一种负弯矩区处的钢-混横向结合段构造的制作方法

1.本发明涉及桥梁工程的设计与施工技术领域，具体涉及一种负弯矩区处的钢-混横向结合段构造。

背景技术：

2.近年来，随着我国经济的快速发展，人们对于交通便捷性的要求越来越高，公路桥梁等基础设施的建造正在如火如荼发展。并且轻型化、装配化、绿节能环保的桥梁建筑理念将会是未来桥梁建设的发展趋势，混凝土结构桥梁已经不能满足当前经济、环保、可持续的现代土木行业的发展需要，将混凝土结构与钢结构组合成钢-混组合结构共同使用逐渐兴起。
3.钢混凝土组合梁通过剪力连接件将混凝土板与钢梁连接，能充分发挥混凝土的抗压性能与钢材的抗拉性能。另外，钢-混凝土组合梁具有良好的施工性、耐久性和经济性，因此被广泛应用于桥梁建设中。随着目前经济的高度发展，为便于交通的运输，对于桥梁横桥向宽度需求的不断提高，导致横桥向受力大大增加，横桥向两端为负弯矩区，而在负弯矩区的钢混凝土组合梁处于钢梁截面受压混凝土板截面受拉的不利受力状态，负弯矩区的钢-混凝土组合梁的混凝土板受拉非常容易开裂，从而导致组合梁截面刚度降低，水分沿裂缝下渗造成钢筋、剪力连接件以及钢梁腐蚀，降低结构的耐久性。因此，需要迫切严格控制裂缝开展是负弯矩区组合梁设计的重点问题。
4.目前国内外许多学者已经对钢混凝土组合梁负弯矩区的力学性能进行了相关研究，并针对其开裂问题提出多种解决措施，主要包括：
①
加密配筋，增大配筋率；
②
对预制混凝土板施加预应力；
③
采用摩擦型高强螺栓或抗拔不抗剪栓钉等新型剪力连接件；
④
负弯矩段的混凝土采用抗拉性能良好的新型混凝土材料，如工程纤维增强水泥基复合材料、钢纤维混凝土和超高性能混凝土，以上这些方法在小型钢-混组合桥梁上均能起到一定的作用，但是对于大中型钢混组合桥梁，目前只有方法4在负弯矩段的混凝土采用抗拉性能良好的新型混凝土材料能适用，虽然采用抗拉性能良好的新型混凝土材料能有效的解决负弯矩区处混凝土受拉的不利受力情况，但是这样存在一个问题，在负弯矩段采用的新型混凝土并不能很好的与下方的钢梁在横桥向紧密联系起来，导致钢混结合段设计并不理想，目前仍然是没有非常有效的解决措施，对于负弯矩区钢-混组合结构横向结合段合理构造还研究甚少，对于负弯矩区钢-混组合结构横向结合段还缺乏同时满足设计要求和施工便利性的方案，因此迫切的需要对负弯矩区处的钢-混横向结合段进行合理构造与力学性能研究，研究出一种构造合理并且可靠的新型钢-混横向结合段设计方案。

