CN113882236B - 波形钢腹板组合梁桥 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种波形钢腹板组合梁桥，包括多个波形钢腹板组合箱梁单元，各波形钢腹板组合箱梁单元首尾相接，波形钢腹板组合箱梁单元包括顶板、底板、波形钢腹板和横撑组件；底板位于顶板的下方；波形钢腹板设有两块，两块波形钢腹板均位于顶板和底板之间，两块波形钢腹板间隔设置，各波形钢腹板的上端与顶板固定连接，各波形钢腹板的下端与底板固定连接；横撑组件设有至少一组，横撑组件包括两根横撑杆，两根横撑杆位于两块波形钢腹板之间，两根横撑杆交叉设置，各横撑杆的两端分别与顶板、底板转动连接。本发明的波形钢腹板组合梁桥能够有效解决横撑处应力集中的问题。

Description

波形钢腹板组合梁桥

技术领域

本发明涉及桥梁技术领域，尤其涉及一种波形钢腹板组合梁桥。

背景技术

波形钢腹板桥组合梁桥具有自重轻、预应力效率高、腹板抗屈曲能力高、不需要加劲肋等优点，是一种很有潜力的新型桥梁。

相关技术中，波形钢腹板桥组合梁桥在横隔板或横撑处容易出现应力集中，顶板和底板的正应力和剪应力都会突然增大，横隔板或横撑内的正应力和剪应力也会增大，波形钢腹板桥组合梁桥存在结构发生局部破坏的风险。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种波形钢腹板组合梁桥，能够有效解决横撑处应力集中的问题。

根据本发明实施例的波形钢腹板组合梁桥，包括多个波形钢腹板组合箱梁单元，各所述波形钢腹板组合箱梁单元首尾相接，所述波形钢腹板组合箱梁单元包括：

顶板；

底板，位于所述顶板的下方；

波形钢腹板，设有两块，两块所述波形钢腹板均位于所述顶板和所述底板之间，两块所述波形钢腹板间隔设置，各所述波形钢腹板的上端与所述顶板固定连接，各所述波形钢腹板的下端与所述底板固定连接；

横撑组件，设有至少一组，所述横撑组件包括两根横撑杆，两根所述横撑杆位于两块所述波形钢腹板之间，两根所述横撑杆交叉设置，各所述横撑杆的两端分别与所述顶板、所述底板转动连接，且各所述横撑杆与所述顶板的转动轴心位于所述波形钢腹板组合箱梁单元的横向截面上，各所述横撑杆与所述底板的转动轴心位于所述波形钢腹板组合箱梁单元的横向截面上；所述顶板能够相对所述横撑杆沿桥梁纵向转动，所述底板能够相对所述横撑杆沿桥梁纵向转动。

根据本发明实施例的波形钢腹板组合梁桥，至少具有如下有益效果：两根横撑杆交叉设置，各横撑杆的两端分别与顶板、底板转动连接，且各横撑杆与顶板的转动轴心位于波形钢腹板组合箱梁单元的横向截面上（即顶板可相对横撑杆沿桥梁的纵向转动），各横撑杆与底板的转动轴心位于波形钢腹板组合箱梁单元的横向截面上（即底板可相对横撑杆沿桥梁的纵向转动）；由此，两根横撑杆既可起到支撑的作用，减少波形钢腹板组合梁桥的扭转畸变变形，顶板还可相对底板沿波形钢腹板组合箱梁单元的纵向小幅转动，顶板和底板由于外力作用而产生的纵向相对位移得以释放，同时横撑杆附近的波形钢腹板的剪切变形也得以释放，因此波形钢腹板组合梁桥在横撑杆处的应力集中问题得以有效解决。

根据本发明的一些实施例，所述横撑组件还包括四个预埋锚固件，各所述预埋锚固件包括锚板和至少一根栓钉，各所述栓钉的一端固定于所述锚板的一个侧面；两个所述预埋锚固件的所述锚板分别与两根所述横撑杆的一端转动连接，且两个所述预埋锚固件的所述栓钉埋设在所述顶板中，另外两个所述预埋锚固件的所述锚板分别与两根所述横撑杆的另一端转动连接，且另外两个所述预埋锚固件的所述栓钉埋设在所述底板中。

根据本发明的一些实施例，各所述预埋锚固件包括多根所述栓钉，多根所述栓钉阵列排布于所述锚板的所述侧面。

根据本发明的一些实施例，所述顶板包括顶板本体和第一横向预应力组件，所述第一横向预应力组件包括第一预应力筋、第一波纹管和两块第一垫板，所述第一波纹管沿所述波形钢腹板组合箱梁单元的横向穿设在所述顶板本体内，所述第一预应力筋穿设在第一所述波纹管中，两块所述第一垫板分别设于所述第一预应力筋的两端，所述第一预应力筋用于使各所述第一垫板与所述顶板本体抵持。

