[实用新型]用于钢混组合连续梁负弯矩区的抗裂构造

说明书

本实用新型公开了一种用于钢混组合连续梁负弯矩区的抗裂构造，包括位于负弯矩区段的钢梁和混凝土桥面板，钢梁的底板上填充有内衬混凝土层；钢梁的两腹板内侧同时填充有腹板内衬混凝土层，靠近钢梁顶板的两腹板内衬混凝土层相向延伸，与混凝土桥面板形成一体式结构，靠近钢梁底板的两腹板内衬混凝土层向下延伸与底板内衬混凝土层形成一体式结构；在两腹板内侧和底板内侧间隔焊接有多个栓钉。本实用新型的抗裂构造设计简单，施工方便，在钢梁底板、两腹板和顶板围成的区域内填充内衬混凝土层，使组合梁横截面上应力传递更流畅；由于负弯矩区主梁的剪力滞效应得到改善，全断面上应力分布更均匀，基本不存在钢梁局部受压失稳的问题。

技术领域

本实用新型涉及公路和城市道路的钢-混凝土组合梁，尤其是涉及一种用于钢混组合连续梁负弯矩区的抗裂构造 。

背景技术

钢-混凝土组合结构是继钢结构和混凝土结构之后又一类重要结构形式的桥梁。它能综合两者的各自特点，为解决超高、大跨、重载、复杂结构的特殊设计桥梁施工难题提供新的选择。

对钢—混凝土组合简支梁而言,上缘混凝土桥面板受压,下缘钢梁受拉,充分发挥了钢材抗拉强度高和混凝土抗压强度高的优点,弥补了单一材料的不足，但同时组合连续梁桥的墩顶负弯矩区混凝土顶板又不可避免地处于受拉状态，极易引起混凝土开裂，从而影响组合连续梁的工作性能和使用寿命。为解决组合结构连续梁负弯矩开裂的问题，常用的技术措施有预加荷载法、加密钢筋法、纵向预应力技术、群钉技术等方法。但上述方法在工程应用中均存在一定的局限性：加密普通钢筋是最传统限制混凝土裂缝宽度的方法，但是过密的钢筋布置会影响混凝土的浇筑质量，而由此导致的过高配筋率反而会更不利于收缩徐变等长期效应作用下的裂缝控制；在组合梁负弯矩区混凝土板内布置纵向预应力束也是施工过程中常用的方式，但由于施加的纵向预应力会通过栓钉连接件传递至钢梁截面，从而大大降低了纵向预应力的效率；群钉技术的提出正是为了克服施加纵向预应力的不足，预制板槽口内的混凝土在张拉纵向预应力后再浇筑，可显著提高纵向预应力的导入度，然而采用群钉技术时预制板槽口构造复杂，结构整体性不足，相邻群钉间缺乏有效的抗掀起措施，同时活载效应、收缩徐变、温度作用等长期效应导致的正常使用阶段混凝土板中拉应力仍然无法得到有效释放。

目前在工程中，广泛采用双重组合作用桥梁来提高负弯矩区受力性能。双重组合作用是指上下翼缘均有混凝土与钢梁组合形成整体截面共同受力的组合结构桥梁，下翼缘混凝土一般设置在中支点负弯矩区范围，图1为现有双重组合作用梁的墩顶横断面图。从图1中可以看出，双重组合作用桥梁虽然具有负弯矩区钢梁受压稳定性好，能方便的实现跨度方向刚度和强度的变化等优点，但由于负弯矩区混凝土均分布在钢梁下翼缘，造成在横截面上刚度突变较为严重，荷载作用下，墩顶区段横截面上会出现应力传递不连续的问题。也就是说，双重组合作用桥梁在克服结构纵向刚度不等强的时候，忽视了横截面刚度不等强的问题，墩顶区段的横截面刚度不连续问题容易导致钢梁局部受压失稳和剪力滞效应偏大的问题。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种用于钢混组合连续梁负弯矩区的抗裂构造，可以很好克服双重组合作用桥梁横截面刚度不等强导致的应力传递不流畅的问题。

为实现上述目的，本实用新型可采取下述技术方案：

本实用新型所述的用于钢混组合连续梁负弯矩区的抗裂构造，包括位于负弯矩区段的钢梁和通过连接栓钉固连在所述钢梁上方的混凝土桥面板，所述钢梁的底板上填充有内衬混凝土层；所述钢梁的两腹板内侧同时填充有腹板内衬混凝土层，靠近钢梁顶板的两腹板内衬混凝土层相向延伸，与所述混凝土桥面板形成一体式结构，靠近钢梁底板的两腹板内衬混凝土层向下延伸与所述底板内衬混凝土层形成一体式结构；在两腹板内侧和底板内侧间隔焊接有多个栓钉。

所述两腹板内衬混凝土层和底板内衬混凝土层的区段总长度以墩顶为中心向两侧延伸至主跨跨径的0.15倍距离左右。

实际施工时，两腹板内衬混凝土层的厚度为20~50cm，底板内衬混凝土层的厚度为30~80cm。