[发明专利]一种波形钢腹板-混凝土组合箱梁桥结构用剪力连接件

说明书

本发明涉及一种波形钢腹板‑混凝土组合箱梁桥结构用剪力连接件，属于桥梁建造领域。该剪力连接件结构中，第三肢板和第四肢板对焊构成一竖直板，第一、第二肢板分别对应地垂直焊接于竖直板左、右端面中间位置，第一肢板和第二肢板左右对齐，剪力连接件呈十字形。第一肢板、第二肢板、第三肢板和第四肢板各自外侧中间位置均开有用于穿插钢筋的开口孔。本发明的十字形剪力连接件结构中，通过第一、第二肢板的设置提高横向抗剪能力，第三、第四肢板保证了纵向抗剪需求，从而满足钢‑混凝土组合箱梁桥的连接部位的抗剪承载力及适用性。此外，本发明的十字形剪力连接件还具有结构简单，用料节约，焊接施工容易，焊接量小，可节省造价等优点。

技术领域

本发明属于桥梁建造领域，涉及一种波形钢腹板-混凝土组合箱梁桥结构用剪力连接件。

背景技术

在桥梁结构中，波形钢腹板-混凝土组合箱梁结构是以波形钢板为腹板，钢腹板与混凝土顶底板相连，钢和混凝土间的连接部位是通过剪力连接件连接，实现钢和混凝土构件间的协同工作的。因而，在这种钢-混凝土组合结构中，剪力连接件显得尤为重要，其直接关系到整个箱梁结构的承载能力。

在箱梁结构用剪力连接件的发展过程中，50年代初，主要是用螺旋筋及弯筋连接件，后来逐渐就被栓钉连接件代替。80年代，PBL连接件改变了栓钉连接件的主导地位，近些年，剪力连接件的结构形式逐渐多样化，如国外出现的倒“L”型剪力连接件、“U”型槽剪力连接件等，但部分型钢剪力连接件存在刚度过大、造价高及施工难度大等问题。倒“L”型剪力连接件接触面过小，承载能力差，且焊接时不易操作，而“U”型槽剪力连接件接触面过大，焊接工作量较大，刚度过大，易发生脆性破坏。

从力学角度看，现有的剪力连接件主要考虑了箱梁结构中，波形钢腹板和混凝土之间沿纵向的抗剪问题，由于波形钢腹板-混凝土组合箱梁的腹板刚度远远小于普通混凝土箱梁腹板刚度，空间效应明显，且针对波形钢腹板-混凝土组合箱梁的连接处横向受剪的问题，在传统剪力连接件中并未考虑。

因此，十分有必要提出一种新型的波形钢腹板-混凝土组合箱梁桥结构的剪力连接件对传统剪力连接件的各向抗剪承载力、刚度及施工应用性进行优化。

发明内容

本发明针对现有的波形钢腹板-混凝土组合箱梁的空间效应及横向剪力问题，提出一种可实现横向和纵向抗剪，并且结构简单、施工方便、节省材料、刚度适中、造价低的波形钢腹板-混凝土组合箱梁桥结构用剪力连接件。

本发明所采用的技术方案为：

一种波形钢腹板-混凝土组合箱梁桥结构用剪力连接件，包括第一肢板、第二肢板、第三肢板和第四肢板，所述第三肢板和所述第四肢板对焊构成一竖直板，所述第一肢板垂直焊接于所述竖直板左端面中间位置，所述第二肢板垂直焊接于所述竖直板右端面中间位置，所述第一肢板和所述第二肢板左右对齐，所述剪力连接件呈十字形；所述第一肢板、所述第二肢板、所述第三肢板和所述第四肢板各自外侧均开有用于穿插钢筋的开口孔。

进一步地，所述第一肢板、所述第二肢板、所述第三肢板和所述第四肢板各自外侧的开口孔均位于中间位置。

进一步地，所述开口孔呈“U”形。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

(1)本发明的十字形剪力连接件通过第一、第二肢板的设置提高横向抗剪能力；第三、第四肢板保证了纵向抗剪需求，从而满足钢-混凝土组合箱梁桥的连接部位的抗剪承载力及适用性。

(2)本发明的十字形剪力连接件结构简单，用料节约，焊接施工容易，焊接量小，可节省造价，其可通过现场易得的钢板或角钢焊接制作，亦可以工厂预制，减少现场施工工作量，缩短工期。

(3)四个肢板上开设的开口孔穿插铺设钢筋方便，钢筋与十字形剪力连接件结合可增强钢-混凝土组合结构的整体受力性能。