CN103061243A - 一种预应力钢管混凝土组合桁梁及其施工方法 - Google Patents
一种预应力钢管混凝土组合桁梁及其施工方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103061243A CN103061243A CN2013100356187A CN201310035618A CN103061243A CN 103061243 A CN103061243 A CN 103061243A CN 2013100356187 A CN2013100356187 A CN 2013100356187A CN 201310035618 A CN201310035618 A CN 201310035618A CN 103061243 A CN103061243 A CN 103061243A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- steel pipe
- steel
- lower edge
- concrete
- trusses
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Bridges Or Land Bridges (AREA)
Abstract
本发明涉及一种预应力钢管混凝土组合桁梁,包括钢管桁梁和混凝土桥面板,所述钢管桁梁顶部与混凝土桥面板底部相连接,所述钢管桁梁由两根平行的上弦钢管、一根下弦钢管以及复数根对称连接上弦钢管和下弦钢管的钢腹杆组成,所述下弦钢管内填充有混凝土,所述下弦钢管内铺设有施加预应力的预应力筋。本发明还涉及一种预应力钢管混凝土组合桁梁的施工方法。本发明通过对钢管混凝土下弦钢管施加预应力,可在减轻结构自重的前提下提高钢管混凝土组合桁梁的整体刚度,减小钢管混凝土组合桁梁在结构自重和车辆荷载下的变形,同时也可避免钢腹杆与下弦钢管焊接处因变形过大而开裂,下弦钢管施加预应力后可使钢管混凝土组合桁梁应用于更大跨度的桥梁结构中。
Description
技术领域
本发明涉及一种预应力钢管混凝土组合桁梁及其施工方法,属于土木建筑技术领域。
背景技术
钢-混凝土组合梁桥通过连接件保证钢梁和混凝土板的整体共同受力,可充分发挥钢与混凝土材料的优势,近年来得到了迅猛发展。由钢管桁梁和混凝土板组合形成的钢管组合桁梁是一种比较合理的组合梁桥结构,其充分利用了圆钢管构件回转半径大、抗扭性能好、加工方便和防腐性能高等优点,同时又可在不增加成本的前提下通过调整钢管桁梁的高度获取所需的结构抗弯刚度。钢管组合桁梁目前已广泛应用于连续梁桥、连续刚构桥、斜拉桥和悬索桥等桥型中。
钢管组合桁梁有一个比较突出的问题:主、支管相交的节点区是其薄弱环节,结构承载力往往由局部节点破坏控制,致使钢管组合桁梁的预期整体性能无法充分发挥。为此,可通过在下弦钢管内填充混凝土来提高节点区局部刚度和强度,保证节点区的局部破坏不早于整体破坏发生,并由此形成了另一种组合梁桥结构——钢管混凝土组合桁梁。然而,虽然钢管混凝土组合桁梁可进一步提高结构的整体刚度和承载力,但是当桁梁跨度较大时,在结构自重及车辆荷载的共同作用下,桁梁将产生较大的变形,无法满足正常使用极限状态的要求。
发明内容
本发明针对上述现有钢管混凝土组合桁梁在大跨桥梁中应用的缺陷作出改进,即本发明要解决的技术问题是提供一种变形小的预应力钢管混凝土组合桁梁及其施工方法。
为了解决上述技术问题,本发明的技术方案是:一种预应力钢管混凝土组合桁梁,包括钢管桁梁和混凝土桥面板,所述钢管桁梁顶部与混凝土桥面板底部相连接,所述钢管桁梁由两根平行的上弦钢管、一根下弦钢管以及复数根对称连接上弦钢管和下弦钢管的钢腹杆组成,所述下弦钢管内填充有混凝土,所述下弦钢管内铺设有施加预应力的预应力筋。
进一步的,所述下弦钢管直径D为钢腹杆的2~3倍,所述预应力筋采用后张法张拉,所述预应力筋中轴线位于下弦钢管中轴线下方并且间距为e,e取值于D/6~D/3之间。
进一步的,所述混凝土桥面板包覆上弦钢管,所述上弦钢管内填充有混凝土。
进一步的,所述钢腹杆为空钢管或内部填充有混凝土的钢管。
进一步的,所述钢腹杆顶部设置有方便其与上弦钢管相连接的连接板。
进一步的,所述下弦钢管由两根平行且相互连接的细钢管替代,所述钢腹杆连接位于同一侧的上弦钢管和细钢管。
同时,本发明还提供一种预应力钢管混凝土组合桁梁的施工方法,按以下步骤进行:(1)采用分段焊接制作下弦钢管,先按照设计好的位置在下弦钢管内放置和固定预应力筋,然后在下弦钢管内填充混凝土,当混凝土强度达到75%时,再张拉预应力筋以对下弦钢管施加预应力;(2)调整好下弦钢管位置,清理下弦钢管焊接部位,将钢腹杆焊接于下弦钢管上;(3)将上弦钢管焊接于钢腹杆上,上弦钢管与钢腹杆、下弦钢管形成作为骨架的钢管桁梁;(4)在钢管桁梁顶部搭设桥面板模板,浇筑混凝土形成混凝土桥面板。
