專利名稱：一種用于鋼混疊合梁斜拉橋的上字形邊主梁結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及鋼-混疊合梁斜拉橋中縱橫梁結(jié)構(gòu)體系的橋梁工程技術(shù)領(lǐng)域，更具體涉及一種用于鋼-混疊合梁斜拉橋的“上”字形邊主梁結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
由于斜拉橋結(jié)構(gòu)本身所具有的優(yōu)越性，斜拉橋是大跨度橋梁的主要競爭者。隨著斜拉橋技術(shù)的進步和跨徑的增大，一種鋼與混凝土組合形式的斜拉橋得到了長足的發(fā)展，這就是疊合梁斜拉橋。據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計，在修建的斜拉橋中，疊合梁斜拉橋占了相當(dāng)大的比例，疊合梁斜拉橋是一種輕型而經(jīng)濟的斜拉橋，體現(xiàn)橋梁建造的新技術(shù)，目前正得到優(yōu)先發(fā)展，這也是當(dāng)前斜拉橋發(fā)展的一大趨勢。疊合梁斜拉橋即在鋼主梁上用預(yù)制混凝土橋面板代替常用的正交異性鋼橋面板。疊合梁斜拉橋除了具有跨越能力大，施工速度快，質(zhì)量可靠程度高的優(yōu)點外，還能節(jié)約鋼材用量而且剛度及抗風(fēng)穩(wěn)定性的優(yōu)勢。對于鋼-混疊合梁斜拉橋，一般采用縱橫梁體系的鋼主梁，兩邊設(shè)置兩道邊主梁，中間用橫梁連接，邊主梁截面通常為工字形或箱型截面。如廣州鶴洞大橋、武漢二七長江大橋鋼主梁的邊主梁采用焊接工字梁，上海楊浦大橋鋼主梁的邊主梁采用焊接箱梁。鋼主梁可以在工廠加工制作，精度較高，質(zhì)量易于控制；現(xiàn)場拼裝簡便、施工速度快、工期短；加大懸臂施工節(jié)段長度，加快進度；同時采用開式斷面，可以減小材料用量，節(jié)省造價。根據(jù)國內(nèi)外的研究和進展情況，目前鋼-混疊合梁仍存在許多需要研究和解決的問題，如鋼-混疊合梁在復(fù)合受力狀態(tài)下的性能與設(shè)計方法、疊合梁的截面優(yōu)化、大跨疊合梁的溫度、徐變和收縮效應(yīng)、新型疊合梁的開發(fā)、鋼-混組合結(jié)構(gòu)體系的整體性能應(yīng)用問題等。針對鋼-混疊合梁的截面優(yōu)化及新型疊合梁的開發(fā)應(yīng)用問題，改進鋼-混疊合梁中的邊主梁截面形式，有必要研究一種構(gòu)造簡單、受力合理、施工方便、整體性好、結(jié)構(gòu)耐久的鋼-混疊合梁中的新型邊主梁結(jié)構(gòu)形式。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是針對上述現(xiàn)狀，旨在提供一種用于鋼-混疊合梁斜拉橋的“上”字形邊主梁結(jié)構(gòu)，其構(gòu)造簡單、受力合理、施工方便、經(jīng)濟性高、維護簡便，能夠與橫梁及橋面板形成良好的整體。為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用以下技術(shù)措施一種用于鋼-混疊合梁斜拉橋的“上”字形邊主梁結(jié)構(gòu)主要包括邊主梁上翼緣板、邊主梁腹板、邊主梁下翼緣板、橫梁底板接頭、橫梁腹板接頭，其特征在于邊主梁上翼緣板、邊主梁腹板、邊主梁下翼緣板按照“上”字形截面組成邊主梁結(jié)構(gòu)主體及主要受力構(gòu)件，三者采用熔透焊接連接。邊主梁腹板內(nèi)側(cè)設(shè)置橫梁腹板接頭及橫梁底板接頭。