根据本发明的一些实施例，所述第一波纹管的材料为塑料或钢。

根据本发明的一些实施例，所述第一预应力筋包括钢筋或钢绞线。

根据本发明的一些实施例，所述底板包括底板本体和第二横向预应力组件，所述第二横向预应力组件包括第二预应力筋、第二波纹管和两块第二垫板，所述第二波纹管沿所述波形钢腹板组合箱梁单元的横向穿设在所述底板本体内，所述第二预应力筋穿设在第二所述波纹管中，两块所述第二垫板分别设于所述第二预应力筋的两端，所述第二预应力筋用于使各所述第二垫板与所述底板本体抵持。

根据本发明的一些实施例，所述第二波纹管的材料为塑料或钢。

根据本发明的一些实施例，所述第二预应力筋包括钢筋或钢绞线。

根据本发明的一些实施例，所述横撑杆包括钢管或H型钢。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明，其中：

图1为本发明实施例的波形钢腹板组合梁桥的横向剖视图；

图2为图1中Ⅰ区域的局部放大图；

图3为图1中Ⅱ区域的局部放大图；

图4为图1中波形钢腹板组合梁桥沿A-A截面的局部剖视图。

附图标记：顶板100、顶板本体110、第一横向预应力组件120、第一波纹管121、第一预应力筋122、第一垫板123、第二螺母124；

波形钢腹板200；

横撑组件300、预埋锚固件310、第二连接板311、锚板312、栓钉313、横撑杆320、第一连接板321；

底板400、底板本体410、第二横向预应力组件420、第二波纹管421、第二预应力筋422、第二垫板423、第三螺母424。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，若干的含义是一个以上，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。

本发明的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

参照图1，根据本发明实施例的波形钢腹板组合梁桥，包括多个波形钢腹板组合箱梁单元，各波形钢腹板组合箱梁单元首尾相接，波形钢腹板组合箱梁单元包括顶板100、波形钢腹板200、横撑组件300和底板400。底板400位于顶板100的下方。波形钢腹板200设有两块，两块波形钢腹板200均位于顶板100和底板400之间，两块波形钢腹板200间隔设置，各波形钢腹板200的上端与顶板100固定连接，各波形钢腹板200的下端与底板400固定连接。

横撑组件300设有至少一组，横撑组件300包括两根横撑杆320。两根横撑杆320位于两块波形钢腹板200之间，两根横撑杆320交叉设置。各横撑杆320的两端分别与顶板100、底板400转动连接，且各横撑杆320与顶板100的转动轴心位于波形钢腹板组合箱梁单元的横向截面上，各横撑杆320与底板400的转动轴心位于波形钢腹板组合箱梁单元的横向截面上。

结合上述，两根横撑杆320交叉设置，各横撑杆320的两端分别与顶板100、底板400转动连接，且各横撑杆320与顶板100的转动轴心位于波形钢腹板组合箱梁单元的横向截面上（即顶板100可相对横撑杆320沿桥梁的纵向转动），各横撑杆320与底板400的转动轴心位于波形钢腹板组合箱梁单元的横向截面上（即底板400可相对横撑杆320沿桥梁的纵向转动）。由此，两根横撑杆320既可起到支撑的作用，减少波形钢腹板组合梁桥的扭转畸变变形，顶板100还可相对底板400沿波形钢腹板组合箱梁单元的纵向小幅转动，顶板100和底板400由于外力作用而产生的纵向相对位移得以释放，同时横撑杆320附近的波形钢腹板200的剪切变形也得以释放，因此波形钢腹板组合梁桥在横撑杆320处的应力集中问题得以有效解决。

需要说明的是，波形钢腹板200可以是一整块的波形板，也可以是多块小的波形板拼接而成的。

参照图1和图3，在本发明的一些实施例中，横撑组件300还包括四个预埋锚固件310，各预埋锚固件310包括锚板312和至少一根栓钉313，各栓钉313的一端固定于锚板312的一个侧面。两个预埋锚固件310的锚板312分别与两根横撑杆320的上端转动连接，且两个预埋锚固件310的栓钉313埋设在顶板100中，另外两个预埋锚固件310的锚板312分别与两根横撑杆320的下端转动连接，且另外两个预埋锚固件310的栓钉313埋设在底板400中。