进一步的,在步骤(1)中,所述预应力筋中轴线位于下弦钢管中轴线下方并且间距为e,e取值于D/6~D/3之间,其中D为下弦钢管直径。
进一步的,在步骤(2)中,所述下弦钢管直径D为钢腹杆的2~3倍,所述钢腹杆为空钢管,当剪力较大时在空钢管内填充混凝土。
进一步的,在步骤(2)中,所述下弦钢管由两根平行且相互连接的细钢管替代,将相应的钢腹杆焊接在与上弦钢管同侧的细钢管上。
进一步的,在步骤(3)中,当钢腹杆管径大于上弦钢管管径时,所述钢腹杆顶部设置有方便其与上弦钢管相连接的连接板。
进一步的,在步骤(4)中,所述混凝土桥面板包覆上弦钢管,所述上弦钢管内填充有混凝土。
与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:通过对钢管混凝土下弦钢管施加预应力,可在减轻结构自重的前提下提高钢管混凝土组合桁梁的整体刚度,减小钢管混凝土组合桁梁在结构自重和车辆荷载下的变形,同时也可避免钢腹杆与下弦钢管焊接处因变形过大而开裂,下弦钢管施加预应力后可使钢管混凝土组合桁梁应用于更大跨度的桥梁结构中。
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
附图说明
图1为本发明实施例的横桥向断面图。
图2是图1 中A-A处的一种剖视图。
图3是图1 中A-A处的另一种剖视图。
图中:1-下弦钢管,2-钢腹杆,3-上弦钢管,4-预应力筋,5-混凝土桥面板,6-连接板,7-混凝土。
具体实施方式
如图1~3所示,一种预应力钢管混凝土组合桁梁,包括钢管桁梁和混凝土桥面板5,所述钢管桁梁顶部与混凝土桥面板5底部相连接,所述钢管桁梁由两根平行的上弦钢管3、一根下弦钢管1以及复数根对称连接上弦钢管3和下弦钢管1的钢腹杆2组成,所述下弦钢管1内填充有混凝土7,所述下弦钢管1内铺设有施加预应力的预应力筋4。其中,由图1的横桥向断面图可知,在同一横断面上的两根钢腹杆2关于下弦钢管1中轴线对称;由图2和图3的顺桥向断面图可知,顺桥向上的复数根钢腹杆2均匀分布于上弦钢管3和下弦钢管1之间,例如以W形或N形分布,当然还可以是以其他形式分布。
在本实施例中,所述下弦钢管1直径D为钢腹杆2的2~3倍,所述预应力筋4采用后张法张拉,所述预应力筋4中轴线位于下弦钢管1中轴线下方并且间距为e,e取值于D/6~D/3之间。所述混凝土桥面板5包覆作为受力骨架的上弦钢管3,所述上弦钢管3内填充有混凝土7。所述钢腹杆2为钢管,当剪力较大时可在其内填充混凝土7;当剪力不大时,可为空钢管。当钢腹杆2管径大于上弦钢管3管径时,为了避免上弦钢管3与钢腹杆2连接处的焊接困难,所述钢腹杆2顶部设置有方便其与上弦钢管3相连接的连接板6。
如图1~2所示,一种预应力钢管混凝土组合桁梁的施工方法,按以下步骤进行:(1)采用分段焊接制作下弦钢管1,先按照设计好的位置在下弦钢管1内放置和固定预应力筋4,然后在下弦钢管1内填充混凝土7,当混凝土7强度达到75%时,再张拉预应力筋4以对下弦钢管1施加预应力,避免后期张拉对钢腹杆2产生非平行钢管的拉压力,降低钢腹杆2的初应力;(2)调整好下弦钢管1位置,清理下弦钢管1焊接部位,将钢腹杆2焊接于下弦钢管1上;(3)将上弦钢管3焊接于钢腹杆2上,上弦钢管3与钢腹杆2、下弦钢管1形成作为骨架的钢管桁梁;(4)在钢管桁梁顶部搭设桥面板模板,浇筑混凝土7形成混凝土桥面板5。
在步骤(1)中,所述预应力筋4中轴线位于下弦钢管1中轴线下方并且间距为e,e取值于D/6~D/3之间,其中D为下弦钢管1直径;在步骤(2)中,所述下弦钢管1直径D为钢腹杆2的2~3倍,所述钢腹杆2为空钢管,当剪力较大时在空钢管内填充混凝土7;在步骤(3)中,当钢腹杆2管径大于上弦钢管3管径时,为了避免上弦钢管3与钢腹杆2连接处的焊接困难,所述钢腹杆2顶部设置有方便其与上弦钢管3相连接的连接板6;在步骤(4)中,所述混凝土桥面板5包覆上弦钢管3,所述上弦钢管3内填充有混凝土7。
特别需要说明的是,在实际应用过程中,当桥面较宽时,可以安装多个这种预应力钢管混凝土组合桁梁,此时则将多根下弦钢管1连接成一体,多根上弦钢管3也可以连接成一体或者不连接成一体。所述下弦钢管1可以由两根平行且相互连接的细钢管替代,此时钢腹杆2则连接位于同一侧的上弦钢管3和细钢管,焊接时将相应的钢腹杆2焊接在与上弦钢管3同侧的细钢管上。
以上所述仅为本发明的较佳实施例,凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰,皆应属本发明的涵盖范围。
Claims (10)
1.一种预应力钢管混凝土组合桁梁,包括钢管桁梁和混凝土桥面板,所述钢管桁梁顶部与混凝土桥面板底部相连接,其特征在于:所述钢管桁梁由两根平行的上弦钢管、一根下弦钢管以及复数根对称连接上弦钢管和下弦钢管的钢腹杆组成,所述下弦钢管内填充有混凝土,所述下弦钢管内铺设有施加预应力的预应力筋。