邊主梁腹板采用直腹板。邊主梁腹板外側(cè)有邊主梁腹板縱向加勁肋、邊主梁腹板橫向加勁肋、橋面檢修道板，與邊主梁腹板均采用坡口焊接連接。其中橋面檢修道板底部設(shè)置橋面檢修道板橫向支撐板和橋面檢修道板縱向加勁肋。邊主梁腹板內(nèi)側(cè)設(shè)置排水管道支撐板以及排水管道鋼套圈。邊主梁下翼緣板水平設(shè)置；邊主梁上翼緣板根據(jù)橫梁頂板坡度設(shè)置單向橫坡或不設(shè)。邊主梁上翼緣板與混凝土橋面板采用剪力鍵連接。邊主梁上翼緣板、橫梁腹板接頭、橫梁底板接頭分別與橫梁頂板、腹板、底板均采用螺栓連接。這樣將“上”字形邊主梁、橫梁連接成縱橫梁結(jié)構(gòu)體系的鋼主梁，同時，縱橫結(jié)構(gòu)體系的鋼主梁結(jié)合混凝土橋面構(gòu)成了鋼-混疊合梁結(jié)構(gòu)體系；當(dāng)橋梁采用集中排水時，在邊主梁下部設(shè)置集中排水管道，“上”字形邊主梁腹板內(nèi)側(cè)設(shè)置排水管道支撐板以及管道鋼套圈。采用本實用新型，按照鋼-混疊合梁斜拉橋的鋼主梁計算內(nèi)力選取適宜的“上”字形邊主梁結(jié)構(gòu)尺寸，并按照整體及局部性要求確定“上”字形邊主梁腹板縱、橫向加勁肋布置，確保“上”字形邊主梁腹板結(jié)構(gòu)面內(nèi)、外穩(wěn)定。一種用于鋼-混疊合梁斜拉橋的“上”字形邊主梁結(jié)構(gòu)綜合了其他鋼-混疊合梁結(jié)構(gòu)體系的優(yōu)點，充分利用各種材料的特性，使其受力更加合理、施工更加方便、綜合經(jīng)濟效益進一步提聞。本實用新型有以下優(yōu)點1、“上”字形邊主梁腹板上端可以直接與索梁錨固裝置板件對接熔透焊接，焊接質(zhì)量高，解決了其他焊接構(gòu)造疲勞強度較低的問題，具有可靠的強度及優(yōu)越的抗疲勞性能。2、自重輕，可以減小邊主梁截面，從而減少用鋼量，有利于降低工程造價；3、構(gòu)造相對簡單，便于后期對鋼主梁檢修維護；4、“上”字形邊邊主梁作為鋼-混疊合梁一部分，在荷載作用下，鋼梁受拉、剪作用，充分發(fā)揮了鋼材抗拉性能的優(yōu)點；5、結(jié)構(gòu)新穎，整體性好，剛度大，受力合理，施工簡便，經(jīng)濟效益良好，適合橋梁建設(shè)的需要。

圖I為一種用于鋼-混疊合梁斜拉橋的“上”字形邊主梁結(jié)構(gòu)總體示意圖，也是沿圖2中C-C線的剖面圖(含橫梁和橋面板)；圖2為一種用于鋼-混疊合梁斜拉橋的“上”字形邊主梁結(jié)構(gòu)立面圖；圖3為沿圖2中A-A線的剖面圖；圖4為沿圖2中B-B線的剖面圖；圖5為沿圖2中G-G線的剖面圖；圖6為沿圖2中D-D線的剖面圖；圖7為沿圖2中E-E線的剖面圖；圖8為沿圖2中F-F線的剖面圖。其中1_邊主梁上翼緣板，2-邊主梁腹板，3-邊主梁下翼緣板，4-邊主梁腹板縱向加勁肋，5-橋面檢修道板，6-橋面檢修道板縱向加勁肋，7-橋面檢修道板橫向支撐板，8-邊主梁腹板橫向加勁肋，9-橫梁底板接頭，10-橫梁腹板接頭，11-排水管道支撐板，12-排水管道鋼套圈，13-混凝土橋面板，14-橫梁頂板，15-橫梁腹板，16-橫梁底板。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型作進一步詳細描述一種用于鋼-混疊合梁斜拉橋的“上”字形邊主梁結(jié)構(gòu)主要包括邊主梁上翼緣板I、邊主梁腹板2、邊主梁下翼緣板3、橫梁底板接頭9、橫梁腹板接頭10，其特征在于邊主梁上翼緣板I、邊主梁腹板2、邊主梁下翼緣板3按照“上”字形截面組成邊主梁結(jié)構(gòu)主體及主要受力構(gòu)件，三者采用熔透焊接連接。