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提升负弯矩区桥面板抗裂性能的简支转连续组合梁桥结构

成果类型:: 发明专利

发布时间: 2023-12-06 14:00:39

科技成果产业化落地方案
方案提交机构:成果发布人| 黄哲芬 | 2023-12-06 14:00:39

本发明涉及一种提升负弯矩区桥面板抗裂性能的简支转连续组合梁桥结构,包括两侧桥台、沿纵桥向分布在两侧桥台之间的若干个桥墩,两侧桥台和若干个桥墩的顶部之间设有组合梁结构,所述组合梁结构包括若干个沿横桥向拼接的钢 混凝土组合梁,组合梁结构的下部于桥台与桥墩之间、相邻桥墩之间均设置有向上凸起的拱形状拉索结构,所述拉索结构凸起的顶部锚固在组合梁结构的跨中,位于桥台与桥墩之间的拉索结构的两端底部分别锚固在桥台和桥墩上,位于相邻桥墩之间的拉索结构的两端底部均锚固在桥墩上。本发明结构简单、设计合理,成本更为低廉,施工更为简单、快速,可防止负弯矩混凝土板的开裂,提升结构的耐久性能。

一种提升负弯矩区桥面板抗裂性能的简支转连续组合梁桥结构,包括两侧桥台、沿纵桥向分布在两侧桥台之间的若干个桥墩,两侧桥台和若干个桥墩的顶部之间设有组合梁结构,所述组合梁结构包括若干个沿横桥向拼接的钢-混凝土组合梁,组合梁结构的下部于桥台与桥墩之间、相邻桥墩之间均设置有向上凸起的拱形状拉索结构,所述拉索结构凸起的顶部锚固在组合梁结构的跨中,位于桥台与桥墩之间的拉索结构的两端底部分别锚固在桥台和桥墩上,位于相邻桥墩之间的拉索结构的两端底部均锚固在桥墩上。

钢混组合连续箱梁桥利用钢材的抗拉性能及混凝土抗压性能好的特点,将两者组合起来工作,相对于传统的钢箱梁及预应力混凝土桥梁具有明显的经济和技术优势。但是对于多跨钢混组合连续梁桥的中墩墩顶负弯矩区,会出现混凝土桥面板受拉的情况,拉应力如若超过混凝土受拉容许值,该梁桥负弯矩区混凝土即会发生开裂,降低结构的耐久性,影响桥梁的结构使用寿命。

现有解决钢混组合连续箱梁桥负弯矩区混凝土开裂的方法有:①在负弯矩区混凝土桥面板内张拉预应力,该施加预应力方法预应力张拉及锚固复杂,且预应力损失较大,长期效应上有效预应力往往施加在钢梁,负弯矩区桥面板有效预应力非常小;②调整支座相对标高形成预压应力,该支座顶升方法,支座顶升技术复杂,操作风险大;③在组合梁正弯矩区堆放一定的临时荷载,然后在钢梁受额外力状态下浇注负弯矩区混凝土,该预加荷载法必须将临时的静荷载加在桥面板上工作量大,经济效果较差。

鉴于现有技术中的上述缺陷或不足,亟需一种成本更为低廉,施工更为简单,且施工更为迅速的防开裂技术,防止负弯矩混凝土板的开裂,提升结构的耐久性能,本案由此

发明人:庞聪 谭海山 付娆 王俨钊 赵秋 高沅沅 赵晓明 颜旻 孙磊 朱子湾 向玮福州大学(Fuzhou University),简称福大,位于福建省福州市,创建于1958年,是国家“双一流”建设高校,国家“211工程”建设高校,国家教育部、国家国防科技工业局与福建省人民政府共建高校,福建省三所重点建设的高水平大学之一,福建省一流大学建设高校,入选国家建设高水平大学公派研究生项目、教育部首批“卓越工程师教育培养计划”高校、新工科研究与实践项目、数据中国“百校工程”项目、国家“111计划”、“高校国际化示范学院推进计划”、国家级大学生创新创业训练计划、全国首批深化创新创业教育改革示范高校、中国政府奖学金来华留学生接收院校、全国专业学位研究生教育综合改革试点单位、国家集成电路人才培养基地、首批高等学校科技成果转化和技术转移基地、高校国家知识产权信息服务中心。

该成果通过在桥墩之间、桥墩与桥台之间设置拱形状的拉索结构与钢-混凝土组合梁相连接,张拉拉索结构使钢-混凝土组合梁结构的跨中下挠,并在钢-混凝土组合梁的负弯矩区混凝土桥面板施工达到规范值后释放拉索结构,可使负弯矩区桥面板产生压力,提升负弯矩区桥面板抗裂性能,结构简单、设计合理,成本更为低廉,施工更为简单、快速,可防止负弯矩混凝土板的开裂,提升结构的耐久性能。

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