2.根据权利要求1所述的预应力钢管混凝土组合桁梁,其特征在于:所述下弦钢管直径D为钢腹杆的2~3倍,所述预应力筋采用后张法张拉,所述预应力筋中轴线位于下弦钢管中轴线下方并且间距为e,e取值于D/6~D/3之间。
3.根据权利要求1所述的预应力钢管混凝土组合桁梁,其特征在于:所述混凝土桥面板包覆上弦钢管,所述上弦钢管内填充有混凝土,所述钢腹杆为空钢管或内部填充有混凝土的钢管。
4.根据权利要求1或3所述的预应力钢管混凝土组合桁梁,其特征在于:所述钢腹杆顶部设置有方便其与上弦钢管相连接的连接板。
5.根据权利要求1所述的预应力钢管混凝土组合桁梁,其特征在于:所述下弦钢管由两根平行且相互连接的细钢管替代,所述钢腹杆连接位于同一侧的上弦钢管和细钢管。
6.一种预应力钢管混凝土组合桁梁的施工方法,其特征在于,按以下步骤进行:(1)采用分段焊接制作下弦钢管,先按照设计好的位置在下弦钢管内放置和固定预应力筋,然后在下弦钢管内填充混凝土,当混凝土强度达到75%时,再张拉预应力筋以对下弦钢管施加预应力;(2)调整好下弦钢管位置,清理下弦钢管焊接部位,将钢腹杆焊接于下弦钢管上;(3)将上弦钢管焊接于钢腹杆上,上弦钢管与钢腹杆、下弦钢管形成作为骨架的钢管桁梁;(4)在钢管桁梁顶部搭设桥面板模板,浇筑混凝土形成混凝土桥面板。
7.根据权利要求6所述的预应力钢管混凝土组合桁梁的施工方法,其特征在于:在步骤(1)中,所述预应力筋中轴线位于下弦钢管中轴线下方并且间距为e,e取值于D/6~D/3之间,其中D为下弦钢管直径。
8.根据权利要求6或7所述的预应力钢管混凝土组合桁梁的施工方法,其特征在于:在步骤(2)中,所述下弦钢管直径D为钢腹杆的2~3倍,所述钢腹杆为空钢管,当剪力较大时在空钢管内填充混凝土;在步骤(4)中,所述混凝土桥面板包覆上弦钢管,所述上弦钢管内填充有混凝土。
9.根据权利要求6所述的预应力钢管混凝土组合桁梁的施工方法,其特征在于:在步骤(3)中,当钢腹杆管径大于上弦钢管管径时,所述钢腹杆顶部设置有方便其与上弦钢管相连接的连接板。
10.根据权利要求6所述的预应力钢管混凝土组合桁梁的施工方法,其特征在于:在步骤(2)中,所述下弦钢管由两根平行且相互连接的细钢管替代,将相应的钢腹杆焊接在与上弦钢管同侧的细钢管上。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201310035618.7A CN103061243B (zh) | 2013-01-30 | 2013-01-30 | 一种预应力钢管混凝土组合桁梁及其施工方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201310035618.7A CN103061243B (zh) | 2013-01-30 | 2013-01-30 | 一种预应力钢管混凝土组合桁梁及其施工方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN103061243A true CN103061243A (zh) | 2013-04-24 |
CN103061243B CN103061243B (zh) | 2014-12-03 |
Family
ID=48104110
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201310035618.7A Expired - Fee Related CN103061243B (zh) | 2013-01-30 | 2013-01-30 | 一种预应力钢管混凝土组合桁梁及其施工方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN103061243B (zh) |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103898834A (zh) * | 2014-04-24 | 2014-07-02 | 四川省交通运输厅公路规划勘察设计研究院 | 一种钢管混凝土组合梁与桁架式索塔斜拉桥及其施工方法 |
CN104047223A (zh) * | 2014-07-08 | 2014-09-17 | 厦门中平公路勘察设计院有限公司 | 轻型组合结构桥梁及其施工方法 |
CN105735100A (zh) * | 2016-04-20 | 2016-07-06 | 四川省交通运输厅公路规划勘察设计研究院 | 一种全钢管混凝土组合桥梁 |
CN105735102A (zh) * | 2016-04-20 | 2016-07-06 | 四川省交通运输厅公路规划勘察设计研究院 | 钢管混凝土桁架梁及采用该桁架梁的桥梁 |
