提高双幅高墩大跨连续刚构桥横桥向抗风性能的结构的制作方法

本技术的实施例属于桥梁，更具体地，涉及一种提高双幅高墩大跨连续刚构桥横桥向抗风性能的结构。

背景技术：

1、双幅高墩大跨连续刚构桥在横桥向风荷载作用下主梁墩顶截面及跨中截面承受较大拉、压力载荷作用，极易导致主梁正截面抗压和正截面抗裂等力学性能无法满足规范要求，造成主梁构损坏，存在巨大的安全隐患。

2、为解决上述问题，现有技术总结为如下三种：(1)增大主梁截面，同时增加主梁纵向预应力钢束。(2)用钢筋混凝土结构连接双幅桥墩顶处主梁横隔板。(3)在双幅桥高墩墩顶处设置钢筋混凝土系梁。

3、但上述现有技术方案仍然存在如下技术问题，其中，方案(1)增大主梁截面导致结构自重增加，进而带来桥梁造价增加；方案(2)和方案(3)用钢筋混凝土结构连接双幅桥墩顶处主梁横隔板和在双幅桥高墩墩顶处设置钢筋混凝土系梁需要在高空搭设模板，绑扎钢筋，施工难度大；双幅桥连接构造在横桥向风荷载下需承受较大弯矩；用在双幅桥高墩墩顶处设置钢筋混凝土系梁的措施抗弯性能相对较差；用钢筋混凝土结构连接双幅桥墩顶处主梁横隔板和在双幅桥高墩墩顶处设置钢筋混凝土系梁的措施仅连接高墩墩顶，未处理高墩墩底，在左右幅桥梁高墩不均匀沉降作用下，主梁和墩顶系梁承受较大剪力和弯矩。基于上述缺陷和不足，亟需对现有的双幅高墩大跨连续刚构桥做出进一步的改进设计，增强刚构桥横桥向抗风性能，解决现有双幅高墩大跨连续刚构桥存在的问题。

技术实现思路

1、针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本实用新型提供一种提高双幅高墩大跨连续刚构桥横桥向抗风性能的结构，通过方套方中空夹层钢管混凝土连接双幅桥高墩墩顶，并采用一体式承台连接双幅桥高墩墩底，使双幅桥左右墩柱形成整体框架结构，大幅提高双幅桥墩柱的横桥向抗弯刚度，避免双幅桥左右幅高墩产生不均匀沉降，从而改善了横桥向风荷载及沉降作用下主梁和连接构造的受力情况。

2、为了实现上述目的，本实用新型提供一种提高双幅高墩大跨连续刚构桥横桥向抗风性能的结构，包括：

3、桩基础；

4、设于多个所述桩基础顶部将其连接构成整体结构的一体式承台，通过该一体式承台实现双幅高墩大跨连续刚构桥墩底的横向连接；

5、设于所述一体式承台上的第一幅墩柱和第二幅墩柱，所述第一幅墩柱和第二幅墩柱之间通过方套方中空夹层钢管混凝土连接构造连接为一整体，实现双幅高墩大跨连续刚构桥梁顶的横向连接；

6、以及分别与所述第一幅墩柱和第二幅墩柱对应设置的第一幅主梁、第二幅主梁，且所述第一幅墩柱和第二幅墩柱分别与第一幅主梁和第二幅主梁固定连接，将双幅高墩大跨连续刚构桥结构连接构成整体框架结构。

7、进一步地，所述方套方中空夹层钢管混凝土连接构造包括外层方形钢管和内层方形钢管，二者共同构成中空腔体结构。

8、进一步地，所述方套方中空夹层钢管混凝土连接构造包括设于所述腔体结构内的pbl加劲板构造。

9、进一步地，所述外层方形钢管和内层方形钢管及pbl加劲板构造均插入墩柱和墩柱内构成连接结构。

10、进一步地，所述pbl加劲板构造以适当间距设置多个开孔。

11、进一步地，所述方套方中空夹层钢管混凝土连接构造包括设于所述腔体结构内的填芯混凝土。

12、总体而言，通过本实用新型所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：

13、(1)本实用新型第一幅墩柱、第二幅墩柱之间通过方套方中空夹层钢管混凝土连接构造连接为一整体，实现双幅高墩大跨连续刚构桥梁顶的横向连接，同时通过一体式承台实现双幅高墩大跨连续刚构桥墩底的横向连接，从而将双幅高墩大跨连续刚构桥结构连接构成整体框架结构，大幅提升双幅高墩大跨连续刚构桥结构的横向抗弯刚度、避免其左右幅高墩产生不均匀沉降，从而改善了双幅高墩大跨连续刚构桥横向风载荷及沉降作用下主梁和墩顶横向连接构造的受力情况，大幅高双幅高墩大跨连续刚构桥的抗风性能。

