一种FRP型材加固钢桥面板结构的制作方法

本实用新型涉及一种钢桥梁加固结构，尤其是一种frp型材加固钢桥面板结构，属于桥梁加固技术领域。

背景技术：

公路钢桥的桥面结构主要由钢桥面板和桥面铺装组成，是直接承受桥上车轮荷载并且把它传递到主梁上的主要结构，也是桥梁结构中最易损的部位之一。正交异性钢桥面板作为现代桥梁工程重要的标志性创新成就，具有自重轻、承载力高、适用范围广等突出优点，已经成为大跨度桥梁的首选桥面板结构。但是大量交通荷载反复作用下，疲劳裂纹在应力集中问题突出的疲劳易损部位(或称“疲劳热点”)形成并扩展，导致正交异性钢桥面板疲劳病害的发生。

当前绝大多数正交异性钢桥面板采用闭口纵向加劲肋(通常为倒梯形肋，习惯称为“u型肋”或“u肋”)。为了缓解这一病害的发展，提升刚桥梁的使用寿命，通常的方法包括：改善焊缝的几何构型、增大焊缝局部刚度、提高钢材性能、发展组合钢桥面板结构等。欧洲和日本首先提出采用高性能混凝土代替沥青混凝土作为结构层，通过组合桥面板体系提高桥面板局部刚度，改善正交异性钢桥面板和铺装层的受力性能。但是这些方法只适用于新建钢结构桥梁项目，对于一些已有的钢桥梁结构也需要对其进行加固。针对上述问题，目前也有大量研究，例如中国专利号“cn109338904a”公布的一种对已开裂钢桥面板加固结构，该结构同时采用碳纤维板条和带有焊接剪力件的金属板条对已裂钢面板进行加固，大幅提高超高性能混凝土层底面的抗拉强度，从而防止混凝土层底面开裂，但是该结构对刚度提高有限，焊接施工复杂，对原结构有损伤；又如中国专利号“cn109468939a”公布的钢箱桥面组合加固铺装结构及其施工方法，在待加固的原钢箱桥面板的原钢板表面铺设钢箱桥面，施工简单、操作方便、现场施工质量易控制，且成本低、对原结构破坏小、加固效果明显，但是钢箱结构本身在空气中易锈蚀，后期养护费用大。

综上所述，现有的加固钢桥面板的结构或方法的效果具有局限性、后期养护成本较高，无法满足钢桥面板疲劳开裂的加固要求。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种frp型材加固钢桥面板结构，是一种能有效防止正交异性钢桥面板开裂等疲劳问题，同时frp型材轻质高强、耐腐蚀性好，该结构施工方便快捷，制作和安装成本较低，在满足桥梁结构正常使用和耐久性需求的同时无需中断和阻碍交通。

本实用新型的技术方案为：一种frp型材加固钢桥面板结构，包括钢桥面板、桥面铺装层和frp型材，其特征在于所述的，桥面铺装层位于钢桥面板的上部，钢桥面板的底部横桥向间隔设有通长的u型肋，frp型材设置于u型肋之间的钢桥面板底部，每两个u型肋之间的frp型材沿桥梁纵向或横向布置，布置方式为满堂布置或间隔布置中的一种。

所述的frp型材为矩形frp型材、l形frp型材、t形frp型材、工字形frp型材、口字形frp型材的一种。

所述的frp型材材料为碳纤维复合材料、玄武岩纤维复合材料、玻璃纤维复合材料或芳纶纤维复合材料中的一种。

所述的frp型材布置方式沿桥梁纵向通长布置或分段间隔布置，沿桥梁横向连续布置或分段间隔布置。

所述的frp型材与钢桥面板的连接方式及frp型材与u型肋的连接方式包括胶黏剂连接、螺栓连接及胶黏剂与螺栓组合连接。

本实用新型提供的一种frp型材加固钢桥面板结构，其关键点在于钢桥面底部固定安装预制frp型材，能有效地对钢桥面板进行加固，防止车辆荷载长期反复作用下导致钢桥面板的疲劳开裂且阻止已有裂缝的继续发展，保证整个钢桥体系的安全可靠，一定程度上提高了桥梁的整体承载力。

