一种钢梁插入式混合梁钢-混结合段构造
【技术领域】
[0001]本发明属于桥梁施工技术领域，尤其是涉及一种钢梁插入式混合梁钢-混结合段构造。
【背景技术】
[0002]桥梁主梁的材料一般有钢和混凝土两种，主梁按这两种材料的不同组合可分为钢梁、混凝土梁、组合梁和混合梁。组合梁在横截面内由钢和混凝土两种材料组成，是不同材料在截面内的组合。混合梁是指主梁沿梁的长度方向由钢和混凝土两种材料组成，主梁的梁体为钢梁，边跨的梁体为混凝土梁。混合梁斜拉桥及其它类型的混合梁桥中，钢-混结合段通过在主梁结合段钢构件和混凝土构件之间设置剪力连接件和贯通的预应力束，完成钢梁到混凝土梁刚度的平顺过渡及荷载的均匀传递。针对混合梁桥独特的结构，选择结合段的构造时，特别要注意钢梁与混凝土梁之间刚度过渡的平顺和应力传递的顺畅，避免产生过大的应力集中和折角，确保梁经久耐用和车辆行驶平稳舒适；同时，也要考虑到钢梁与混凝土梁结合段施工的方便性。
[0003]实际施工时，钢-混结合段的构造较为复杂，尽管为保证主梁刚度的过渡平顺做了一定的刚度过渡构造设计，但在实际使用过程中依然存在局部应力集中和受力不均匀的现象。国内目前所施工的钢-混结合段中，多采用钢箱梁外包混凝土箱的组合梁形式，形成有格室或者无格室的开孔钢板连接件和/或栓钉连接件组合的形式。此外，钢-混结合段作为一种组合结构，钢和混凝土材料之间协同受力及内力的平顺过渡至关重要，过渡不平顺对于桥面铺装也会产生十分不利的影响。目前，由于实际桥梁形式不同，跨度不同，钢-混结合段的构造也不尽相同。栓钉与开孔钢板连接件组合时，其受力分配和钢-混结合段内部混凝土的施工质量都对结合段受力有很大影响。因此，考虑到受力合理、构造简单、施工方便等要求，需设计一种结构简单、设计合理且施工简便、使用效果好的钢梁插入式混合梁钢-混结合段构造，施工成型钢-混结合部的连接效果好且受力合理。
【发明内容】
[0004]本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种钢梁插入式混合梁钢-混结合段构造，其结构简单、设计合理且施工简便、使用效果好，施工成型钢-混结合部的连接效果好且受力合理。
[0005]为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是:一种钢梁插入式混合梁钢-混结合段构造，其特征在于:包括连接于混凝土梁与组合梁之间的混凝土梁-组合梁连接结构，所述组合梁包括多道沿纵桥向布设的钢梁和平铺在多道所述钢梁上的混凝土桥面板，多道所述钢梁均布设在同一水平面上且其沿横桥向由左至右布设，所述混凝土桥面板与混凝土梁紧固连接为一体且二者的上表面相平齐；多道所述钢梁的结构均相同，所述钢梁为钢板梁且其横截面形状为工字形，所述钢板梁包括上翼缘板、位于上翼缘板正下方的下翼缘板和连接于上翼缘板与下翼缘板之间的腹板，所述上翼缘板和下翼缘板均为水平钢板，所述腹板为竖向钢板，所述上翼缘板、下翼缘板和腹板均沿纵桥向布设；所述上翼缘板和下翼缘板的前部节段均插入至混凝土梁内，上翼缘板插入至混凝土梁内的节段为上翼缘板插入段，下翼缘板插入至混凝土梁内的节段为下翼缘板插入段；
[0006]所述混凝土梁-组合梁连接结构包括布设在混凝土梁的梁端外侧的前承压板、多个均位于前承压板后侧的后承压板、多道沿纵桥向由前至后布设的上横向贯穿钢筋、多道沿纵桥向由前至后布设的下横向贯穿钢筋和多个位于混凝土梁与组合梁之间连接处的组合式抗剪连接结构，多道所述上横向贯穿钢筋和多道所述下横向贯穿钢筋均浇筑于混凝土梁内，所述上横向贯穿钢筋和下横向贯穿钢筋的左右两端均锚固在混凝土梁的左右两侧且二者均为沿横桥向布设的钢筋；所述组合式抗剪连接结构和后承压板的数量均与钢梁的数量相同，多个所述后承压板的结构均相同且其分别布设在多道所述钢梁上，多个所述组合式抗剪连接结构的结构均相同且其分别布设在多道所述钢梁上；所述前承压板和后承压板均为呈横桥向布设的竖向钢板，每道所述钢梁中位于前承压板与后承压板之间的节段均为刚度过渡段；所述前承压板夹装于混凝土梁与多道所述钢梁的腹板之间，多道所述钢梁的腹板前端均紧固固定在前承压板上；
[0007]所述上纵向加劲肋、下纵向加劲肋、上刚度过渡加劲肋和下刚度过渡加劲肋均为呈竖直向布设的长条形钢板且其均沿纵桥向布设；所述上纵向加劲肋上由前至后开有多个分别供多道所述上横向贯穿钢筋穿过的上通孔，所述下纵向加劲肋上由前至后开有多个分别供多道所述下横向贯穿钢筋穿过的下通孔；
[0008]每个所述组合式抗剪连接结构均包括两个上刚度过渡加劲肋、两个分别位于两个所述上刚度过渡加劲肋正下方的下刚度过渡加劲肋、两个对称布设在所述上翼缘板插入段左右两侧下方的上纵向加劲肋和两个对称布设在所述下翼缘板插入段左右两侧上方的下纵向加劲肋，两个所述上刚度过渡加劲肋呈左右对称布设且二者分别位于两个所述上纵向加劲肋的正后方，两个所述下刚度过渡加劲肋呈左右对称布设且二者分别位于两个所述下纵向加劲肋的正后方，两个所述上刚度过渡加劲肋和两个所述下刚度过渡加劲肋均位于前承压板与后承压板之间，两个所述上刚度过渡加劲肋对称布设在上翼缘板的左右两侧下方，两个所述下刚度过渡加劲肋对称布设在下翼缘板的左右两侧上方；所述上纵向加劲肋和下纵向加劲肋的后端均固定在前承压板上，所述上刚度过渡加劲肋和下刚度过渡加劲肋的前后端均固定在前承压板和后承压板上；所述上翼缘板插入段、下翼缘板插入段、两个所述上纵向加劲肋和两个所述下纵向加劲肋均浇筑于混凝土梁内；所述前承压板的前侧壁上设置有多列第一剪力钉，多列所述第一剪力钉由左至右布设且每列所述第一剪力钉均包括多个由上至下布设的第一剪力钉，多个所述第一剪力钉均呈水平布设；所述上翼缘板插入段的左右两侧下方对称设置有两列第二剪力钉，每列所述第二剪力钉均包括多个沿纵桥向由前至后布设的第二剪力钉，多个所述第二剪力钉均呈竖直向布设；所述下翼缘板插入段的左右两侧上方对称设置有两列第三剪力钉，每列所述第三剪力钉均包括多个沿纵桥向由前至后布设的第三剪力钉，多个所述第三剪力钉均呈竖直向布设；多列所述第一剪力钉、两列所述第二剪力钉和两列所述第三剪力钉均浇筑于混凝土梁内。
[0009]上述一种钢梁插入式混合梁钢-混结合段构造，其特征是:多道所述上横向贯穿钢筋均呈水平布设且其均布设在同一平面上，多道所述上横向贯穿钢筋的布设高度由前至后逐渐降低；多道所述下横向贯穿钢筋均呈水平布设且其均布设在同一平面上，多道所述下横向贯穿钢筋的布设高度由前至后逐渐升高。
