带纵向开口加劲肋的轻型组合桥面结构制造技术

本实用新型专利技术公开了一种带纵向开口加劲肋的轻型组合桥面结构，该组合桥面结构由下至上依次包括钢桥面板层、浇筑于钢桥面板层上的超高性能混凝土层和磨耗层，钢桥面板层下方固接有纵肋和横隔板，纵肋为纵向开口加劲肋，横隔板为带特殊形式过焊孔的横隔板，带特殊形式过焊孔是指采用由多段曲线和直线组成的包覆式过焊孔；钢桥面板层与超高性能混凝土层共同构成受力桥梁结构层。本实用新型专利技术中纵向开口加劲肋与横隔板的交叉处通过特殊形式的过焊孔来改善横隔板上的受力分布，不仅能提高组合桥面结构局部刚度，使铺装层受力均匀，防止其开裂；而且能使钢桥面板、纵肋以及横隔板上的应力明显下降，大幅降低钢桥面疲劳开裂风险。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术公开了一种带纵向开口加劲肋的轻型组合桥面结构，该组合桥面结构由下至上依次包括钢桥面板层、浇筑于钢桥面板层上的超高性能混凝土层和磨耗层，钢桥面板层下方固接有纵肋和横隔板，纵肋为纵向开口加劲肋，横隔板为带特殊形式过焊孔的横隔板，带特殊形式过焊孔是指采用由多段曲线和直线组成的包覆式过焊孔；钢桥面板层与超高性能混凝土层共同构成受力桥梁结构层。本技术中纵向开口加劲肋与横隔板的交叉处通过特殊形式的过焊孔来改善横隔板上的受力分布，不仅能提高组合桥面结构局部刚度，使铺装层受力均匀，防止其开裂；而且能使钢桥面板、纵肋以及横隔板上的应力明显下降，大幅降低钢桥面疲劳开裂风险。【专利说明】 带纵向开口加劲肋的轻型组合桥面结构
本技术涉及一种带建筑细部构造的桥梁结构，特别涉及一种带建筑细部构造的轻型组合式桥面结构。
技术介绍
钢桥和钢-混凝土组合梁桥是桥梁结构的主要类型，但是上述两种桥梁结构存在以下公认的技术难题:钢桥面的浙青混凝土铺装层价格昂贵、寿命短，需频繁更换，正交异性钢桥面在反复车载作用下易出现疲劳裂纹，危及安全性；而钢-混凝土组合梁桥中混凝土材料抗拉强度低，易在负弯矩区开裂，且混凝土层厚度大，增大了桥梁的自重，难以适用于特大跨径的桥梁结构。这些技术难题成为影响钢桥和钢-混凝土组合桥梁耐久性和结构效率的技术瓶颈，且增加了桥梁的长期运营维护成本。随着大跨度桥梁的不断建设，正交异性钢桥面的应用也日益增多。在我国桥梁的实际运营过程中，车辆的超载现象非常严重，即使使用了性能优异、价格昂贵的环氧浙青进行钢桥面铺装，也常常难以达到设计预期的使用寿命，而在钢桥面设计时，也很少有技术人员会结合铺装层受力要求进行一体化设计，一般仅从钢箱梁结构安全方面考虑的居多。因此，开发一种能大幅提高桥面结构的局部刚度、降低桥面局部应力、且能有效防止铺装层裂缝产生、提高桥梁耐久性能的新型桥梁结构，一直是本领域技术人员长期面临的技术难题。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是提供一种能大幅提高组合桥面结构局部刚度、降低局部车轮荷载作用下钢桥面以及横隔板的应力、有效防止铺装层裂缝产生、降低钢桥面以及横隔板疲劳开裂风险、耐久性能好、抗疲劳性能好的带纵向开口加劲肋的轻型组合桥面结构。为解决上述技术问题，本技术提出的技术方案为一种带纵向开口加劲肋的轻型组合桥面结构，所述组合桥面结构由下至上依次包括钢桥面板层、浇筑于钢桥面板层上的超高性能混凝土层和磨耗层，所述钢桥面板层下方固接有纵肋和横隔板，所述纵肋为纵向开口加劲肋(优选为倒“T”形组合钢板形式的开口加劲肋)，所述横隔板为带特殊形式过焊孔的横隔板，所述带特殊形式过焊孔是指采用由多段曲线和直线组成的包覆式过焊孔；所述钢桥面板层与所述超高性能混凝土层共同构成受力桥梁结构层。上述的带纵向开口加劲肋的轻型组合桥面结构中，由于所述钢桥面板层与所述超高性能混凝土层是进行一体化设计，且共同参与受力，故与普通桥面结构相比，所述钢桥面板层采用较薄厚度的钢板时仍能满足刚度和强度的要求，因此，当桥面结构优选采用较薄厚度的钢板(优选为IOmm?14_)时即可形成本专利技术所述的轻型组合桥面结构。上述的带纵向开口加劲肋的轻型组合桥面结构中，所述纵向开口加劲肋可选的结构形式有多种，但优选采用平钢板形式开口加劲纵肋、偏球头钢板形式开口加劲纵肋、正球头钢板形式开口加劲纵肋或者角钢形式开口加劲纵肋。上述的带纵向开口加劲肋的轻型组合桥面结构中，优选的，所述纵向开口加劲肋沿桥梁纵向延伸，且沿桥梁横向平行布置多条。所述纵向开口加劲肋沿桥梁横向平行布置的间距控制在400mm?600mm。上述的带纵向开口加劲肋的轻型组合桥面结构中，所述纵向开口加劲肋具有较好的连续性，优选的，在所述纵向开口加劲肋与所述横隔板的交叉处，采用纵向开口加劲肋连续穿过横隔板的结构形式。纵向开口加劲肋的两侧与横隔板优选采用角焊缝连接，这便减少了局部刚度的突变程度。上述的带纵向开口加劲肋的轻型组合桥面结构中，所述带特殊形式过焊孔优选是指采用由多段圆弧线和/或直线组成的形如心形、圆形、椭圆形或苹果形状的包覆式过焊孔，即上部采用两个小圆弧、中部采用竖直线、且底部采用一个较大半径圆弧。上述的带纵向开口加劲肋的轻型组合桥面结构中，优选的，所述超高性能混凝土层中设有沿桥梁纵向和横向布置的增强钢筋。所述钢桥面板层和所述超高性能混凝土层的结合面处设置有抗剪构件或采用抗剪式构造。上述的带纵向开口加劲肋的轻型组合桥面结构中，所述超高性能混凝土层一般主要由活性粉末混凝土、超高性能纤维增强混凝土或注浆纤维混凝土浇筑而成。本技术设置的超高性能混凝土层不仅能够保证密实性，有利于提高钢桥面板层的耐久性，而且较薄的轻型组合桥面结构层就能满足抗拉强度的设计要求，在整体上不会明显增加组合桥面结构恒载的重量。上述本技术的带纵向开口加劲肋的轻型组合桥面结构，具有刚度大、各组合层间粘结性能好、耐久性好、抗疲劳性能好、车辆冲击作用小等优点。整个开口加劲纵肋形式的轻型组合桥面结构由超高性能混凝土层和钢桥面板层共同受力；由于现有组合桥面结构在纵肋与横隔板的交叉处以及过焊孔的圆弧边缘容易产生较大应力，这些位置附近很容易产生疲劳裂纹，而本技术设置的开口加劲纵肋和带有特殊形式过焊孔的横隔板组合则大大减小了钢桥面板及横隔板在车辆轮载下的应力，相应大幅度减小了钢桥面板、纵肋及横隔板出现疲劳开裂的风险。与现有技术相比，本技术的优点在于:1.本技术的带纵向开口加劲肋的轻型组合桥面结构主要由超高性能混凝土层和钢桥面板层共同受力，这种结构大大增加了桥面结构的局部刚度，减小了钢桥面板及其纵肋在车辆轮载下的应力，大幅度减小了钢桥面板与纵肋疲劳开裂的风险。同时超高性能混凝土具有较大的抗拉强度，因此能有效减少铺装层的裂纹产生。2.本技术的带纵向开口加劲肋的轻型组合桥面结构采用开口加劲纵肋和较薄的钢桥面板，具有施工方便、焊接简单的优点，与闭口加劲纵肋相比能减少用钢量。因此本技术的组合桥面结构能够有效的节约施工工期、降低施工生产成本，提高工程质量和施工效率。3.本技术的带纵向开口加劲肋的轻型组合桥面结构采用带特殊形式过焊孔的横隔板，在所述开口加劲纵肋与横隔板的交叉处，开口加劲肋两侧与横隔板焊接，肋底部位的横隔板有过焊孔，其形式采用特殊的的几何形状。该组合桥面结构能有效减小纵肋与横隔板交叉处以及过焊孔附近的应力水平，防止在横隔板位置产生疲劳裂纹，大大提高了 组合桥面结构的局部刚度。【专利附图】【附图说明】图1为本技术实施例1中带开口加劲纵肋的轻型组合桥面结构的剖视图。图2为本技术实施例2中带开口加劲纵肋的轻型组合桥面结构的剖视图。图3为本技术实施例3中带开口加劲纵肋的轻型组合桥面结构的剖视图。图4为本技术实施例4中带开口加劲纵肋的轻型组合桥面结构的剖视图。图5为本技术实施例5中带开口加劲纵肋的轻型组合桥面结构的剖视图。图例说明:1.钢桥面板层；2.超高性能混凝土层；3.磨耗层；4.剪力钉；5.纵向增强钢筋；6.横向增强钢筋；7.横隔板；8.倒“T”形组合钢板形式开口加劲纵肋；9.平钢板形式开口加劲纵肋；10.偏球头钢板形式开口加劲纵肋；11.正球头钢板本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种带纵向开口加劲肋的轻型组合桥面结构，所述组合桥面结构由下至上依次包括钢桥面板层、浇筑于钢桥面板层上的超高性能混凝土层和磨耗层，所述钢桥面板层下方固接有纵肋和横隔板，其特征在于：所述纵肋为纵向开口加劲肋，所述横隔板为带特殊形式过焊孔的横隔板，所述带特殊形式过焊孔是指采用由多段曲线和直线组成的包覆式过焊孔；所述钢桥面板层与所述超高性能混凝土层共同构成受力桥梁结构层。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：邵旭东，欧阳泽卉，刘瑜，
申请(专利权)人：邵旭东，欧阳泽卉，刘瑜，
类型：实用新型
国别省市：