專利名稱：一種應用于梁橋上的橋面連續裝置的制作方法
技術領域：
一種應用于梁橋上的橋面連續裝置技術領域[0001 ] 本實用新型涉及梁橋的橋面連續裝置。
背景技術：
[0002]隨著社會的進步以及經濟的快速發展，道路上橋梁所占道路路線總長度的比重越 來越高，有些高等級道路上甚至達到40%。在各類橋梁中，簡支梁橋由于施工方便、造價低， 是目前橋梁中應用最普遍的一種橋型，特別是簡支板梁橋，在施工、安裝等方面比其他橋梁 的優勢明顯，梁板澆注質量也容易得到保證，在中小橋梁中占有絕對的優勢，簡支板梁橋廣 泛分布在公路以及城市道路中。[0003]但是，簡支板梁橋也存在一些固有的缺點，為了方便運輸和吊裝，構件的尺寸受到 限制，存在接縫多、整體性差等問題，車輛在凹凸不平的橋面上行駛時會產生較大的車輪沖 擊作用，對結構安全性和耐久性帶來較大的影響，特別是連接部位，在沖擊力作用下容易發 生早期破損病害。與此同時，最近十幾年來，經濟建設的迅速發展帶動公路交通量的快速增 加，超速、超載問題成為橋梁病害的一個重要根源，正在嚴重威脅著橋梁結構的使用安全。[0004]橋面連續裝置是改善簡支梁橋行車條件和減少橫向連接設施、避免設置伸縮裝置 而提出來的一種措施，在多孔簡支梁中，不需在相鄰兩跨之間逐一設置伸縮縫裝置，而是采 用橋面鋪裝層將相鄰跨橋梁之間的橋面連接成為一體，其目的是在不改變簡支橋梁受力特 征的前提下為車輛提供連續、平穩的行車道，從而保證行車的平穩性和舒適性，節約投資， 同時降低交通公害。無接縫橋梁建設始于20世紀30年代的美國，60年代開始迅速發展，現 在已相當普及。我國自20世紀70年代年橋面連續結構問世以來，這種裝置已得到了廣泛 應用。通過大量工程實踐，證明橋面連續裝置雖然為行車的平穩性創造了有利條件，但是在 使用過程中也反映出不少問題，連續部位混凝土開裂的現象非常普遍，由此引起橋面滲水， 影響蓋梁混凝土的耐久性，同時橋梁的行車平整性受到破壞。近年來，交通量的增長大幅度 縮短了橋面連續構造的使用壽命，橋面連續結構修復的工程越來越多，簡支橋梁的蓋梁、臺 帽的水侵害現象成為一種非常普遍的病害形式，如圖1、圖2所示。經調查發現，浙江省70% 以上橋梁的蓋梁、臺帽都存在這一類病害，其他省份情況大致如此。因此，針對這種病害的 特點，將簡支梁橋的橋面連續結構進行改善，研發新型橋面連續結構是十分必要的。發明內容[0005]本實用新型所要解決的技術問題是提供一種應用于梁橋上的橋面連續裝置，能減 輕橋面連續部位混凝土開裂病害。[0006]為此，本實用新型采用以下技術方案所述橋面連續裝置包括拱形結構，所述拱形 結構的兩側設有用于和橋面梁體連接的安裝面，所述拱形結構的上方沿寬度方向間隔一定 距離設有工字梁形狀的肋條。[0007]在采用上述技術方案的同時，本實用新型還可采用或組合采用以下進一步的技術 方案[0008]所述拱形結構采用鋼板作為裝置材料。[0009]所述安裝面上設有螺栓孔，所述螺栓孔為腰形孔[0010]由于采用本實用新型的技術方案，本實用新型提出工字肋式拱形橋面連續裝置的 構造措施，所提供的橋面連續裝置在橋面連續部位采用鋼板材料，并將其加工為拱形結構， 拱上間隔一定距離增加工字梁形狀的肋條，從而可以實現延緩及減輕橋面連續部位混凝土 開裂的目的。本實用新型的橋面連續裝置應用于梁橋上，實施簡便，質量容易保證。可以改 變當前公路橋面連續結構易損難修的現狀，提高橋面連續結構的耐久性，確保橋梁的行車 安全性，增加公路橋的行車舒適性，解決由于橋面連續部位處理不善而引起的橋墩、蓋梁水 侵害問題，從而有效提高公路橋梁的使用壽命。


[0011]圖1為傳統型橋面連續裝置簡圖。[0012]圖2為傳統型橋面連續裝置應用在橋梁結構上的示意圖。[0013]圖3為本實用新型所提供的工字肋式拱形橋面連續裝置的立面圖。[0014]圖4為本實用新型所提供的工字肋式拱形橋面連續裝置的剖面圖。[0015]圖5為本實用新型所提供的工字肋式拱形橋面連續裝置的整體結構圖。[0016]圖6為本實用新型所提供的工字肋式拱形橋面連續裝置的有限元計算模型圖。
具體實施方式