由此，通过将预埋锚固件310的栓钉313预埋在顶板100或底板400中，可增加横撑杆320与顶板100的连接强度，以及增加横撑杆320与底板400的连接强度。与此同时，还可方便安装横撑杆320，缩短施工周期。

具体的，横撑杆320的两端还设有第一连接板321，第一连接板321开有第一通孔。各预埋锚固件310还包括螺栓、第一螺母和两块第二连接板311，两块第二连接板311固定于锚板312远离栓钉313的一侧，两块第二连接板311间隔设置，两块第二连接板311均开有第二通孔。第一连接板321插设在两块第二连接板311之间，第一通孔和第二通孔对齐后，螺栓插设在第一通孔和第二通孔中，并与第一螺母螺纹配合。由此横撑杆320可与锚板312转动连接。

参照图1、图3和图4，在本发明的进一步实施例中，各预埋锚固件310包括多根栓钉313，多根栓钉313阵列排布于锚板312的侧面。由此，栓钉313可将锚板312受到的力均匀传导至顶板100或底板400，锚板312与顶板100（或底板400）的连接更为稳定。

具体的，多根栓钉313可按矩形阵列排布于锚板312的侧面。

参照图1和图2，在本发明的一些实施例中，顶板100包括顶板本体110和第一横向预应力组件120，第一横向预应力组件120包括第一预应力筋122、第一波纹管121和两块第一垫板123。第一波纹管121沿波形钢腹板组合箱梁单元的横向穿设在顶板本体110内，第一预应力筋122穿设在第一波纹管121中，两块第一垫板123分别设于第一预应力筋122的两端，第一预应力筋122用于使各第一垫板123与顶板本体110抵持。

由此，第一预应力筋122通过第一垫板123将预应力传递至顶板本体110（也即混凝土部分），抵消横撑杆320对顶板本体110的作用力，从而降低顶板本体110开裂的概率。

具体的，第一横向预应力组件120还包括两个第二螺母124，第一预应力筋122的两端设有外螺纹，第一预应力筋122的两端分别穿设一块第一垫板123后，再分别与一个第二螺母124螺纹配合，从而实现第一预应力筋122与第一垫板123的连接。

在本发明的进一步实施例中，第一波纹管121的材料为塑料。塑料材质的第一波纹管121具有密封性好、无渗水漏浆、环刚度高、摩擦参数小、耐老化、抗电侵蚀、柔弹力好、不易被捣棒凿破的优点。

具体的，第一波纹管121的材料可以是HDPE（高密度聚乙烯）或PVC（聚氯乙烯）。

在本发明的进一步实施例中，第一波纹管121的材料为钢。钢材质的第一波纹管121具有密封性好、无渗水漏浆、环刚度高、不易被捣棒凿破的优点。

参照图1和图2，在本发明的进一步实施例中，第一预应力筋122包括钢筋。钢筋具有预应力损失小，张拉便捷的优点。具体的，钢筋的两端穿过第一垫板123后，与第二螺母124螺纹连接。

在本发明的进一步实施例中，第一预应力筋122包括钢绞线。钢绞线容易弯曲，且抗拉强度高，可较好地满足使用要求。具体的，钢绞线的两端通过夹片式锚具与顶板本体110抵紧。

参照图1和图3，在本发明的一些实施例中，底板400包括底板本体410和第二横向预应力组件420，第二横向预应力组件420包括第二预应力筋422、第二波纹管421和两块第二垫板423，第二波纹管421沿波形钢腹板组合箱梁单元的横向穿设在底板本体410内，第二预应力筋422穿设在第二波纹管421中，两块第二垫板423分别设于第二预应力筋422的两端，第二预应力筋422用于使各第二垫板423与底板本体410抵持。

由此，第二预应力筋422通过第二垫板423将预应力传递至底板本体410（也即混凝土部分），抵消横撑杆320对底板本体410的作用力，从而降低底板本体410开裂的概率。

类似的，第二横向预应力组件420还包括两个第三螺母424，第二预应力筋422的两端设有外螺纹，第二预应力筋422的两端分别穿设一块第二垫板423后，再分别与一个第三螺母424螺纹配合，从而实现第二预应力筋422与第二垫板423的连接。

在本发明的进一步实施例中，第二波纹管421的材料为塑料。塑料材质的第二波纹管421具有密封性好、无渗水漏浆、环刚度高、摩擦参数小、耐老化、抗电侵蚀、柔弹力好、不易被捣棒凿破的优点。

