[实用新型]变高里衬混凝土的大跨径波形钢腹板组合梁桥

说明书

本实用新型公开了一种变高里衬混凝土的大跨径波形钢腹板组合梁桥，在刚构桥支点负弯矩区段采用全高混凝土里衬段与变高混凝土里衬段。该设计采用变高的里衬混凝土以约束波形钢腹板的屈曲变形，以替代全高的里衬混凝土，减小里衬混凝土的总重量，具有自重轻、施工便捷且能有效约束波形钢腹板屈曲变形。据此，发明人还建立了相应施工方法，并提出了设置部分里衬混凝土波形钢腹板的屈曲特性计算方法。

技术领域

本实用新型属于交通运输桥涵工程技术领域，尤其涉及一种变高里衬混凝土的大跨径波形钢腹板组合梁桥及其施工方法。

背景技术

随着桥梁跨度的增大，波形钢腹板的支点附近截面钢腹板高度也越来越大，容易发生屈曲失稳破坏。一般工程中采用里衬混凝土来约束支点附近节段的波形钢腹板，以防止节段屈曲。《广东省规范》(DB44/T1393-2014 7.2.2条)指出，波形钢腹板的净高度建议小于5m，以防止腹板的屈曲失稳。但随着桥梁跨径的增大，在支座高跨比1/15～1/17的条件约束下，当跨径达到180m以上时，支点处波形钢腹板的净高度达到了9～10m，梁底按照1.6次抛物线线型变化，波形钢腹板易发生屈曲失稳破坏。因此，在大跨径刚构桥的负弯矩区段采用里衬混凝土以约束波形钢腹板的屈曲，全高里衬混凝土使得结构自重大大增加，对于设计产生不利影响。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提出一种变高里衬混凝土的大跨径波形钢腹板组合梁桥及其施工方法，该型组合梁桥具有自重轻、施工便捷等特点，且能有效约束波形钢腹板屈曲变形。

为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案

变高里衬混凝土的大跨径波形钢腹板组合梁桥，在刚构桥支点负弯矩区段采用全高混凝土里衬段与变高混凝土里衬段。

变高混凝土里衬的上表面线与全高混凝土里衬的外垂线的角度θ不小于90度，上表面线与外垂线的交点到全高里衬下缘高度应大于外垂线高度的1/2。

变高混凝土里衬段的水平投影长度L_b小于计算跨径的1/10，大于计算跨径的1/15；全高混凝土里衬段长度为计算跨径的1/10～1/15，且不超过20m。

变高混凝土里衬段的钢腹板内侧加密设置剪力钉，其剪力钉设置密度应大于全高混凝土里衬段剪力钉设置密度的1.5倍以上。

变高混凝土里衬段内的钢筋密度为全高混凝土里衬段的1.5倍以上。

变高混凝土里衬段的混凝土不分担截面剪力作用，且截面应力满足以下公式：

τ_d＝V_d/A_钢腹板≤[τ]

[τ]＝min{τ_cr，L，τ_cr，G，τ_cr，I，f_vd}

式中：

V_d为作用于波形钢腹板的剪力；

A_钢腹板为波形钢腹板截面面积；

τ_d为承载能力极限状态设计荷载下波形钢腹板的剪应力；

τ_cr，L为局部屈曲临界应力；

τ_cr，G为整体屈曲临界应力；

τ_cr，I为组合屈曲临界应力；

f_vd为钢腹板截面剪切强度设计值；

其中：