[0017]參照附圖。[0018]本實用新型將橋梁結構形式中的拱結構引入橋面連續部位，分散該部位混凝土受力集中現象。本實用新型的橋面連續裝置包括拱形結構1，所述拱形結構I的兩側設有用于 和橋面梁體連接的安裝面11，考慮到橋面連續部位承受集中的拉應力作用以及局部車輛荷 載作用，采用9_厚度的鋼板作為裝置材料。安裝面11上設有螺栓孔3。所述拱形結構I 的上方沿寬度方向間隔一定距離設有工字梁形狀的肋條2，一方面可以提高裝置的承載能 力，另一方面可以更好的分散混凝土承受的拉應力。[0019]本實用新型的橋面連續裝置的布置方法包括以下步驟[0020]I)、將所述橋面連續裝置放在橋面連續部位兩側的混凝土梁體5之上，將橋面連 續裝置的所述安裝面11通過螺栓4與橋面需連續部位兩側的混凝土梁體5連接為整體，拱 形結構的安裝面與混凝土梁體接觸部位之間鋪設雙層油毛氈；為了不限制梁體5縱向的伸 縮變形，螺栓孔3做成腰型孔，必要時可進行小距離的調節。[0021]2)、澆筑橋面鋪裝混凝土 10，橋面鋪裝混凝土中處于橋面連續部位的混凝土與橋 面連續部位兩端外的橋面鋪裝混凝土通過縱向鋼筋連接共同受力；[0022]在本實施例中，上述的鋼筋連接采用以下方式橋面連續裝置上方設置縱向鋼筋 網7，所述縱向鋼筋網7的范圍超過下述的連接部位，所述縱向鋼筋網7與橋面連續部位兩 端外的橋面鋪裝混凝土中的縱向鋼筋連接。[0023]3)、待橋面鋪裝混凝土澆筑完成后，在橋面鋪裝混凝土中處于橋面連續部位的混 凝土與橋面連續部位兩端外的橋面鋪裝混凝土的連接部位筑做切縫6，所述橋面連續部位 為左右切縫6之間的區域。[0024]附圖標號8為橋墩，附圖標號9表伸縮縫。[0025]本實用新型改變傳統橋面連續的形式，利用拱形結構的受力特點，將橋面連續的混凝土受力分散，效果明顯。以下根據仿真模擬計算分析進一步說明本實用新型的技術效果[0026](I)分別建立傳統型橋面連續裝置及工字肋式拱形橋面連續裝置兩者的有限元仿真模型。[0027](2)模擬實際橋梁結構，通過施加活荷載及溫度作用，比較兩者計算結果，論證本實用新型的效用。[0028]橋面連續部位應力主要由兩類原因引起，一類是梁體變形(伸縮、下撓)引起該部位變形(伸縮、轉角)而產生的，一類是荷載直接作用于該部位產生的。簡支梁的橋面連續部位受力主要有以下幾種狀況[0029]I)簡支梁在整體溫度變化下引起的收縮或伸長，此狀態將引起橋面連續部位拉、 壓應力。該效應為工況I。[0030]2)汽車制動力引起的橋面連續部位拉、壓應力。該效應稱為工況2。[0031]3)車道荷載滿布相鄰兩跨時引起的下撓轉角效應，轉角變形將使連續部位產生上緣受拉下緣受壓的彎曲應力。該效應稱為工況3。[0032]4)梯度溫度作用中的正溫差將引起梁端上撓轉角效應，該轉角變形使得連續部位產生正彎矩而導致上緣受壓、下緣受拉；反溫差效應正好與之相反。該效應稱為工況4。[0033]5)車輪荷載作用在橋面連續處引起的局部受力效應，該效應使連續部位局部受壓，由于橋面連續構造較薄而產生類似彎曲效應。該效應稱為工況5。[0034]上述5種工況中的幾種在特定時刻可能會同時發生，考慮混凝土受拉開裂，根據上緣受拉最不利的情況進行組合。對于橋面連續構造上緣受拉應力Osl，“工況I (整體降溫)+工況2+工況3+工況4 (反溫差)”組合最為不利，即σ Si= σ w+ σ ζ+ σ ,+ σ t式 I[0036]該效應稱為工況組合。[0037]為了驗證本實用新型裝置的效用，以傳統型橋面連續構造為比較對象，用有限元方法分析結構在各種形式荷載作用下的變形和應力特性，對比構造措施對橋面連續受力的影響。[0038]計算分析采用大型通用有限元程序ABAQUS 6. 9，除了精細模擬幾何模型外，對鋼筋的分布、材料特性也嚴格按設計條件進行仿真模擬。[0039]表I不同工況下橋面連續混凝土主拉應力匯總表(單位MPa)[0040]
權利要求1.一種應用于梁橋上的橋面連續裝置，其特征在于所述橋面連續裝置包括拱形結構，所述拱形結構的兩側設有用于和橋面梁體連接的安裝面，所述拱形結構的上方沿寬度方向間隔一定距離設有工字梁形狀的肋條。
2.如權利要求1所述的一種應用于梁橋上的橋面連續裝置，其特征在于所述拱形結構采用鋼板作為裝置材料。
3.如權利要求1所述的一種應用于梁橋上的橋面連續裝置，其特征在于所述安裝面上設有螺栓孔，所述螺栓孔為腰形孔。
專利摘要本實用新型提供一種應用于梁橋上的橋面連續裝置，它包括拱形結構，拱形結構的兩側設有用于和橋面梁體連接的安裝面，拱形結構的上方沿寬度方向間隔一定距離設有工字梁形狀的肋條。本實用新型提出工字肋式拱形橋面連續裝置的構造措施，橋面連續裝置采用鋼板材料，將其加工為拱形結構，拱上間隔一定距離增加工字梁形狀的肋條，可以實現延緩及減輕橋面連續部位混凝土開裂的目的。本實用新型的橋面連續裝置應用于梁橋上，可以改變當前公路橋面連續結構易損難修的現狀，提高橋面連續結構的耐久性，確保橋梁的行車安全性，增加公路橋的行車舒適性，解決由于橋面連續部位處理不善而引起的橋墩、蓋梁水侵害問題，從而有效提高公路橋梁的使用壽命。
文檔編號E01D19/06GK202830754SQ201220238339
公開日2013年3月27日 申請日期2012年5月25日 優先權日2012年5月25日
發明者王崗, 申永剛, 謝旭 申請人:浙江大學