具体的，第二波纹管421的材料可以是HDPE（高密度聚乙烯）或PVC（聚氯乙烯）。

在本发明的进一步实施例中，第二波纹管421的材料为钢。钢材质的第二波纹管421具有密封性好、无渗水漏浆、环刚度高、不易被捣棒凿破的优点。

参照图1和图2，在本发明的进一步实施例中，第二预应力筋422包括钢筋。钢筋具有预应力损失小，张拉便捷的优点。具体的，钢筋的两端穿过第二垫板423后，与第三螺母424螺纹连接。

在本发明的进一步实施例中，第二预应力筋422包括钢绞线。钢绞线容易弯曲，且抗拉强度高，可较好地满足使用要求。具体的，钢绞线的两端通过夹片式锚具与顶板本体110抵紧。

在本发明的一些实施例中，横撑杆320包括钢管或H型钢。钢管具有双向弯曲强度高、易于获取的特点，可较好地满足使用需求。H型钢具有单向弯曲强度高、易于获取的特点，可较好地满足使用需求。

上面结合附图对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。此外，在不冲突的情况下，本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

Claims (10)

1.波形钢腹板组合梁桥，包括多个波形钢腹板组合箱梁单元，各所述波形钢腹板组合箱梁单元首尾相接，其特征在于，所述波形钢腹板组合箱梁单元包括：

顶板；

底板，位于所述顶板的下方；

波形钢腹板，设有两块，两块所述波形钢腹板均位于所述顶板和所述底板之间，两块所述波形钢腹板间隔设置，各所述波形钢腹板的上端与所述顶板固定连接，各所述波形钢腹板的下端与所述底板固定连接；

横撑组件，设有至少一组，所述横撑组件包括两根横撑杆，两根所述横撑杆位于两块所述波形钢腹板之间，两根所述横撑杆交叉设置，各所述横撑杆的两端分别与所述顶板、所述底板转动连接，且各所述横撑杆与所述顶板的转动轴心位于所述波形钢腹板组合箱梁单元的横向截面上，各所述横撑杆与所述底板的转动轴心位于所述波形钢腹板组合箱梁单元的横向截面上；所述顶板能够相对所述横撑杆沿桥梁纵向转动，所述底板能够相对所述横撑杆沿桥梁纵向转动。

2.根据权利要求1所述的波形钢腹板组合梁桥，其特征在于，所述横撑组件还包括四个预埋锚固件，各所述预埋锚固件包括锚板和至少一根栓钉，各所述栓钉的一端固定于所述锚板的一个侧面；两个所述预埋锚固件的所述锚板分别与两根所述横撑杆的上端转动连接，且两个所述预埋锚固件的所述栓钉埋设在所述顶板中，另外两个所述预埋锚固件的所述锚板分别与两根所述横撑杆的下端转动连接，且另外两个所述预埋锚固件的所述栓钉埋设在所述底板中。

3.根据权利要求2所述的波形钢腹板组合梁桥，其特征在于，各所述预埋锚固件包括多根所述栓钉，多根所述栓钉阵列排布于所述锚板的所述侧面。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的波形钢腹板组合梁桥，其特征在于，所述顶板包括顶板本体和第一横向预应力组件，所述第一横向预应力组件包括第一预应力筋、第一波纹管和两块第一垫板，所述第一波纹管沿所述波形钢腹板组合箱梁单元的横向穿设在所述顶板本体内，所述第一预应力筋穿设在第一所述波纹管中，两块所述第一垫板分别设于所述第一预应力筋的两端，所述第一预应力筋用于使各所述第一垫板与所述顶板本体抵持。

5.根据权利要求4所述的波形钢腹板组合梁桥，其特征在于，所述第一波纹管的材料为塑料或钢。

6.根据权利要求4所述的波形钢腹板组合梁桥，其特征在于，所述第一预应力筋包括钢筋或钢绞线。

7.根据权利要求1至3中任一项所述的波形钢腹板组合梁桥，其特征在于，所述底板包括底板本体和第二横向预应力组件，所述第二横向预应力组件包括第二预应力筋、第二波纹管和两块第二垫板，所述第二波纹管沿所述波形钢腹板组合箱梁单元的横向穿设在所述底板本体内，所述第二预应力筋穿设在第二所述波纹管中，两块所述第二垫板分别设于所述第二预应力筋的两端，所述第二预应力筋用于使各所述第二垫板与所述底板本体抵持。

8.根据权利要求7所述的波形钢腹板组合梁桥，其特征在于，所述第二波纹管的材料为塑料或钢。

9.根据权利要求7所述的波形钢腹板组合梁桥，其特征在于，所述第二预应力筋包括钢筋或钢绞线。

10.根据权利要求1至3中任一项所述的波形钢腹板组合梁桥，其特征在于，所述横撑杆包括钢管或H型钢。

Images