CN106758750A (zh) * | 2017-03-17 | 2017-05-31 | 天津城建大学 | 具有可拆换桥面板的钢管混凝土桁架组合梁及施工方法 |
CN106836640A (zh) * | 2017-03-30 | 2017-06-13 | 贵州大学 | 一种预应力钢管混凝土组合梁及其制作方法 |
CN107268889A (zh) * | 2017-06-26 | 2017-10-20 | 北京交通大学 | 预应力铝‑混组合桁架梁及其施工方法 |
CN112411748A (zh) * | 2020-10-28 | 2021-02-26 | 上海二十冶建设有限公司 | 空间曲面管桁架结构贯口拼装方法 |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1108721A (zh) * | 1992-05-12 | 1995-09-20 | 奥福里德·A·伊 | 在安装之前后张钢筋/混凝土桁架的方法 |
CN1462325A (zh) * | 2001-05-04 | 2003-12-17 | 元大渊 | 预应力结合桁架梁及其制作方法 |
JP2004156343A (ja) * | 2002-11-07 | 2004-06-03 | Kajima Corp | 複合トラス橋およびその施工方法 |
US6892410B2 (en) * | 2002-09-04 | 2005-05-17 | Asahi Engineering Co., Ltd. | Reinforcement structure of truss bridge or arch bridge |
NO20055973L (no) * | 2003-06-06 | 2006-01-31 | Pedro Alvares Ribeiro Pacheco | Brokran med autojusterende forspenning |
CN101158143A (zh) * | 2007-11-23 | 2008-04-09 | 清华大学 | 双层桥面组合桁梁桥 |
CN101936054A (zh) * | 2010-08-19 | 2011-01-05 | 李勇 | 钢桁腹组合pc梁及其施工方法 |
CN203096595U (zh) * | 2013-01-30 | 2013-07-31 | 福州大学 | 一种预应力钢管混凝土组合桁梁 |
-
2013
- 2013-01-30 CN CN201310035618.7A patent/CN103061243B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1108721A (zh) * | 1992-05-12 | 1995-09-20 | 奥福里德·A·伊 | 在安装之前后张钢筋/混凝土桁架的方法 |
CN1462325A (zh) * | 2001-05-04 | 2003-12-17 | 元大渊 | 预应力结合桁架梁及其制作方法 |
US6892410B2 (en) * | 2002-09-04 | 2005-05-17 | Asahi Engineering Co., Ltd. | Reinforcement structure of truss bridge or arch bridge |
JP2004156343A (ja) * | 2002-11-07 | 2004-06-03 | Kajima Corp | 複合トラス橋およびその施工方法 |
NO20055973L (no) * | 2003-06-06 | 2006-01-31 | Pedro Alvares Ribeiro Pacheco | Brokran med autojusterende forspenning |
CN101158143A (zh) * | 2007-11-23 | 2008-04-09 | 清华大学 | 双层桥面组合桁梁桥 |
CN101936054A (zh) * | 2010-08-19 | 2011-01-05 | 李勇 | 钢桁腹组合pc梁及其施工方法 |
CN203096595U (zh) * | 2013-01-30 | 2013-07-31 | 福州大学 | 一种预应力钢管混凝土组合桁梁 |
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103898834A (zh) * | 2014-04-24 | 2014-07-02 | 四川省交通运输厅公路规划勘察设计研究院 | 一种钢管混凝土组合梁与桁架式索塔斜拉桥及其施工方法 |
CN103898834B (zh) * | 2014-04-24 | 2016-07-27 | 四川省交通运输厅公路规划勘察设计研究院 | 一种钢管混凝土组合梁与桁架式索塔斜拉桥及其施工方法 |
