[发明专利]一种铁路钢筋混凝土箱梁

说明书

 

技术领域：

本发明涉及一种新材料在铁路箱梁设计中的应用，具体是一种采用超细晶500MPa高强钢筋的钢筋混凝土箱梁。

 

背景技术：

由于钢筋强度不是很高，现在所用箱梁的配筋量较大，尤其是端部预应力锚固区域，钢筋很密，混凝土浇注施工较为困难。强度不高使得当有比较大的作用（例如：地震）来临时钢筋会很快进入屈服阶段，导致结构变形过大。同时Ⅱ级钢筋的屈服平台不是很长，耗能能力与安全储备不是很大。

从钢筋的使用强度看来, 目前国内工程中普遍使用的主力受力钢筋为HRB335,与发达国家相比其强度等级普遍要低1～2级, 国外大多使用的是400MPa 或500MPa级, 还有向更高级发展的趋势。从高强钢筋的用量看来, 欧美国家(400～600)MPa 级钢筋用量达到95%以上, 而我国目前400级钢筋用量还不足20% , 大部分仍采用Ⅱ级钢筋。

发明内容：

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，而把一种新材料应用到现有铁路箱梁设计中去，具有节约材料、减少投入、方便施工、提高结构抗震性能等诸多优点。利用新材料的高屈服强度适当减少配置量，降低造价，减少由于原有材料使用过多对混凝土振捣不密实影响。并且利用其屈服平台长，增加结构的安全储备，增加结构地震作用下的耗能能力。

为解决上述技术问题，本发明通过以下方案来实现：

一种铁路钢筋混凝土箱梁，包括混凝土梁体以及设置在混凝土梁体内的钢筋，其特征在于：所述的钢筋为超细晶500MPa高强钢筋，该高强钢筋的配筋率为0.2%-5%。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

（a）在具有同等承载能力的情况下减少钢筋使用量。仅从承载能力而言，新材料的使用可以减少40%的钢筋使用量，使得配筋率降低，减少由于钢筋过于密集带来的施工难度，混凝土振捣密实度大大提高，提高了耐久性抗疲劳性能。

（b）将具有良好的耗能抗震性能，即①可恢复性能——常遇地震情况下，结构可能出现裂缝，由于细晶粒钢筋屈服平台高，将仍处于弹性阶段，地震过后，构件将几乎恢复原状，裂缝可以几乎完全闭合，从而不影响结构的承载能力、抗疲劳性能和耐久性能；②安全性能——在罕遇地震情况下，由于细晶粒钢筋的屈服平台长，结构将具有较高的耗能能力和安全储备，延性指标和耗能能力优良，可以抵御大地震的袭击。

 附图说明

图1 箱梁横截面箍筋配筋示意图。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明作详细说明，如图1所示，本发明铁路钢筋混凝土箱梁，包括混凝土梁体1以及设置在混凝土梁体1内的钢筋2，钢筋2为超细晶500MPa高强钢筋，该高强非预应力钢筋的配筋率为0.56%,采用500MPa高强钢筋后，箍筋间距H可增大40%。

下面为普通钢筋与500MPa高强钢筋的性能比较：

表1 钢筋力学性能

表2 HRBF500级钢筋构件尺寸及配筋

表3 HRB335级钢筋对比构件尺寸及配筋

表4极限弯矩实测值对比

由以上试验数据可以得知，相同承载能力情况下采用500MPa细晶粒钢筋比采用HRB335级可以节省超过40%的钢筋。