一种组合箱梁结构的制作方法

本实用新型属于结构工程技术领域，尤其涉及一种组合箱梁结构，具体为波形钢腹板-钢底板-uhpc顶板组合箱梁结构。

背景技术：

在各国的桥梁建设中，预应力混凝土连续箱梁得到了广泛的应用。但由于其自重大，大跨预应力混凝土连续梁的自重在总荷载中的占比可达到80％～90％，限制了其跨度很难超过300m，而且大跨径pc梁桥在运营过程中普遍出现主跨过度下挠和梁体开裂病害。

目前，针对大跨度预应力混凝土连续梁的改进有两个方向：一是箱梁结构型式的创新，典型如波形钢腹板pc组合箱梁，将易开裂的混凝土腹板替换为不开裂的波形钢腹板，达到了降低结构自重，防止腹板开裂等目的；二是工程材料的创新，采用高强度、高性能的材料，典型如超高性能混凝土(ultrahighperformanceconcrete，uhpc)代替普通混凝土，达到降低结构自重，提高结构承载能力、耐久性等目的。波形钢腹板pc组合梁对于顶、底板结构并未优化，在应用中顶、底板一般采用现浇法施工，组合梁的施工工序比较复杂，且混凝土顶、底板的收缩和徐变仍然存在，在减小预应力损失方面没有明显优势。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种组合箱梁结构，具体为波形钢腹板-钢底板-uhpc顶板组合箱梁结构，以使增大波形钢腹板pc组合箱梁结构的跨度，减少混凝土顶、底板的收缩和徐变，减小预应力损失。

本实用新型是这样实现的，一种组合箱梁结构，该结构包括uhpc顶板、波形钢腹板、钢底板以及钢横隔板，其中，所述波形钢腹板、钢横隔板底边均垂直焊接在钢底板上，且钢横隔板侧边垂直焊接在波形钢腹板上；波形钢腹板、钢横隔板远离钢底板方向上的顶边均垂直连接在uhpc顶板底面。

优选地，所述钢底板上设有加筋肋，该加筋肋与波形钢腹板的板面平行，且与钢横隔板的板面垂直。

优选地，所述钢横隔板上设有用于贯穿预应力钢束的体外预应力孔。

优选地，若干所述钢横隔板以波形钢腹板或钢底板的端部为起始位置并根据力学性能等间距焊接在钢底板上。

优选地，所述波形钢腹板、钢横隔板的顶边均通过螺栓垂直连接在uhpc顶板底面。

优选地，所述uhpc顶板靠底面侧预埋栓钉；所述波形钢腹板、钢横隔板的顶边通过与所述栓钉焊接后固定在uhpc顶板底面。

本实用新型克服现有技术的不足，提供一种组合箱梁结构，包括uhpc顶板、波形钢腹板、平钢底板、横隔板和纵向加劲肋，波形钢腹板设置在uhpc顶板和平钢底板之间，横隔板设置在波形钢腹板之间，与波形钢腹板和平钢底板焊接连接，横隔板通过实用新型的两种连接方式与uhpc顶板连接，纵向加劲肋焊接平钢底板上部。

相比于现有技术的缺点和不足，本实用新型具有以下有益效果：由于钢板的抗拉强度强，uhpc的抗压强度是普通c50混凝土的3倍，本实用新型能充分发挥钢底板的抗拉性能和uhpc顶板的抗压性能，和波形钢腹板的手风琴效应和抗剪性能，结构自重更轻，更易于增大跨度，减少下部结构数量和截面，增大抗震性能，受力合理。

附图说明

图1是本实用新型组合箱梁结构的三维构造图；

图2是本实用新型组合箱梁结构中波形钢腹板、钢横隔板与uhpc顶板采用高强螺栓连接方案的截面结构示意图，

图3是本实用新型组合箱梁结构中波形钢腹板、钢横隔板与uhpc顶板采用预埋栓钉钢板焊接方案的截面结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1～3所示，图1是本实用新型组合箱梁结构的三维构造图；图2是本实用新型组合箱梁结构中波形钢腹板、钢横隔板与uhpc顶板采用高强螺栓连接方案的截面结构示意图，图3是本实用新型组合箱梁结构中波形钢腹板、钢横隔板与uhpc顶板采用预埋栓钉钢板焊接方案的截面结构示意图。

一种组合箱梁结构，该结构包括uhpc顶板1、波形钢腹板2、钢底板3以及钢横隔板4，其中，所述波形钢腹板2、钢横隔板4底边均垂直焊接在钢底板3上，且钢横隔板4侧边垂直焊接在波形钢腹板2上；波形钢腹板2、钢横隔板4远离钢底板3方向上的顶边均垂直连接在uhpc顶板1底面。

在本实用新型实施例中，uhpc顶板1为超高性能混凝土板，uhpc顶板1、波形钢腹板2、钢底板3构成截面为u型的结构，钢横隔板4对uhpc顶板1、波形钢腹板2、钢底板3进行加固支撑连接。

在本实用新型实施例中，更具体的是，若干所述钢横隔板4以波形钢腹板2或钢底板3的端部为起始位置并根据力学性能等间距焊接在钢底板3上。

在本实用新型实施例中，为加强结构强度，所述钢底板3上设有加筋肋5，该加筋肋5与波形钢腹板2的板面平行，且与钢横隔板4的板面垂直。

在本实用新型实施例中，为配合钢束的贯穿，具体的，所述钢横隔板4上设有用于贯穿预应力钢束的体外预应力孔6。

在本实用新型实施例中，uhpc顶板1与波形钢腹板2、钢横隔板4之间常见的连接方式包括twin-pbl键连接、s-pbl配合栓钉连接、栓钉连接、角钢剪力键连接、s-pbl键连接以及埋入式连接等等。具体为，如图2所示，所述波形钢腹板2、钢横隔板4的顶边均通过螺栓7垂直连接在uhpc顶板1底面；或者，如图3所示，所述uhpc顶板靠底面侧预埋栓钉8；所述波形钢腹板2、钢横隔板4的顶边通过与所述栓钉焊接后固定在uhpc顶板1底面。

本实用新型在普通波形钢腹板组合箱梁的基础上，采用平钢板作为组合箱梁的底板，uhpc板作为组合箱梁的顶板1，形成钢底板-uhpc顶板-波形钢腹板组合箱梁结构。此外，本实用新型能充分发挥钢底板3的抗拉性能和uhpc顶板1的抗压性能，和波形钢腹板2的手风琴效应和抗剪性能，结构自重更轻，更易于增大跨度，减少下部结构数量和截面，增大抗震性能，受力合理。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

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