

进一步地，所述紧固件依次贯穿槽钢、工字钢或H型钢和两层波纹钢拱板，起到固定两层波纹钢拱板间距的作用。

进一步地，所述螺杆依次贯穿分布钢筋和重叠处的两个波纹钢拱板单元，还包括螺纹套，所述螺纹套分别套设在分布钢筋上方、重叠处两个波纹钢拱板单元的上方和下方的螺杆上。

进一步地，还包括限位板，所述限位板设置在重叠处的两个波纹钢拱板单元下方，所述限位板上端面开设有与重叠处下方的波纹钢拱板单元形状相匹配的放置槽，所述螺杆依次贯穿两个波纹钢拱板单元和限位板且通过螺纹套固定。

进一步地，当通过紧固件连接时，所述槽钢的翼缘中间位置与波纹钢拱板单元靠近波峰的波形处通过若干个均匀分布的紧固件连接；所述工字钢或H型钢的翼缘两侧通过紧固件与波纹钢拱板单元的波峰处通过若干个均匀分布的紧固件连接。