邊主梁腹板2內(nèi)側(cè)設(shè)置橫梁腹板接頭10及橫梁底板接頭9。邊主梁腹板2采用直腹板。邊主梁腹板2外側(cè)有邊主梁腹板縱向加勁肋4、邊主梁腹板橫向加勁肋8、橋面檢修道板5，與邊主梁腹板均采用坡口焊接連接。其中橋面檢修道板5底部設(shè)置橋面檢修道板橫向支撐板7和橋面檢修道板縱向加勁肋6。邊主梁腹板2內(nèi)側(cè)設(shè)置排水管道支撐板11以及排水管道鋼套圈12。邊主梁下翼緣板I水平設(shè)置；邊主梁上翼緣板I根據(jù)橫梁頂板14坡度設(shè)置單向橫坡或不設(shè)。邊主梁上翼緣板I與混凝土橋面板13采用剪力鍵連接。邊主梁上翼緣板I、橫梁腹板接頭10、橫梁底板接頭9分別與橫梁頂板14、腹板15、底板16均采用螺栓連接。這樣將“上”字形邊主梁、橫梁連接成縱橫梁結(jié)構(gòu)體系的鋼主梁，同時，縱橫結(jié)構(gòu)體系的鋼主梁結(jié)合混凝土橋面構(gòu)成了鋼-混疊合梁結(jié)構(gòu)體系；當(dāng)橋梁采用集中排水時，在邊主梁下部設(shè)置集中排水管道，“上”字形邊主梁腹板內(nèi)側(cè)設(shè)置排水管道支撐板以及管道鋼套圈。根據(jù)圖I、圖2、圖3、圖4、圖5可知，一種用于鋼-混疊合梁斜拉橋的“上”字形邊主梁結(jié)構(gòu)主要包括邊主梁上翼緣板1，邊主梁腹板2，邊主梁下翼緣板3，邊主梁腹板縱向加勁肋4，橋面檢修道板5，橋面檢修道板縱向加勁肋6，橋面檢修道板橫向支撐板7，邊主梁腹板橫向加勁肋8，橫梁底板接頭9，橫梁腹板接頭10，排水管道支撐板11，排水管道鋼套圈12。參照圖I邊主梁上翼緣板I、腹板2、下翼緣板3按照“上”字形截面形式焊接在一起，構(gòu)成“上”字形邊主梁結(jié)構(gòu)主體及主要受力構(gòu)件，邊主梁下翼緣板3水平設(shè)置，邊主梁上翼緣板I通常根據(jù)橫梁頂板14坡度考慮是否設(shè)單向橫坡，邊主梁腹板2通常采用直腹板，“上”字形邊主梁腹板2上端可以直接與索梁錨固裝置板件對接熔透焊接，焊接質(zhì)量高，解決了其他焊接構(gòu)造疲勞強度較低的問題，具有可靠的強度及優(yōu)越的抗疲勞性能。參照圖I、圖2 “上”字形邊主梁腹板2外側(cè)設(shè)置縱向加勁肋4、橫向加勁肋8和橋面檢修道板5，其中橋面檢修道板5底部設(shè)置橫向支撐板7和縱向加勁肋6?？v向加勁肋4、橫向加勁肋8和橋面檢修道板5及其橫向支撐板7直接焊接在“上”字形邊主梁腹板2外側(cè)。按照鋼-混疊合梁斜拉橋的鋼主梁計算內(nèi)力選取適宜的“上”字形邊主梁上翼緣板I、腹板2、下翼緣板3結(jié)構(gòu)尺寸，并按照整體及局部性要求確定“上”字形邊主梁腹板2的縱向加勁肋4、橫向加勁肋8布置，確?！吧稀弊中芜呏髁焊拱?結(jié)構(gòu)面內(nèi)、外穩(wěn)定。根據(jù)鋼-混疊合梁斜拉橋縱橫體系鋼主梁中的橫梁布置情況，參照圖I “上”字形邊主梁腹板2內(nèi)側(cè)設(shè)置橫梁腹板接頭10及底板接頭9，橫梁腹板接頭10及底板接頭9直接焊接在“上”字形邊主梁腹板2內(nèi)側(cè)。參照圖I “上”字形邊主梁上翼緣板I與混凝土橋面板13采用焊接于邊主梁頂面的抗剪栓釘?shù)燃袅︽I連接，“上”字形邊主梁上翼緣板I、橫梁腹板接頭10、底板接頭9分別與橫梁頂板14、腹板15、底板16可以通過摩擦型高強度螺栓連接?！吧稀弊中芜呏髁汉蜋M梁形成縱橫體系鋼主梁段后，架設(shè)預(yù)制橋面板，現(xiàn)澆“上”字形邊主梁上翼緣板I頂面剪力鍵處混凝土濕接縫，這樣，縱橫體系鋼主梁結(jié)合混凝土橋面板形成整體斷面，組成了鋼-混疊合梁體系。