钢结构与混凝土结构过渡连接构造制造技术

本实用新型专利技术公开了一种钢结构与混凝土结构过渡连接构造，它包括设置在钢结构、混凝土结构相对端面之间的端横梁（１０），该端横梁（１０）由钢箱（１７）及其内腔中填充的混凝土构成；混凝土结构通过固定布设在端横梁（１０）侧壁上的第一组抗剪器（１１）固结连接；钢结构与端横梁（１０）侧壁通过焊接形成固结连接。本实用新型专利技术的有益效果是，通过钢箱混凝土结构的端横梁能将任意形式的钢结构与混凝土结构有效和可靠地连接为一体。该构造结构简单，受力明确，强度高，而且具有良好的延性，可有效地避免发生脆性破坏。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及建筑工程，特别涉及一种将钢结构与混凝土结构连接为一体的过渡连4^构造,，
技术介绍
在些建筑工程中，如何将钢结构与混凝土结构有效地连接为一体有 时会是一个技术难题。譬如，在钢拱一连续梁协作体系桥中，其预应力钢 筋混凝土连续梁要与钢拱连接，如果连续梁梁肋数量与钢拱拱肋数量相 等，则通常采用这样的连接构造，即将钢拱端部伸入连续梁内，将钢拱与 连续梁梁肋内的钢筋焊接后，再浇筑混凝土形成连续梁。但在连续梁梁肋 数量与钢拱拱肋数量不相等时，则无法采用前述连接构造。因此，现有的 连接构造适用性较窄，限制了新型结构桥梁的设计与施工建设。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是提供一种钢结构与混凝土结构过 渡连接构造，通过该过渡连接构造能将任意形式的钢结构与混凝土结构有 效和可靠地连接为一体。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是本技术的钢拱 与混凝土连续梁过渡连接构件，其特征是它包括设置在钢结构、混凝土 结构相对端面之间的端横梁，该端横梁由钢箱及其内腔中填充的混凝土构 成；混凝土结构通过固定布设在端橫梁侧壁上的第一组抗剪器固结连接； 钢结构与端横梁侧壁通过焊接形成固结连接.作为本技术的一种优选方案，为提高连接强度，所述混凝土结构、端横梁之间布设有预应力束，预应力束的两端分别锚固在混凝土结构和钢 箱上。作为对上述优选方案的进一步优化，所述预应力束由在混凝土结构厚 度方向上间隔布设的上预应力束、下预应力束等两组应力束构成。本技术的有益效果是，通过钢箱混凝土结构的端横梁能将任意形 式的钢结构与混凝土结构有效和可靠地连接为一体。该构造结构简单，受 力明确，强度高，而且具有良好的延性，可有效地避免发生脆性破坏。附图说明本说明书包括如下六幅附图图1是本技术一应用实例的俯视图；图2是在应用实例中，采用本技术的过渡连接构造将混凝土连续梁梁肋与钢拱拱肋连接的构造图；图3采用本技术的过渡连接构造将混凝土连续梁梁肋与钢拱次纵梁连接的构造图；图4是本技术过渡连接构造与混凝土结构相连接一侧的侧视图； 图5是本技术过渡连接构造中预应力來的布设方式示意图； 图6是本技术过渡连接构造与混凝土结构相连接一侧的侧视图。 图中标记及所对应的零部件、部位名称端横梁10、第一组抗剪器11、第二组抗剪器12、第三组抗剪器13、上预应力束14、下预应力東15、通孔16、拱肋20、次纵梁21、连续梁梁肋30、桥面板40。具体实施方式以下结合附图和实施例对本技术进--步说明。参照图1，本技术的钢结构与混凝土结构过渡连接构造，其特征 是它包括设置在钢结构、混凝土结构相对端面之间的端横梁10。参照 图2和图3,该端横梁10由钢箱17及其内腔中填充的混凝土构成；混凝 土结构通过固定布设在端横梁10侧壁上的第一组抗剪器11固结连接；钢 结构与端橫梁10侧壁通过焊接形成固结连接。为提高连接强度，所述混凝土结构、端横梁！O之间布设有预应力束， 预应力束的两端分别锚固在混凝土结构和钢箱i'7上,，参照图5, —种优 选的方式是，所述预应力束由在混凝土结构厚度方向上间隔布设的上预应 力束14、下预应力束15等两组应力束构成。本技术通过钢箱混凝土结构的端横梁能能将任意形式的钢结构与混凝土结构有效和可靠地地连接为 一体，下面以本申请人设计的 一 "钢拱一连续梁协作体系桥"为例作进一步说明该桥设计荷载汽车一超20级，挂一12()级局部构件用城--A荷载 标准验算；人群荷载按规范取值；桥梁全桥宽48. 