CN104047223A (zh) * | 2014-07-08 | 2014-09-17 | 厦门中平公路勘察设计院有限公司 | 轻型组合结构桥梁及其施工方法 |
CN105735100A (zh) * | 2016-04-20 | 2016-07-06 | 四川省交通运输厅公路规划勘察设计研究院 | 一种全钢管混凝土组合桥梁 |
CN105735102A (zh) * | 2016-04-20 | 2016-07-06 | 四川省交通运输厅公路规划勘察设计研究院 | 钢管混凝土桁架梁及采用该桁架梁的桥梁 |
CN106758750A (zh) * | 2017-03-17 | 2017-05-31 | 天津城建大学 | 具有可拆换桥面板的钢管混凝土桁架组合梁及施工方法 |
CN106758750B (zh) * | 2017-03-17 | 2018-08-21 | 天津城建大学 | 具有可拆换桥面板的钢管混凝土桁架组合梁及施工方法 |
CN106836640A (zh) * | 2017-03-30 | 2017-06-13 | 贵州大学 | 一种预应力钢管混凝土组合梁及其制作方法 |
CN107268889A (zh) * | 2017-06-26 | 2017-10-20 | 北京交通大学 | 预应力铝‑混组合桁架梁及其施工方法 |
CN112411748A (zh) * | 2020-10-28 | 2021-02-26 | 上海二十冶建设有限公司 | 空间曲面管桁架结构贯口拼装方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN103061243B (zh) | 2014-12-03 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN103061243B (zh) | 一种预应力钢管混凝土组合桁梁及其施工方法 | |
CN100585082C (zh) | 基于三种钢管桁架节段的装配式桥梁建造工艺 | |
CN102352604A (zh) | 一种钢桁梁桁片单元和钢桁梁结构及其安装方法 | |
CN109958049B (zh) | 一种模块化钢-混组合小箱梁简支连续桥及其施工方法 | |
CN110230268B (zh) | 先连续后简支的钢桁组合梁桥施工方法 | |
CN104762871A (zh) | 一种预应力混凝土-钢槽梁结合梁连续梁桥 | |
CN103046754A (zh) | 可调临时支撑高空大跨度屋面管桁架对接施工方法 | |
CN108193607B (zh) | 一种加固用装配式预应力桁架及其施工方法 | |
CN110777643A (zh) | 一种大跨度钢桁组合连续梁结构及其施工方法 | |
CN108755380A (zh) | 一种uhpc小箱梁结构 | |
CN210031457U (zh) | 一种波形钢腹板-桁式弦杆uhpc组合箱梁 | |
CN109112961B (zh) | 一种超薄桥面结构、桁架桥及桁架桥的构建方法 | |
WO2013044496A1 (zh) | 大悬臂波-桁钢-混凝土组合结构pc桥梁 | |
CN112832146A (zh) | 一种预制箱梁的体外预应力与增大截面组合加固方法 | |
CN102776829A (zh) | 一种钢管混凝土组合桁架桥 | |
CN110029569B (zh) | 一种波形钢腹板-桁式弦杆uhpc组合箱梁及其施工方法 | |
CN113106845A (zh) | 装配式拉筋矩形钢管混凝土桁架组合梁及其施工方法 | |
CN203096595U (zh) | 一种预应力钢管混凝土组合桁梁 | |
CN101463590B (zh) | 旧桥加固用体外预应力之钢结构锚固转向体系及加固方法 | |
CN110777679A (zh) | 上承式拱桥桁架加固、提载、改造的方法 | |
CN214783221U (zh) | 装配式拉筋矩形钢管混凝土桁架组合梁 | |
CN210507788U (zh) | 一种基于多拼接的门式钢架结构 | |
CN211689854U (zh) | 一种大跨度钢桁组合连续梁结构 | |
CN208440963U (zh) | 一种uhpc小箱梁结构 | |
CN108385543B (zh) | 一种钢桁拱的钢混拱圈弦杆的施工方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20141203 Termination date: 20220130 |
|
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |