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Title:
COMPOSITE PC BRIDGE WITH LARGE CANTILEVER CORRUGATED WEB AND STEEL TRUSS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2013/044496
Kind Code:
A1
Abstract:
Disclosed in the present invention is a composite PC bridge with a large cantilever corrugated web and a steel truss ,which comprises a concrete top plate (1), a concrete bottom plate(2) and two corrugated steel webs (5) arranged therebetween, in which, both a vertical steel truss tube (3) positioned between the two corrugated steel webs (5), and inclined web struts(41,42)are also arranged between the concrete top plate (1) and the concrete bottom plate(2). The web inclined struts(41,42)can solve the transverse force problem of the main girder, while the corrugated steel webs (5) can solve the longitudinal force problem of the same. The composite PC bridge utilizes the respective mechanical advantage of the composite structure so as to be applied in large span bridges and the like.

Inventors:
LI YONG (CN)
ZHANG JIANDONG (CN)
SUN TIANMING (CN)
GUO SHUAI (CN)
LI MIN (CN)
LI JUN (CN)
Application Number:
PCT/CN2011/080421
Publication Date:
April 04, 2013
Filing Date:
September 30, 2011
Export Citation:
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Assignee:
LI YONG (CN)
ZHANG JIANDONG (CN)
SUN TIANMING (CN)
GUO SHUAI (CN)
LI MIN (CN)
LI JUN (CN)
International Classes:
E01D2/04; E01D19/00; E01D21/00; E01D101/28
Foreign References:
JP2006322182A2006-11-30
JP2001336117A2001-12-07
CN102140777A2011-08-03
JP2003119718A2003-04-23
CN102425099A2012-04-25
Attorney, Agent or Firm:
GUANGZHOU YUEXIU JILY PATENT & TRADEMARK LAW OFFICE (CN)
广州市越秀区哲力专利商标事务所(普通合伙) (CN)
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Claims:
权 利 要 求 书

1、 大悬臂波-桁钢-混凝土组合结构 PC桥梁, 包括混凝土顶板、 混凝土底板, 其特征在于, 混凝土顶板与混凝土底板之间还设置有两 波形钢腹板, 两波形钢腹板的底端部分别连接在混凝土底板的两侧, 上端部则与混凝土顶板连接,该两波形钢腹板与混凝土底板之间的夹 角不小于 90度; 两波形钢腹板之间设置有位于混凝土顶板和混凝土 底板之间的竖向钢桁管 ,混凝土顶板与混凝土底板之间还设置有钢桁 腹斜撑。

2、如权利要求 1所述的大悬臂波-桁钢-混凝土组合结构 PC桥梁, 其特征在于, 钢桁腹斜撑包括沿该大悬臂波-桁钢-混凝土组合结构

PC桥梁的长度方向设置的两列内钢桁腹斜撑、 以及沿该大悬臂波-桁 钢-混凝土组合结构 PC桥梁的长度方向设置的两列外钢桁腹斜撑,两 列内钢桁腹斜撑的下端部分别连接在混凝土底板的两侧,其二者沿宽 度方向对应的两内钢桁腹斜撑的上端部相交于竖向钢桁管与混凝土 顶板的连接处,两列外钢桁腹斜撑的下端部分别连接在混凝土底板的 两侧, 上端部连接在混凝土顶板上, 两外钢桁腹斜撑与混凝土底板的 夹角大于 90度。

3、如权利要求 1所述的大悬臂波-桁钢-混凝土组合结构 PC桥梁, 其特征在于, 两波形钢腹板与混凝土底板之间的夹角为 90度。

4、如权利要求 1所述的大悬臂波-桁钢-混凝土组合结构 PC桥梁, 其特征在于, 混凝土顶板和混凝土底板内均填埋有沿该大悬臂波-桁 钢-混凝土组合结构 PC桥梁长度方向延伸的纵向预应力束,混凝土顶 板内填埋有沿该大悬臂波-桁钢-混凝土组合结构 PC桥梁宽度方向延 伸的横向预应力束。

5、如权利要求 1所述的大悬臂波-桁钢-混凝土组合结构 PC桥梁, 其特征在于,混凝土顶板的下表面设置有分别于梁波形钢腹板对应的 连接件, 两波形钢腹板的上端部分别固定连接在两连接件上。

Description:
大悬臂波-桁钢-混凝土组合结构 PC桥梁 技术领域

本发明涉及桥梁技术领域, 具体涉及一种超大悬臂流线型波-桁 钢-混凝土组合结构 PC桥梁。 背景技术

PC桥梁是现有桥梁中的常用设计, 其具有强度高等优点。 现有 的桥梁要求主梁截面应轻巧、 流线型, 以此减轻自重、 减小风阻,降 低索的应力, 施工更容易, 造价更经济。

然而, 传统的 PC桥梁设计均采用较小尺寸的悬臂, 当桥面较宽 时, 由于波形钢腹板的抗扭性能较差, 导致存在使用缺陷, 现有的

PC桥梁均采用波形钢腹板支撑顶板和底板, 当波形钢腹板之间的尺 寸较大时, 波形钢腹板受到较大的扭矩, 容易使桥的主梁产生形变。 发明内容

针对现有技术的不足, 本发明的目的在于提供一种大悬臂波-桁 钢-混凝土组合结构 PC桥梁, 其能够有效的减轻自重、 节省钢材、降 低造价, 并大幅度的增加了悬臂的长度。

为实现上述目的, 本发明采用如下技术方案:

大悬臂波-桁钢-混凝土组合结构 PC桥梁, 包括混凝土顶板、 混 凝土底板, 混凝土顶板与混凝土底板之间还设置有两波形 钢腹板,两 波形钢腹板的底端部分别连接在混凝土底板的 两侧,上端部则与混凝 土顶板连接,该两波形钢腹板与混凝土底板之 间的夹角不小于 90度; 两波形钢腹板之间设置有位于混凝土顶板和混 凝土底板之间的竖向 钢桁管, 混凝土顶板与混凝土底板之间还设置有钢桁腹 斜撑。

钢桁腹斜撑包括沿该大悬臂波-桁钢-混凝土组 结构 PC桥梁的 长度方向设置的两列内钢桁腹斜撑、以及沿该 大悬臂波-桁钢-混凝土 组合结构 PC桥梁的长度方向设置的两列外钢桁腹斜撑, 两列内钢桁 腹斜撑的下端部分别连接在混凝土底板的两侧 ,其二者沿宽度方向对 应的两内钢桁腹斜撑的上端部相交于竖向钢桁 管与混凝土顶板的连 接处, 两列外钢桁腹斜撑的下端部分别连接在混凝土 底板的两侧,上 端部连接在混凝土顶板上,两外钢桁腹斜撑与 混凝土底板的夹角大于

90度。

两波形钢腹板与混凝土底板之间的夹角为 90度。

混凝土顶板和混凝土底板内均填埋有沿该大悬 臂波-桁钢-混凝 土组合结构 PC桥梁长度方向延伸的纵向预应力束, 混凝土顶板内填 埋有沿该大悬臂波-桁钢-混凝土组合结构 PC桥梁宽度方向延伸的横 向预应力束。

混凝土顶板的下表面设置有分别于梁波形钢腹 板对应的连接件, 两波形钢腹板的上端部分别固定连接在两连接 件上。

本发明的有益效果在于:

1、 钢桁腹斜撑形成顶板大悬臂, 降低拉应力、 增大了抗压性能, 正好弥补波形钢腹板不抗压、抗扭刚度小的缺 陷, 主要作用是充分发 挥其解决主梁的横向受力问题的优势;

2、 波形钢腹板横向抗弯刚度好, 纵向抗剪刚度大, 正好弥补钢 桁腹斜撑横向抗弯刚度小、纵向抗剪刚度小的 缺陷, 主要作用是充分 发挥其解决主梁的纵向受力问题的优势;大悬 臂钢桁腹与波形钢腹板 组合结构, 充分发挥了其各自的力学优势, 在大跨度桥梁等工程应用 方面, 具有极其重要的意义;

3、 结构受力非常合理, 造型美观, 自重 4艮轻, 节省模板支架, 结构轻巧美观, 施工方便, 缩短施工周期, 造价经济。 附图说明

图 1为本发明实施例一的大悬臂波-桁钢-混凝土组 合结构 PC桥 梁的结构示意图;

图 2为实施例一第一期施工图;

图 3为实施例一第二期施工图;

图 4为实施例一第三期施工图;

图 5为实施例一第四期施工图;

图 6为实施例一第五期施工图;

图 7为实施例一第六期施工图;

图 8为本发明实施例二的大悬臂波-桁钢-混凝土组 合结构 PC桥 梁的结构示意图;

图 9为本发明实施例三的大悬臂波-桁钢-混凝土组 合结构 PC桥 梁的结构示意图; 图 10为本发明实施例四的大悬臂波-桁钢-混凝土 合结构 PC桥 梁的结构示意图;

图 11为本发明实施例五的大悬臂波-桁钢-混凝土 合结构 PC桥 梁的结构示意图;

图 12为本发明实施例六的大悬臂波-桁钢-混凝土 合结构 PC桥 梁的结构示意图;

图 13为本发明实施例七的大悬臂波-桁钢-混凝土 合结构 PC桥 梁的结构示意图;

图 14为本发明实施例八的大悬臂波-桁钢-混凝土 合结构 PC桥 梁的结构示意图。 具体实施方式

下面, 结合附图以及具体实施方式, 对本发明做进一步描述: 实施例一

如图 1所示, 为本发明一种大悬臂波-桁钢-混凝土组合结构 PC 桥梁, 其包括混凝土顶板 1、 混凝土底板 2 , 混凝土顶板 1与混凝土 底板 1之间还设置有两波形钢腹板 5 , 两波形钢腹板 5的底端部分别 连接在混凝土底板 2的两侧边沿, 上端部则与混凝土顶板 1连接,两 波形钢腹板 5与混凝土底板 2垂直,其均沿竖直方向作为混凝土底板 2与混凝土顶板 1之间两侧边的支撑。

两波形钢腹板 5之间设置有位于混凝土顶板 1和混凝土底板 2之 间的竖向钢桁管 3 , 竖向钢桁管 3的上、 下端部分别连接在混凝土顶 板 1和混凝土底板 2宽度方向的中间部位,作为混凝土底板 2和混凝 土顶板 1中间部分的竖向支撑。 为了方便连接, 在混凝土顶板 1的下 表面设置有连接件 4 , 上述波形钢腹板 5的上端部固定连接在相应的 连接件 4上。

混凝土顶板 1和混凝土底板 2之间沿其二者的长度方向设置有两 列内钢桁腹斜撑 41 , 该两列内钢桁腹斜撑 41在组合 PC梁宽度方向 上——对应, 每两个对应的内钢桁腹斜撑 41上端部相交于混凝土顶 板 1的中间部位, 也就是竖向钢桁管 3与混凝土顶板 1的相交处,每 两个互相对应的内钢桁腹斜撑 41的底部均分别连接在混凝土底板 2 的两侧边缘, 也就是两个波形钢腹板 5与混凝土底板 2的相交处,两 个内钢桁腹斜撑 41与混凝土底板 2的夹角均小于 90度。

混凝土顶板 1和混凝土底板 2之间沿其二者的长度方向设置有两 列外钢桁腹斜撑 42 , 该两列外钢桁腹斜撑 42分别位于两波形钢腹板 5的外侧, 并且两列外钢桁腹斜撑 42在宽度方向上两两相对应, 夕卜 钢桁腹斜撑 42的底端部连接在混凝土底板 2的侧边, 其上端部朝外 倾斜连接在混凝土顶板 1的同一侧, 外钢桁腹斜撑 42与混凝土底板 2的夹角呈钝角, 为了实现外钢桁腹斜撑 42与混凝土顶板 1的连接, 在混凝土顶板 1上设置有对应的连接台 1 1 , 该连接台 11的表面与外 钢桁腹斜撑 42垂直,从而增大了混凝土顶板 1与外钢桁腹斜撑 42的 连接面积, 实现良好的对接效果。

上述组合 PC梁由于设置内钢桁腹斜撑 41及外钢桁腹斜撑 42 , 因此, 形成多个组合的三角支撑结构, 有效的增加了强度。 同时,在上述混凝土顶板 1和混凝土底板 1内沿其二者的长度方 向, 均预埋有多根纵向预应力束 6 , 在混凝土顶板 1内沿其宽度方向 预埋有横向预应力束 7。

根据公知技术常识, 上述的两波形钢腹板 5的延伸方向还可以 是偏离竖直方向, 使其与混凝土底板 2形成的夹角大于 90度。

如图 1至图 7所示, 为本实施例的桥梁的施工方法。

第一期: 施工混凝土底板;

第二期: 在混凝土底板上安装竖向钢桁管、 波形钢腹板、 内钢桁 腹斜撑及连接件;

第三期: 浇筑中段混凝土板, 并张拉纵向预应力束;

第四期: 外钢桁腹斜撑定位安装;

第五期: 浇筑大悬臂混凝土板, 并张拉横向预应力束; 第六期: 对桥面进行附属设施的施工。

实施例二

如图 8所示, 本实施例与实施例一的区别仅在于, 4巴实施例一的 混凝土底板 2替换为梁底钢桁管 2a, 波形钢腹板 5替换为钢桁腹板 5a, 成为大悬臂板 -桁组合梁。

实施例三

如图 9所示, 本实施例与实施例一的区别仅在于, 4巴实施例一的 混凝土底板 2替换为梁底钢桁管 2b, 成为大悬臂波 -桁组合梁。

实施例四

如图 10所示, 本实施例与实施例一的区别仅在于, 把实施例一 的波形钢腹板 5替换为钢桁腹板 5b , 成为大悬臂钢桁腹组合 PC梁。 实施例五

如图 1 1所示, 本实施例与实施例一的区别仅在于, 把实施例一 的内钢桁腹斜撑 41及外钢桁腹斜撑 42分别替换为流线型内钢桁腹斜 撑 41a及流线型外钢桁腹斜撑 42a , 成为大悬臂波-曲桁组合 PC梁。

实施例六

如图 1 2所示, 本实施例与实施例五的区别仅在于, 把实施例五 的混凝土底板替换为梁底钢桁管 2 c ,波形钢腹板替换为钢桁腹板 5 c, 成为大悬臂板-曲桁组合梁。

实施例七

如图 1 3所示, 本实施例与实施例五的区别仅在于, 把实施例五 的混凝土底板替换为梁底钢桁管 2d , 成为大悬臂波-曲线桁组合梁。

实施例八

如图 14所示, 本实施例与实施例五的区别仅在于, 把实施例五 的波形钢腹板替换为钢桁腹板 5d ,成为大悬臂曲线钢桁腹组合 PC梁。

对于本领域的技术人员来说,可根据以上描述 的技术方案以及构 思,做出其它各种相应的改变以及变形, 而所有的这些改变以及变形 都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。