6m (净2 x 15m车行道， 净2x6m人行道)。全桥长1 322.2米，主跨组合跨径为300米，由主拱、 副拱及拱顶合并段的箱型截面组合拱圈组成两岸边跨预应力混凝土连续 梁，端部梁高2. 5米，根部梁高6.()米，桥面究48.6米，为了外形与主 桥边跨匹配，主梁采用了肋板式截面。连续梁纵肋与钢拱肋及两者桥面板 均为固结连接。参照图1，该桥的钢拱体系中具有三道拱肋20，参照图2 和图3,该三道拱肋20构及两道次纵梁21的端面通过焊接在钢箱17—侧 壁而与端横粱10侧壁通过焊接形成固结连接,参照图1,该桥的预应力 钢筋混凝土连续梁体系中具有五道连续梁梁肋30 ，该五道连续梁梁肋30， 通过固定布设在端横梁10侧壁上的第一组抗剪器11固结连接。拱助20、 连续梁梁肋30均通过端横梁10过渡连接，构造简单。由于钢箱混凝土梁 刚度大、强度高、延性好，因此可确保传力的可靠性。如图5和图6，预 应力束通过在钢箱17上开设的预留通孔16穿入端横梁17，并在钢箱17 内锚固，形成预应力钢箱混凝土构造。参照图5，所述预应力束分上、下两组布设，其上预应力束14布设 在连续梁梁肋上，而其下预应力束15则布设在连续梁的下缘。通过分别 张拉上组预应力束14、下组预应力束15克服截面,匕下缘拉应力，受力明 确。参照图2、图3和图4,所述第一组抗剪器II沿混凝土连续梁的端面 垂直间隔布设。所述钢箱17的内壁上沿其断面的周向间隔固定布设有第 二组抗剪器12,参照图1和图3，第二组抗剪器！2沿端横梁10的长度方 向延伸。参照图1和图3,为实现与桥面板40的固结连接，所述钢箱17 的上外壁上固定布设有第三组抗剪器13,第二组抗剪器13沿端横梁10的 宽度方向延伸。所述第一组抗剪器11、第二组抗剪器12及第三组抗剪器 13可优选地采用的是板眼式抗剪构件(如PBL抗剪器等)，其板体与钢箱 17焊接，在沿板体长度方向上间隔开设的通孔内横向穿设有钢筋。在上 述实例中，均采用了 PBL抗剪器，PBL抗剪器肋高20厘米，间距30厘米，开孔直径为5厘米，孔内穿钢筋。在上述应用实例的设计过程中，经过大量的试验表明本技术的钢拱与混凝土连续梁过渡连接构件具有下述特点 1受力明确通过分别张拉顶、底板预应力東克服载面上F纟泉拉应力，钢一混凝土 界面采用PBL抗剪器克服剪应力，与传统的连接构件相比较，受力明确， 构造简单,，2构造简单边跨钢箱混凝土三条拱肋、混凝土连续梁五条肋，均通过预应力钢箱 梁过渡连接，预应力钢箱外壳确保了与拱肋、连续梁肋连接构造简单。 3连接可靠(1 )预应力钢箱混凝土梁刚度大、强度高，延性好，确保了传力的可靠性①强度高与相同含钢率和预应力度的预应力混凝土梁极限强度试验比较，强度 更高。极限荷载实验数据如下表预应力钢箱混凝土构造的极限M饯<table>table see original document page 6</column></row><table>由上表可见，预应力钢箱混凝土梁比相同含钢率的PC梁强度可提高20%以上。 ②延性好结构具有良好的延性，可避免发生脆性破坏, (2)通过大比例尺模型试验，其试验结论为:① 破坏荷载为静力试验荷载的6. 05倍，强度极高。② 接头处挠度曲线平顺、光滑，无突变，计其值与试验值吻合良好， 说明结构刚度过渡匀顺。③ 疲劳次数的增加对挠度最大值相对静载增量很小；应变没有出现"突 变"，随疲劳次数的变化不明显，说明接头抗疲劳性能优越。④ 破坏后，钢箱内混凝土仍然保持良好的工作'l'生能，钢箱内混凝土几 乎没发生塑性变形，说明钢与混凝土共同工做本文档来自技高网...

【技术保护点】
钢结构与混凝土结构过渡连接构造，其特征是：它包括设置在钢结构、混凝土结构相对端面之间的端横梁（１０），该端横梁（１０）由钢箱（１７）及其内腔中填充的混凝土构成；混凝土结构通过固定布设在端横梁（１０）侧壁上的第一组抗剪器（１１）固结连接；钢结构与端横梁（１０）侧壁通过焊接形成固结连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：范碧琨，牟廷敏，梁健，郑旭峰，赵人达，
申请(专利权)人：四川省交通厅公路规划勘察设计研究院，
类型：实用新型
国别省市：90[中国|成都]