14、(2)本实用新型中一体式承台设于多个桩基础顶部将多个桩基础连接构成一整体结构，其上分别设有第一幅墩柱、第二幅墩柱，且所述第一幅墩柱、第二幅墩柱分别与第一幅主梁和第二幅主梁固定连接，共同构成载荷传递结构，桥梁竖向载荷分别通过第一幅主梁和第二幅主梁传递给对应的第一幅墩柱、第二幅墩柱传递给对应的第一幅墩柱、第二幅墩柱后于一体式承台处形成合力，并通过多个桩基础均布载荷传递给地基等结构。

15、(3)本实用新型桥梁横向荷载分别通过第一幅主梁和第二幅主梁及方套方中空夹层钢管混凝土连接构造传递给对应的第一幅墩柱、第二幅墩柱后于一体式承台处形成合力，并通过多个桩基础均布载荷传递给地基等结构，大幅减小横桥向风荷载作用下主梁的横向位移以及主梁的拉、压力，避免不均匀沉降导致的主梁与墩顶横向连接构造承受较大剪力和弯矩的问题。

16、(4)本实用新型中方套方中空夹层钢管混凝土连接构造为组合结构，外层方形钢管和内层方形钢管对填芯混凝土形成套箍效应，具备较大的承载能力，提高高墩双幅桥所承受的横桥向风荷载的承受能力。

17、(5)本实用新型构造简单，采用一体式承台连接双幅桥高墩墩底，使双幅桥左右墩柱形成整体框架结构，大幅提高双幅桥墩柱的横桥向抗弯刚度，从而改善了横桥向风荷载及沉降作用下主梁和连接构造的受力情况。

技术特征：

1.一种提高双幅高墩大跨连续刚构桥横桥向抗风性能的结构，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种提高双幅高墩大跨连续刚构桥横桥向抗风性能的结构，其特征在于，所述方套方中空夹层钢管混凝土连接构造(1)包括外层方形钢管(11)和内层方形钢管(12)，二者共同构成中空腔体结构。

3.根据权利要求2所述的一种提高双幅高墩大跨连续刚构桥横桥向抗风性能的结构，其特征在于，所述方套方中空夹层钢管混凝土连接构造(1)包括设于所述腔体结构内的pbl加劲板构造(13)。

4.根据权利要求3所述的一种提高双幅高墩大跨连续刚构桥横桥向抗风性能的结构，其特征在于，所述外层方形钢管(11)和内层方形钢管(12)及pbl加劲板构造(13)均插入第一幅墩柱(3)和第二幅墩柱(4)内构成连接结构。

5.根据权利要求4所述的一种提高双幅高墩大跨连续刚构桥横桥向抗风性能的结构，其特征在于，所述pbl加劲板构造(13)以适当间距设置多个开孔。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的一种提高双幅高墩大跨连续刚构桥横桥向抗风性能的结构，其特征在于，所述方套方中空夹层钢管混凝土连接构造(1)包括设于腔体结构内的填芯混凝土(14)。

技术总结
本技术公开了一种提高双幅高墩大跨连续刚构桥横桥向抗风性能的结构，包括桩基础(7)；设于所述桩基础(7)顶部的一体式承台(2)，设于一体式承台(2)上的第一幅墩柱(3)和第二幅墩柱(4)，以及分别与第一幅墩柱(3)和第二幅墩柱(4)对应设置的第一幅主梁(5)、第二幅主梁(6)，且第一幅墩柱(3)和第二幅墩柱(4)分别与第一幅主梁(5)和第二幅主梁(6)固定连接，将双幅高墩大跨连续刚构桥结构连接构成整体框架结构。本技术大幅提高双幅桥墩柱的横桥向抗弯刚度，避免双幅桥左右幅高墩产生不均匀沉降，有效提高双幅桥横桥向刚度，增强双幅桥横桥向抗风性能，改善主梁受力性能。

技术研发人员：李渊,张铭,詹璐,张敏
受保护的技术使用者：湖北省交通规划设计院股份有限公司
技术研发日：20230529
技术公布日：2024/1/15