竹材桥梁.pdf

本发明公开了一种竹材桥梁，它包括支撑体、竹制主梁、竹制横隔梁以及桥面板，竹制主梁装设于支撑体上，竹制横隔梁设于相对设置的竹制主梁之间，桥面板铺设于竹制横隔梁上。本发明是一种结构简单、施工方便、施工材料环保、工程成本较低、同时能够满足使用功能和耐久性的要求的竹材桥梁。

1、  一种竹材桥梁，其特征在于：它包括支撑体(8)、竹制主梁(1)、竹制横隔梁(2)以及桥面板(5)，竹制主梁(1)装设于支撑体(8)上，竹制横隔梁(2)设于相对设置的竹制主梁(1)之间，桥面板(5)铺设于竹制横隔梁(2)上。

2、  根据权利要求1所述的竹材桥梁，其特征在于：所述竹制主梁(1)的底部设有加固层(4)，加固层(4)为纤维增强塑料层为碳纤维增强塑料层或玻璃纤维增强塑料层。

3、  根据权利要求1或2所述的竹材桥梁，其特征在于：所述竹制横隔梁(2)和竹制主梁(1)之间通过连接件(3)相连。

4、  根据权利要求3所述的竹材桥梁，其特征在于：所述连接件(3)为包角，包角的一端与竹制主梁(1)相连，另一端与竹制横隔梁(2)相连。

5、  根据权利要求1或2所述的竹材桥梁，其特征在于：所述竹制主梁(1)和竹制横隔梁(2)采用竹胶板制成。

6、  根据权利要求3所述的竹材桥梁，其特征在于：所述竹制主梁(1)和竹制横隔梁(2)采用竹胶板制成。

7、  根据权利要求1或2所述的竹材桥梁，其特征在于：所述支撑体(8)为钢筋混凝土柱、竹筋混凝土柱、钢柱、木柱或竹柱。

8、  根据权利要求3所述的竹材桥梁，其特征在于：所述支撑体(8)为钢筋混凝土柱、竹筋混凝土柱、钢柱、木柱或竹柱。

9、  根据权利要求5所述的竹材桥梁，其特征在于：所述支撑体(8)为钢筋混凝土柱、竹筋混凝土柱、钢柱、木柱或竹柱。

竹材桥梁
技术领域
本发明涉及到桥梁领域，特指一种可适用于城市人行天桥和普通桥梁的竹材桥梁。
背景技术
城市、乡村和园林中需要大量的中小型普通桥梁，例如，作为典型代表的人行天桥就是城市中十分常见和重要的交通设施，对于实现人车分流和交通安全非常重要。现在，几乎每座城市在交通要道都建有数量众多的人行天桥，并且随着城市的发展，将有更多的人行天桥投入建设和使用。目前已建的人行天桥，下部结构一般为预制的钢柱或钢筋混凝土柱，上部结构一般有两种形式，一种为钢结构，主梁和横隔梁为焊接钢梁或型钢梁，上面铺设钢制桥面板，主梁与横隔梁之间采用螺栓连接或现场焊接；另一种为钢-混凝土组合结构，主梁为钢梁，钢梁上翼缘设置压型钢板，再在压型钢板上浇捣一层混凝土形成桥面，钢梁和桥面板通过剪力连接件形成整体共同工作，这种结构充分利用钢和混凝土两种材料的优点。对于这两种常用结构形式的人行天桥，主要优点如下：
1.自重较轻。由于上部结构采用钢结构或钢-混凝土组合结构，较之传统的钢筋混凝土结构和预应力混凝土结构自重大大减小，因此，人行天桥跨度相同时，梁截面高度可以减小。同时，自重轻也利于现场安装。相对于钢结构而言，组合梁的形式自重有所增加，但这种结构形式桥面刚度大，钢材用量减少，造价降低，在很多情况下是一个不错的选择。
2.建设周期短。钢柱或钢筋混凝土柱可以预制，上部结构为钢结构，钢梁、横隔梁和桥面板都可以采用工厂预制，现场安装，如果钢梁和横隔梁采用螺栓连接，还可以避免焊接作用，施工速度更快。如果上部结构为组合结构，钢梁、压型钢板和剪力连接件可以在工厂做好，再在现场吊装，最后浇注混凝土形成桥面，施工速度也较快。
无论是采用钢结构还是组合结构，已建的人行天桥及普通中小型桥梁主要存在以下不足：
1.耐腐蚀性差。无论是钢结构还是组合结构，其主要的承重构件都是钢梁。目前，我国各大、中城市空气质量较差，酸雨严重，导致钢梁腐蚀较严重。钢梁的腐蚀大大缩短了人行天桥的使用寿命，也加大了天桥的维护成本。另外，钢梁的腐蚀也破坏了天桥的美观，影响了市容市貌。
2.建筑材料本身不环保。无论是钢材还是水泥，在我国都属于高能耗、高污染业的产物。我国生产钢材和水泥的工艺和设备相对较为落后，工厂的环保设备也不完善，钢材和水泥的生产需要消耗大量能源，同时产生大量的废水、废气和废渣，严重影响了生态环境。在大力提倡可持续发展的今天，“绿色建筑”是必然的选择，继续采用钢和水泥作为主要建筑材料建造人行天桥是不适宜的，需要采用新型、绿色化的材料建造人行天桥。
3、现有的钢制桥梁造价较高，而钢筋混凝土桥梁的施工周期较长，而且对施工要求较高以保持桥下交通不受阻碍。
发明内容
本发明要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种结构简单、施工方便、施工材料环保、工程成本较低、同时能够满足使用功能和耐久性的要求的竹材桥梁。