技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种负弯矩区处的钢-混横向结合段构造，解决以下技术问题：
6.解决钢混凝土组合梁横向宽度较大时横桥向负弯矩区处混凝土容易受拉开裂后
产生一系列问题从而导致桥梁使用寿命减低的问题。
7.本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
8.一种负弯矩区处的钢-混横向结合段构造，包括超高性能混凝土uhpc，超高性能混凝土uhpc就要有良好的抗拉能力，利用良好的抗拉能力来与预制混凝土桥面板500进行结合，进一步的将超高性能混凝土uhpc与钢结构与预制桥面形成一个紧密的整体，结合段端板，结合段顶板，结合段底板，结合段加劲纵肋，结合段加劲纵肋底板，结合段顶部栓钉，结合段底部栓钉，竖向健齿，所述横桥的向的两端固定连接有钢桥面板，所述钢桥面板的表面固定连接有钢桥面板纵肋，所述钢—混横向结合段构造是通过超高性能混凝土uhpc与混凝土桥面板固定连接，且超高性能混凝土 uhpc与混凝土桥面板之间固定连接有钢结构，且通过三面的结合方式，使其此鞥称一个纵桥向通长的槽口，一方面能够使超高性能混凝土uhpc 与其他部分形成一个整体进行充分的受力，另一方面便于来对超高性能混凝土uhpc进行浇筑施工操作。
9.作为本发明进一步的方案：所述超高性能混凝土uhpc通过结合段端板与端部钢桥面固定连接，且结合段端板与结合段顶板固定连接，所述结合段顶板顶部固定连接有结合段顶部栓钉。
10.作为本发明进一步的方案：所述纵桥向通长结合段端板与纵桥向通长的钢桥面板固定连接，所述横梁处与横梁腹板、钢桥面横桥向加劲固定连接，且横梁处固定连接有钢桥面横桥向加劲底板。
11.作为本发明进一步的方案：所述纵桥向通长结合段顶板与纵桥向结合段端板固定连接，且结合段顶板向外凸起，所述凸起部分固定连接有结合段顶部栓钉。
12.作为本发明进一步的方案：所述负弯矩区处的超高性能混凝土uhpc 通过两根横梁顶板与下方钢横梁固定连接，且两根横梁顶板之间固定连接有结合段底板，两根所述横梁顶板之间固定连接有横梁纵肋，且两根横梁的横梁纵肋间通过拼接板固定连接有结合段加劲纵肋，所述结合段加劲纵肋下固定连接有结合段加劲纵肋底板，所述结合段底板和下方横梁顶板表面均固定连接有结合段底部栓钉。
13.作为本发明进一步的方案：所述结合段顶板上的结合段顶部栓钉与结合段底板以及下方横梁腹板上的结合段底部栓钉大小一样，且布置间距相同。
14.作为本发明进一步的方案：所述负弯矩区处的超高性能混凝土uhpc 通过竖向健齿与中间预制的混凝土桥面板固定连接。
15.本发明的有益效果：
16.通过结合段顶板、结合段端板、结合段底板、结合段加劲纵肋、结合段加劲纵肋底板、结合段底部栓钉、结合段顶部栓钉、竖向健齿不仅形成受力合理的钢-混横向结合段，而且同时也满足了施工便利性的要求，为负弯矩区处钢-混横向结合段的构造提供了既满足设计要求又满足施工便利性的解决方案，能有效的将负弯矩区处的混凝土与钢结构横向紧密结合起来，能有效的解决桥面宽度较大时负弯矩区处钢-混组合结构所面临的混凝土易受拉开裂的难题。
附图说明
17.下面结合附图对本发明作进一步的说明。
18.图1为本发明的钢混横向结合段立面图；
19.图2为本发明的uhpc与端部钢桥面的结合形式示意图；
20.图3为本发明的结合段顶板图；
21.图4为本发明的uhpc与下方钢横梁的结合形式示意图；
22.图5为本发明的结合段顶部、底部栓钉构造图；
23.图6为本发明uhpc与预制混凝土桥面板湿接缝键齿图。
24.图中：100、超高性能混凝土uhpc；200、结合段端板；201、结合段顶板；202、结合段底板；203、结合段加劲纵肋；204、结合段加劲纵肋底板；205、拼接板；300、钢结构；301、钢桥面板；302、钢桥面板纵肋； 303、钢桥面横桥向加劲；304、钢桥面横桥向加劲底板；400、钢横梁； 401、横梁腹板；402、横梁顶板；403、横梁纵肋；500、混凝土桥面板； 600、结合段顶部栓钉；601、结合段底部栓钉；700、竖向健齿；800、下弦杆。
具体实施方式
25.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
26.请参阅图1至图6所示，本发明为一种负弯矩区处的钢-混横向结合段构造，包括超高性能混凝土uhpc100，负弯矩区处的超高性能混凝土 uhpc100通过竖向健齿700与中间预制的混凝土桥面板500固定连接负弯矩区处的超高性能混凝土uhpc100通过两根横梁顶板402与下方钢横梁 400固定连接，且两根横梁顶板402之间固定连接有结合段底板202，两根横梁顶板402之间固定连接有横梁纵肋403，且两根横梁的横梁纵肋403 间通过拼接板205固定连接有结合段加劲纵肋203，结合段加劲纵肋203 下固定连接有结合段加劲纵肋底板204，结合段底板202和下方横梁顶板 402表面均固定连接有结合段底部栓钉601，超高性能混凝土uhpc100通过结合段端板200与端部钢桥面固定连接，且结合段端板200与结合段顶板201固定连接，结合段顶板201顶部固定连接有结合段顶部栓钉600，结合段顶板201上的结合段顶部栓钉600与结合段底板202以及下方横梁腹板401上的结合段底部栓钉601大小一样，且布置间距相同，纵桥向通长结合段端板200与纵桥向通长的钢桥面板301固定连接，纵桥向通长结合段顶板201与纵桥向结合段端板200固定连接，且结合段顶板201向外凸起，凸起部分固定连接有结合段顶部栓钉600，横梁处与横梁腹板401、钢桥面横桥向加劲303固定连接，且横梁处固定连接有钢桥面横桥向加劲底板304，超高性能混凝土uhpc100就要有良好的抗拉能力，利用良好的抗拉能力来与预制混凝土桥面板500进行结合，进一步的将超高性能混凝土uhpc100与钢结构300与预制桥面形成一个紧密的整体，结合段端板 200，结合段顶板201，结合段底板202，结合段加劲纵肋203，结合段加劲纵肋底板204，结合段顶部栓钉600，结合段底部栓钉601，竖向健齿 700，横桥的向的两端固定连接有钢桥面板301，钢桥面板301的表面固定连接有钢桥面板纵肋302，钢—混横向结合段构造是通过超高性能混凝土uhpc100与混凝土桥面板500固定连接，且超高性能混凝土uhpc100与混凝土桥面板500之间固定连接有钢结构300，且通过三面的结合方式，使其此鞥称一个纵桥向通长的槽口，一方面能够使超高性能混凝土 uhpc100与其他部分形成一个整体进行充分的受力，另一方
面便于来对超高性能混凝土uhpc100进行浇筑施工操作，通过结合段顶板201、结合段端板200、结合段底板202、结合段加劲纵肋203、结合段加劲纵肋底板 204、结合段底部栓钉601、结合段顶部栓钉600、竖向健齿700不仅形成受力合理的钢-混横向结合段，而且同时也满足了施工便利性的要求，负弯矩区处钢-混横向结合段的构造提供了既满足设计要求又满足施工便利性的解决方案。
27.本发明的工作原理：
28.步骤一，先通过钢横梁400与一块钢桥面板301以及钢桥面板纵肋 302形成的钢结构300，下弦杆800与下层的钢结构300以及密布的钢横梁400相结合，负弯矩区处采用超高性能混凝土uhpc100来增强抗拉性能，通过让超高性能混凝土uhpc100与端部形成的钢结构300、下方钢横梁400、中间的预制混凝土桥面板500三个部分相结合，使超高性能混凝土 uhpc100能够与其他部分形成一个整体充分受力，能使其形成一个三门环绕的槽口，使超高性能混凝土uhpc100能够与其他部分形成一个整体充分受力，并且利于超高性能混凝土uhpc100的浇筑。
29.步骤二，负弯矩区处的超高性能混凝土uhpc100与端部钢结构300的结合形式为侧面焊接纵桥向通长的结合段端板200、上方焊接纵桥向通长的结合段顶板201。纵桥向通长的结合段端板200与纵桥向通长的钢桥面板301焊接，并且在横梁处与横梁腹板401、钢桥面横桥向加劲303以及钢桥面横桥向加劲底板304焊接，纵桥向通长的结合段顶板201与纵桥向结合段端板200焊接。
30.步骤三，纵桥向通长的结合段顶板201为便于超高性能混凝土 uhpc100施工的便利性，结合段顶板201设计为一定距离突出一部分，如图3所示。
31.步骤四，负弯矩区处的超高性能混凝土uhpc100与下方钢横梁400的结合形式为两根横梁顶板402之间焊接一块结合段底板202，并且在两根横梁的横梁纵肋403间采用拼接板205拼接结合段加劲纵肋203，并且在结合段加劲纵肋203下焊接结合段加劲纵肋底板204。
32.步骤五，结合段顶部栓钉600仅布置在结合段顶板201突出部分，结合段底部栓钉601布置在结合段底板202以及下方横梁顶板402上，结合段顶部栓钉600与结合段底部栓钉601大小一样且布置间距相同。
33.步骤六，负弯矩区处的超高性能混凝土uhpc100与中间预制的混凝土桥面板500的结合形式为有竖向健齿700的湿接缝。
34.以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

