[发明专利]部分体外预应力及细晶钢筋FRCC铁路箱梁

说明书

技术领域：

本发明涉及一种铁路箱梁新设计方法，具体是一种部分体外预应力及细晶钢筋FRCC铁路箱梁。

背景技术：

近年来，随着高速铁路技术的发展，高架桥形式的线路得到了广泛应用，在铁路箱梁的设计过程中为了保证列车行驶的安全性，采用了梁高比较大的设计方案，由此造成了结构自重过大，各种材料使用量过多的等弊端。为抵消过大的自重作用可以采用预应力技术，使梁底不出现拉应力，防止裂缝的产生，同时可以使梁体产生反拱，抵消各种作用下的梁体下挠。

现有预应力技术都是采用的后张的体内预应力技术，其主要弊端是（1）过多的预应力筋布置在腹板内，波纹管的管径使得腹板厚度大大超过其抗力计算所用。造成梁体自重过大，影响结构的吊装，浪费材料。（2）预应力筋全部布置在梁体内部，可能会出现灌浆不密实的情况，而且随着时间增长势必会出现预应力筋的损坏，体内束的不可检查，更换等弊端便显露出来。

在现有箱梁设计过程中预应力筋一般布置在梁体的底板和腹板内，在腹板中使用的钢绞线管道大多为直径90mm的橡胶抽拔棒成孔，根据《铁路桥涵钢筋混凝土和预应力钢筋混凝土设计规范》规定，各管道之间净距以及管道保护层厚度均不小于管道直径。在腹板内有两排预应力管道，两个保护层+管道净距+两个管道≥5×90=450mm。根据构造要求设计的腹板厚度大，已经大大超过承载力及变形的要求。使用部分体外预应力技术把腹板内的体内预应力筋由两排减少为一排，经过计算根据承载力及变形的要求设计箱梁的腹板厚度可变薄20%，节省混凝土材料约18m³，占总混凝土用量的6%以上。

使腹板变薄的同时用纤维增强水泥基复合材料(FRCC——Fiber Reinforced Cementitious Composite )替换现有的C50级混凝土可以使承载力提高，由结构变形控制腹板厚度，也可以相应减小腹板厚度。以下是两种材料的强度与弹模对比。

                            材料特性对比表

 C50级混凝土FRCC抗拉强度标准值（MPa）3.1＞8抗压强度标准值（MPa）33.5＞80弹性模量（MPa）3550040000

发明内容：

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，而旨在提供一种减小腹板、底板的厚度，减轻梁体自重以及节约费用的部分体外预应力及细晶钢筋FRCC铁路箱梁。

为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案来实现的：一种部分体外预应力及细晶钢筋FRCC铁路箱梁，包括由顶板以及腹板构成的空心梁框体，所述的顶板和腹板的材料为FRCC材料，在空心梁框体内中心两侧对称设置有锚固齿板和锚固横隔板，在所述的锚固齿板上设置有锚具，在所述的锚固横隔板上设置有转向器，在所述的锚固齿板和锚固横隔板之间设置有体外预应力筋，该体外预应力筋一端固定在锚具上，另一端固定在转向器内。

设置在空心梁框体内中心单侧的固横隔板为两块，在每一块上均连接有所述的体外预应力筋。