[0010]上述一种钢梁插入式混合梁钢-混结合段构造，其特征是:所述上翼缘板上方对称设置有左右两个开孔钢板连接件，所述开孔钢板连接件为呈竖直向布设的长条形钢板且其沿纵桥向布设；所述上翼缘板上方设置有多道横向钢筋，多道所述横向钢筋由前至后布设在同一水平面上且其均沿横桥向布设，两个所述开孔钢板连接件上均由前至后开有多个分别供多道所述横向钢筋穿过的孔洞；位于前承压板前侧的横向钢筋均浇筑于混凝土梁内，位于前承压板后侧的横向钢筋均浇筑于混凝土桥面板内。
[0011]上述一种钢梁插入式混合梁钢-混结合段构造，其特征是:所述上翼缘板上方从左至右设置有三列第四剪力钉，每列所述第四剪力钉均包括多个沿纵桥向由前至后布设的第四剪力钉，多个所述第四剪力钉均呈竖直向布设；三列所述第四剪力钉包括一列位于两个所述开孔钢板连接件之间的第四剪力钉和左右两列对称布设于两个所述开孔钢板连接件外侧的第四剪力钉。
[0012]上述一种钢梁插入式混合梁钢-混结合段构造，其特征是:位于前承压板前侧的第四剪力钉均浇筑于混凝土梁内，位于前承压板后侧的第四剪力钉均浇筑于混凝土桥面板内；多个所述后承压板均布设在同一竖直面上；相邻两道所述钢梁的上翼缘板之间均通过一个水平连接钢板进行紧固连接，所述水平连接钢板为长方形钢板，多个所述水平连接钢板与多道所述钢梁的上翼缘板均布设在同一水平面上，多个所述水平连接钢板均布设在前承压板后侧，每个所述水平连接钢板与水平连接钢板和上翼缘板之间均以焊接方式进行固定连接；多道所述钢梁的前部通过前承压板和多个所述水平连接钢板紧固连接为一体；每个所述水平连接钢板上均布设有多个呈竖直向布设的第五剪力钉。
[0013]上述一种钢梁插入式混合梁钢-混结合段构造，其特征是:位于前承压板前侧的横向钢筋的左右两端均锚固在混凝土梁的左右两侧，位于前承压板后侧的横向钢筋的左右两端均锚固在混凝土桥面板的左右两侧；两个所述开孔钢板连接件之间的间距均小于两个所述上纵向加劲肋之间的间距，两个所述开孔钢板连接件均焊接固定在上翼缘板上。
[0014]上述一种钢梁插入式混合梁钢-混结合段构造，其特征是:所述上纵向加劲肋以焊接方式固定在所述上翼缘板插入段上，所述下纵向加劲肋以焊接方式固定在所述下翼缘板插入段上，所述上纵向加劲肋和下纵向加劲肋的后端均焊接固定在前承压板上；所述上刚度过渡加劲肋以焊接方式固定在上翼缘板上，所述下刚度过渡加劲肋以焊接方式固定在下翼缘板上，所述上刚度过渡加劲肋和下刚度过渡加劲肋的前后端均分别焊接固定在前承压板和后承压板上。
[0015]上述一种钢梁插入式混合梁钢-混结合段构造，其特征是:所述上纵向加劲肋、下纵向加劲肋、上刚度过渡加劲肋和下刚度过渡加劲肋均为直角梯形钢板，所述上纵向加劲肋和下纵向加劲肋的宽度由前至后逐渐增大，所述上刚度过渡加劲肋和下刚度过渡加劲肋的宽度由前至后逐渐缩小。
[0016]上述一种钢梁插入式混合梁钢-混结合段构造，其特征是:所述混凝土梁-组合梁连接结构中两个所述上纵向加劲肋和两个所述下纵向加劲肋呈上下对称布设，两个所述上刚度过渡加劲