[实用新型]装配式超高性能混凝土-部分型钢组合梁

说明书

本实用新型提供装配式超高性能混凝土‑部分型钢组合梁，该组合梁包括主梁型钢、设于主梁型钢上方的超高性能混凝土梁和内横隔板，所述内横隔板与超高性能混凝土梁连接；所述超高性能混凝土梁的高度≥200mm，且其与主梁型钢的高度比≥1。该组合梁构造拓展了原有型钢‑超高性能混凝土组合梁的经济适用跨径，不仅在整体受力上解决了传统型钢‑混凝土组合梁自重大和经济适用跨径受限的难题，也在施工性能方面带来极大的便利，尽可能的减少了现场作业量，提高了装配式组合梁的装配化率。

技术领域

本实用新型涉及一种桥梁构件及其施工技术领域，特别是装配式超高性能混凝土-部分型钢组合梁。

背景技术

目前，常规钢-混凝土组合梁因能够充分利用钢材受拉的性能、混凝土受压的性能，而得到了越来越广泛的应用。其中，对于常规的组合梁的钢梁可使用轧制型钢或焊接钢梁。与焊接钢梁相比，轧制型钢具有成本低廉（约为焊接钢梁成本的50%），减少原材料、能源和人工的消耗，残余应力低，疲劳强度高，外观和表面质量好等优点。

由于普通混凝土抗拉强度低，普通混凝土桥面板宜一直处于受压状态，要求组合梁中性轴位于钢梁截面范围内，故常规钢-混凝土组合梁中钢梁结构高度一般大于主梁结构高度的三分之二，而混凝土板（梁）高度小于主梁结构高度的三分之一，而目前型钢的最大高度为1 m，普通混凝土桥面板的自重较大，常规的型钢-混凝土组合梁的跨径超过20 m以后，型钢的用钢量会显著增大，湿接缝的数量会明显增加，经济性变差，装配化水平偏低，失去了采用型钢的优势。因此，常规型钢-混凝土组合梁经济适用跨径主要在20 m以内。

超高性能混凝土（UHPC）是一种高抗压强度、高抗拉强度、高延性、高耐久性的超高性能纤维增强水泥基复合材料。已有工程经验表明，超高性能混凝土可有效减轻结构自重、提高结构的利用效率。利用轻质高强的超高性能混凝土桥面板替代普通混凝土桥面板，形成钢-超高性能混凝土轻型组合梁，具有自重轻、强度高、耐久性好、结构高度低、装配化率高的优点。但目前市场上的成品轧制型钢高度最大仅为1 m，采用型钢主梁和超高性能混凝土桥面板形成的超高性能混凝土-部分型钢组合梁的经济适用跨径仍然难以突破30 m。

因此，为了充分利用型钢成本低廉、疲劳强度高和超高性能混凝土高强度和高韧性等优点，并拓展型钢-超高性能混凝土组合梁桥的经济适用跨径，开发了装配式超高性能混凝土-部分型钢组合梁及其施工方法。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种结构装配化、高强度、高韧性、施工快速化、结构自重轻且经济适用跨径可超过30 m的装配式超高性能混凝土-部分型钢组合梁。该结构构造充分利用超高性能混凝土轻质高强度、高韧性和型钢抗拉强度高、成本低廉、疲劳强度高的特点，减轻结构自重，可有效拓展型钢-超高性能混凝土组合梁的跨越能力，同时可实现现场零焊接，减少现场作业量，提高结构的装配化率。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

装配式超高性能混凝土-部分型钢组合梁，包括主梁型钢、设于主梁型钢上方的超高性能混凝土梁和内横隔板，所述内横隔板与超高性能混凝土梁连接；所述超高性能混凝土梁的高度≥200mm，且其与主梁型钢的高度比≥1。

优选地，所述超高性能混凝土梁的高度为200~4000mm，且其与主梁型钢的高度比为1~6。这一设置可使超高性能混凝土-部分型钢组合梁的中性轴位于超高性能混凝土梁内且近主梁型钢侧，进而充分发挥超高性能混凝土梁顶板的抗压性能、底板的抗拉性能和韧性以及主梁型钢的抗拉性能，从而提高材料的利用效率，进而达到拓宽超高性能混凝土-部分型钢组合梁的经济适用跨径的目的。

优选地，所述超高性能混凝土梁采用由抗压强度不小于100 MPa的活性粉末混凝土、超高性能纤维增强混凝土或密实配筋复合材料等超高性能混凝土制成，超高性能混凝土更易于实现装配式超高性能混凝土-部分型钢组合梁的轻量化、高强度、高刚度。