为解决上述技术问题，本发明提出的解决方案为：一种竹材桥梁，其特征在于：它包括支撑体、竹制主梁、竹制横隔梁以及桥面板，竹制主梁装设于支撑体上，竹制横隔梁设于相对设置的竹制主梁之间，桥面板铺设于竹制横隔梁上。
所述竹制主梁的底部设有加固层，加固层为纤维增强塑料层、碳纤维增强塑料层或玻璃纤维增强塑料层。
所述竹制横隔梁和竹制主梁之间通过连接件相连。
所述连接件为包角铁，包角的一端与竹制主梁相连，另一端与竹制横隔梁相连。
所述竹制主梁和竹制横隔梁采用竹胶板制成。
所述支撑体为钢筋混凝土柱、竹筋混凝土柱、钢柱、木柱或竹柱。
与现有技术相比，本发明的优点就在于：
1、原材料来源广，可再生。本发明中，竹材桥梁的上部结构采用竹材，竹子是可再生资源，生长速度快，成材周期短，产量大，竹材来源有保障，更为重要的是，竹材是绿色材料，其生产过程环保，无污染，符合可持续发展的要求；
2、本发明采用竹梁体系使得桥梁的上部结构自重轻，施工方便。竹材桥梁的主要材质是中空的竹纤维，密度小，因此，竹梁自重远小于钢梁和组合梁。同时，采用竹胶板制成竹梁结构，通过树脂粘结而成的竹梁可刨、可锯、可钻，加工方便。竹材的抗拉强度不如钢材，因此，本发明在竹制主梁底部设置加固层，加固层有很高的比强度和比刚度，可以在基本不增加竹梁结构自重、不影响竹梁结构外观的条件下大幅度提供竹材桥梁的承载力，增大竹材桥梁的跨度。采用竹梁结构，上部结构所用构件都可以在工厂预制好，现场安装，没有湿作用和焊接，工艺简单，施工速度快。
3、外形美观，耐久性好。竹材经过加工后，可以是竹材的本色，也可以根据需要进行多种方式处理，色彩丰富。同时，竹梁结构的外形规整、表面平滑、美观大方。竹梁结构的主要材料是竹胶板，竹胶板本身防霉防蛀，老化性能好，加工成竹梁结构后也耐酸、耐腐蚀，不会出现钢材的腐蚀性问题，维护费用低。
4、本发明的采用竹材的桥梁上部结构可以架设在桥端的支座上，或下部支撑体系上，下部支撑体系可采用，钢筋(或竹筋)混凝土柱，钢柱，木或竹柱上。
附图说明
图1是本发明主视结构示意图；
图2是本发明竹制主梁的截面示意图；
图3是本发明实施例中竹制主梁与横隔梁的连接示意图。
图例说明
1、竹制主梁                     2、竹制横隔梁
3、连接件                       4、加固层
5、桥面板                       6、膨胀螺栓
7、螺杆                         8、支撑体
具体实施方式
以下将结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。
如图1、图2和图3所示，本发明的一种竹材桥梁，它包括支撑体8、竹制主梁1、竹制横隔梁2以及桥面板5，竹制主梁1装设于支撑体8上，竹制横隔梁2设于相对设置的竹制主梁1之间，桥面板5铺设于竹制横隔梁2上。支撑体8可为钢筋混凝土柱、竹筋混凝土柱、钢柱、木柱或竹柱。竹制主梁1与支撑体8通过螺栓连接，并可进一步在支撑体8与竹制主梁1间设置隔震支座。竹制主梁1和竹制横隔梁2采用竹胶板制成，竹胶板切割成规格化的板带，板带沿梁的高度或者宽度方向叠合，板带间采用树脂粘结成为竹梁结构用的竹梁。在竹胶板的生产过程中，首先竹材经过高温压蒸，杀菌除湿，然后竹材浸渍酚醛树脂，最后热压成型，因此竹胶板本身防霉防蛀，老化性能好，加工成竹梁后也耐酸、耐腐蚀，不会出现钢材的腐蚀性问题，维护费用低。竹制主梁1的底部设有加固层4，加固层4为纤维增强塑料层(FRP)、碳纤维增强塑料层(CFRP)或玻璃纤维增强塑料层(GFRP)，这样可以在基本不增加竹材桥梁结构自重、不影响竹材桥梁外观的条件下大幅度提供竹材桥梁的承载力，增大竹材桥梁的跨度。竹制横隔梁2和竹制主梁1之间通过连接件3相连。本实施例中，连接件3为包角，角铁的一端通过膨胀螺栓6与竹制主梁1相连，另一端通过螺杆7与竹制横隔梁2相连。
施工方法：在工厂按照图纸将各种构件预制好后，运输至现场进行安装。安装好支撑体8后，吊装竹制主梁1，将竹制主梁1与支撑体8用螺栓连接。用膨胀螺栓6将钢制连接件3固定在竹制主梁1的侧面。然后吊装竹制横隔梁2，用对拉螺栓7将竹制横隔梁2与竹制主梁1连接。最后安装桥面板5，桥面板5可以采用钢制连接件3与竹制横隔梁2连接。在一个实例中，具体施工工序如下：
1、安装竹制主梁1和竹制横隔梁2的尺寸，将40mm后的竹胶板切割成600×3000、600×1500或400×1200、400×600地板带；
2、将板带沿宽度方向叠合成相应的梁宽，板带间浸渍环氧树脂，并沿侧向加压固化，室温下固化7天；
3、将成型后的竹制主梁1和竹制横隔梁2进行刨、钻等加工，制成成品；
4、将所用构件运送至现场安装，首先定位，安装支撑体8，即桥柱；
5、吊装竹制主梁1；
6、安装连接件3，吊装竹制横隔梁2；
7、安装桥面板5、楼梯和扶手，装饰桥梁。