本实用新型优点显著，具有以下有益效果：

(1)预制的frp型材轻质，加固使得桥面结构的自重增加不大，实现了桥面结构加固的轻型化

(2)通过树脂材料将frp型材与钢桥面板组合，将两种材料有效组合可防止新的疲劳裂缝的产生，同时树脂本身具有一定强度，能有效阻止原有裂缝的继续开展，提升整体可靠度。

(3)frp型材根据钢桥面板不同部位需要预制所需要的形状，制作成形工艺相对简单，并且frp型材暴露于空气中不会因锈蚀导致强度降低。

(4)与其加固钢桥面板的其它方法相比，不会对原结构产生新的损伤，施工高效快捷，且后期养护成本低。

附图说明：

以下附图仅旨在于对本实用新型做示意性说明和解释，并不限定本实用新型的范围。

图1是一种frp型材加固钢桥面板结构的整体结构示意图；

图2是一种frp型材加固钢桥面板结构的frp型材截面剖面示意图(矩形frp型材及l形frp型材满堂布置)；

图3是一种frp型材加固钢桥面板结构的frp型材截面剖面示意图(t形frp型材满堂布置)；

图4是一种frp型材加固钢桥面板结构的frp型材截面剖面示意图(工字形frp型材满堂布置)；

图5是一种frp型材加固钢桥面板结构的frp型材截面剖面示意图(口字形frp型材满堂布置)；

图6是一种frp型材加固钢桥面板结构的frp型材排布方式的剖面图(t形frp型材横向间隔布置)；

图7是一种frp型材加固钢桥面板结构的frp型材排布方式的剖面图(工字形frp型材横向间隔布置)；

图8是一种frp型材加固钢桥面板结构的frp型材排布方式的剖面图(口字形frp型材横向间隔布置)；

在附图中，1为钢桥面板，2为桥面铺装层，3为frp型材，31为矩形frp型材；32为l形frp型材；33为t形frp型材；34为工字形frp型材；35为口字形frp型材；4为u型肋。

具体实施方式：

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不限于以下具体的实施例。

如附图所示，一种frp型材加固钢桥面板结构，包括钢桥面板1、桥面铺装层2和frp型材3，其特征在于所述的，桥面铺装层2位于钢桥面板1的上部，钢桥面板1的底部横桥向间隔设有通长的u型肋4，frp型材3设置于u型肋4之间的钢桥面板1底部，每两个u型肋4之间的frp型材3沿桥梁纵向或横向布置，布置方式为满堂布置或间隔布置中的一种。

frp型材3为矩形frp型材31、l形frp型材32、t形frp型材33、工字形frp型材34、口字形frp型材35的一种。

frp型材3材料为碳纤维复合材料、玄武岩纤维复合材料、玻璃纤维复合材料或芳纶纤维复合材料中的一种。

frp型材3布置方式沿桥梁纵向通长布置或分段间隔布置，沿桥梁横向连续布置或分段间隔布置。

frp型材3与钢桥面板1的连接方式及frp型材3与u型肋4的连接方式包括胶黏剂连接、螺栓连接及胶黏剂与螺栓组合连接。

实施例1：

如图2所示，一种frp型材加固钢桥面板结构，包括钢桥面板1、桥面铺装层2、frp型材3和u型肋4。由矩形frp型材31和l形frp型材32安装于两个u型肋4中间的钢桥面板1底部处。

实施例2：

如图3所示，一种frp型材加固钢桥面板结构，包括钢桥面板1、桥面铺装层2、frp型材3和u型肋4。由t形frp型材33安装于两个u型肋4中间的钢桥面板1底部处。

实施例3：

如图4所示，一种frp型材加固钢桥面板结构，包括钢桥面板1、桥面铺装层2、frp型材3和u型肋4。由工字形frp型材34安装于两个u型肋4中间的钢桥面板1底部处。

实施例4：

如图5所示，一种frp型材加固钢桥面板结构，包括钢桥面板1、桥面铺装层2、frp型材3和u型肋4。由口字形frp型材35安装于两个u型肋4中间的钢桥面板1底部处。

实施例5：

如附图6～附图8所示，一种frp型材加固钢桥面板结构，包括钢桥面板1、桥面铺装层2、frp型材3和u型肋4。由t形frp型材33、工字形frp型材34、口字形frp型材35间隔安装于两个u型肋4中间的钢桥面板1底部处。

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