當(dāng)橋梁采用集中排水時，參照圖1、4在“上”字形邊主梁下部設(shè)置集中排水管道，“上”字形邊主梁腹板2內(nèi)側(cè)設(shè)置排水管道支撐板11以及鋼套圈12。以上所述只是圖解說明本實用新型一種用于鋼-混疊合梁斜拉橋的“上”字形邊主梁結(jié)構(gòu)的一些原理，并非是要將本實用新型局限在所示和所述的具體結(jié)構(gòu)和適用范圍內(nèi)，故凡是所有可能被利用的相應(yīng)修改以及等同物，均屬于本實用新型所申請的專利范圍。
權(quán)利要求1.一種用于鋼混疊合梁斜拉橋的上字形邊主梁結(jié)構(gòu)，包括邊主梁上翼緣板(I)、邊主梁腹板(2)、邊主梁下翼緣板(3)、橫梁底板接頭(9)、橫梁腹板接頭(10)，其特征在于 邊主梁上翼緣板(I)、邊主梁腹板(2 )、邊主梁下翼緣板(3 )按照“上”字形截面組成邊主梁結(jié)構(gòu)主體及主要受力構(gòu)件，三者采用熔透焊接連接； 邊主梁腹板(2 )內(nèi)側(cè)設(shè)置橫梁腹板接頭(10 )及橫梁底板接頭(9 )。
2.如權(quán)利要求I所述的一種用于鋼混疊合梁斜拉橋的上字形邊主梁結(jié)構(gòu)，其特征在于 邊主梁腹板(2)采用直腹板； 邊主梁腹板(2 )外側(cè)有邊主梁腹板縱向加勁肋(4)、邊主梁腹板橫向加勁肋(8 )、橋面檢修道板(5)，與邊主梁腹板均采用坡口焊接連接； 其中橋面檢修道板(5)底部設(shè)置橋面檢修道板橫向支撐板(7)和橋面檢修道板縱向加勁肋(6)； 邊主梁腹板(2)內(nèi)側(cè)設(shè)置排水管道支撐板(11)以及排水管道鋼套圈(12)。
3.如權(quán)利要求I所述的一種用于鋼混疊合梁斜拉橋的上字形邊主梁結(jié)構(gòu)，其特征在于 邊主梁下翼緣板(I)水平設(shè)置；邊主梁上翼緣板(I)根據(jù)橫梁頂板(14)坡度設(shè)置單向橫坡或不設(shè)； 邊主梁上翼緣板(I)與混凝土橋面板(13)采用剪力鍵連接； 邊主梁上翼緣板(I)、橫梁腹板接頭(10)、橫梁底板接頭(9)分別與橫梁頂板(14)、腹板(15 )、底板(16 )均采用螺栓連接。
專利摘要本實用新型公開了一種用于鋼混疊合梁斜拉橋的上字形邊主梁結(jié)構(gòu)，邊主梁上翼緣板、邊主梁腹板、邊主梁下翼緣板按照“上”字形截面組成邊主梁結(jié)構(gòu)主體及主要受力構(gòu)件；邊主梁腹板內(nèi)側(cè)設(shè)置橫梁腹板接頭及橫梁底板接頭；邊主梁腹板外側(cè)有邊主梁腹板縱向加勁肋、邊主梁腹板橫向加勁肋、橋面檢修道板，其中橋面檢修道板底部設(shè)置橋面檢修道板橫向支撐板和橋面檢修道板縱向加勁肋；邊主梁腹板內(nèi)側(cè)設(shè)置排水管道支撐板以及排水管道鋼套圈；邊主梁上翼緣板與混凝土橋面板采用剪力鍵連接；本實用新型構(gòu)造簡單，自重輕，截面簡潔，可以減少邊主梁的用鋼量，方便施工，節(jié)省造價。實現(xiàn)了鋼-混疊合梁可維護性，改善了結(jié)構(gòu)耐久性能，提高了大橋的安全性和可靠性。
文檔編號E01D19/00GK202809478SQ20122052494
公開日2013年3月20日 申請日期2012年10月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月11日
發(fā)明者彭元誠, 周強新, 黃古劍, 易蓓, 鄧淑飛 申請人:中交第二公路勘察設(shè)計研究院有限公司