技术特征：

1.一种负弯矩区处的钢-混横向结合段构造，包括超高性能混凝土uhpc，结合段端板，结合段顶板，结合段底板，结合段加劲纵肋，结合段加劲纵肋底板，结合段顶部栓钉，结合段底部栓钉，竖向健齿，其特征在于，所述横桥的向的两端固定连接有钢桥面板，所述钢桥面板的表面固定连接有钢桥面板纵肋，所述钢—混横向结合段构造是通过超高性能混凝土uhpc与混凝土桥面板固定连接，且超高性能混凝土uhpc与混凝土桥面板之间固定连接有钢结构。2.根据权利要求1所述的一种负弯矩区处的钢-混横向结合段构造,其特征在于，所述超高性能混凝土uhpc通过结合段端板与端部钢桥面固定连接，且结合段端板与结合段顶板固定连接，所述结合段顶板顶部固定连接有结合段顶部栓钉。3.根据权利要求2所述的一种负弯矩区处的钢-混横向结合段构造,其特征在于，所述纵桥向通长结合段端板与纵桥向通长的钢桥面板固定连接，所述横梁处与横梁腹板、钢桥面横桥向加劲固定连接，且横梁处固定连接有钢桥面横桥向加劲底板。4.根据权利要求2所述的一种负弯矩区处的钢-混横向结合段构造,其特征在于，所述纵桥向通长结合段顶板与纵桥向结合段端板固定连接，且结合段顶板向外凸起，所述凸起部分固定连接有结合段部板栓钉。5.根据权利要求4所述的一种负弯矩区处的钢-混横向结合段构造,其特征在于，所述负弯矩区处的超高性能混凝土uhpc通过两根横梁顶板与下方钢横梁固定连接，且两根横梁顶板之间固定连接有结合段底板，两根所述横梁顶板之间固定连接有横梁纵肋，且两根横梁的横梁纵肋间通过拼接板固定连接有结合段加劲纵肋，所述结合段加劲纵肋下固定连接有结合段加劲纵肋底板，所述结合段底板和下方横梁顶板表面均固定连接有结合段底部栓钉。6.根据权利要求4所述的一种负弯矩区处的钢-混横向结合段构造,其特征在于，所述结合段顶板上的结合段顶部栓钉与结合段底板以及下方横梁腹板上的结合段底部栓钉大小一样，且布置间距相同。7.根据权利要求5所述的一种负弯矩区处的钢-混横向结合段构造,其特征在于，所述负弯矩区处的超高性能混凝土uhpc通过竖向健齿与中间预制的混凝土桥面板固定连接。

技术总结

本发明公开了一种负弯矩区处的钢-混横向结合段构造，涉及桥梁工程的设计与施工技术领域，解决解决钢混凝土组合梁横向宽度较大时横桥向负弯矩区处混凝土容易受拉开裂后产生一系列问题从而导致桥梁使用寿命减低的技术问题，通过结合段顶板、结合段端板、结合段底板、结合段加劲纵肋、结合段加劲纵肋底板、结合段底部栓钉、结合段顶部栓钉、竖向健齿不仅形成受力合理的钢-混横向结合段，而且同时也满足了施工便利性的要求，为负弯矩区处钢-混横向结合段的构造提供了既满足设计要求又满足施工便利性的解决方案，将负弯矩区处的混凝土与钢结构横向紧密结合起来，解决桥面宽度较大时负弯矩区处钢-混组合结构所面临的混凝土易受拉开裂的难题。拉开裂的难题。拉开裂的难题。