组装式钢制一体桥梁.pdf

本发明公开了一种组装式钢制一体桥梁，包括固定在承台或桩基上的钢制墩柱、设在钢制墩柱顶端的盖梁及设置于盖梁上的主梁，其关键在于：所述钢制墩柱结构中包括4根或5根钢立柱以及连接各钢立柱的耗能构件，每根钢立柱由多段钢立柱借助连接件连接成型。本发明的有益效果是：桥梁各部件在工厂内预制完成，现场拼装，加快了施工速度，有效保证工程质量，并减小对已有路线的交通干扰；采用连接组件连接墩柱和盖梁、并利用钢制墩柱的柔性，可去掉支座及部分伸缩缝，极大地提高路面车辆行驶的舒适度；全桥采用钢材结构，极大减轻了桥梁自重，既方便了现场吊装施工，减小了桥墩的施工量，实现桥梁结构上下一体的轻型化。

1.  组装式钢制一体桥梁，包括固定在承台或桩基上的钢制墩柱、设在钢制墩柱顶端的盖梁（8）及固定在盖梁（8）上的主梁，其特征在于：所述钢制墩柱结构中包括4根或5根钢立柱（1）以及连接各钢立柱（1）的耗能构件，每根钢立柱（1）由多段钢立柱借助连接件（3）连接成型。

2.   根据权利要求1所述的组装式钢制一体桥梁，其特征在于：所述耗能构件包括在同一平面上与相邻钢立柱（1）连接形成集束式结构的横杆（2），在横杆（2）间设有水平剪力撑。

3.   根据权利要求2所述的组装式钢制一体桥梁，其特征在于：所述横杆（2）借助螺栓连接与相邻钢立柱（1）固定，水平剪力撑借助螺栓连接与钢立柱（1）或横杆（2）固定。

4.   根据权利要求3所述的组装式钢制一体桥梁，其特征在于：在横杆（2）的两端固定有铸钢连接件或锻钢连接件，横杆（2）借助铸钢连接件或锻钢连接件借助螺栓连接与相邻钢立柱（1）固定。

5.   根据权利要求2所述的组装式钢制一体桥梁，其特征在于：所述耗能构件至少设置2组，在竖直面内相邻的横杆（2）间设有斜杆（4），所述斜杆（4）借助螺栓连接与钢立柱（1）固定。

6.   根据权利要求2所述的组装式钢制一体桥梁，其特征在于：所述钢立柱（1）和横杆（2）是钢板冷弯成型，横截面是“L”型、带有弯头的“L”型、带有折弯的“L”型，所述连接件（3）的形状与钢立柱（1）的横截面形状匹配。

7.   根据权利要求1所述的组装式钢制一体桥梁，其特征在于：在钢立柱（1）的下端焊接有与承台或桩基固定的连接板（5），连接板（5）与钢立柱（1）间设有加强板（6）。

8.   根据权利要求1所述的组装式钢制一体桥梁，其特征在于：所述钢制墩柱的截面形状为矩形或沙漏形。

9.   根据权利要求1所述的组装式钢制一体桥梁，其特征在于：所述钢制墩柱借助连接组件（9）与盖梁（8）固定，所述连接组件（9）包括与钢制墩柱固定的安装板（9-1）、设在安装板（9-1）的凹槽中的滑板（9-2）及设在滑板（9-2）与安装板（9-1）间的弹性阻尼限位部件（9-3），所述滑板（9-2）与盖梁（8）借助连接件定位。

组装式钢制一体桥梁
技术领域
本发明属于桥梁技术领域，具有为一种能够快速施工的组装式钢制一体桥梁。
背景技术
随着国民经济持续快速的发展，以人为本的安全意识进一步增强，对抵抗自然灾害的认识也进一步提高。我国目前正进入基础设施建设的高峰时期，同时一部分修建时间较早的高速公路及城市桥梁，由于桥梁建设时期人们认识程度的局限性以及当时的建设水平限制，路桥与自然融合、桥梁的耐久性和快速修建改造等方面考虑的不充分。同时原有互通标准较低，后期随着交通流量的快速增长和地方路网的升级改造，高速公路的互通立交必须加以扩建改造，以缓解不断增加的交通压力。
城市桥梁及高速公路的改扩建，桥墩和盖梁等均是混凝土结构需要现场制作，不仅施工周期长还会导致公路断交，对旧有通行环境的造成干扰。
发明内容
本发明要解决的问题是提供一种组装式钢制一体桥梁，各部件工厂内预制完成，现场拼装，加快了施工速度，并减小对已有路线的交通干扰
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：组装式钢制一体桥梁，包括固定在承台或桩基上的钢制墩柱、设在钢制墩柱顶端的盖梁及固定在盖梁上的主梁，其关键在于：所述钢制墩柱结构中包括4根或5根钢立柱以及连接各钢立柱的耗能构件，每根钢立柱由多段钢立柱借助连接件连接成型。
进一步的，所述耗能构件包括在同一平面上与相邻钢立柱连接形成集束式结构的横杆，在横杆间设有水平剪力撑。
进一步的，所述横杆借助螺栓连接与相邻钢立柱固定，水平剪力撑借助螺栓连接与钢立柱或横杆固定。
进一步的，在横杆的两端固定有铸钢连接件或锻钢连接件，横杆借助铸钢连接件或锻钢连接件借助螺栓连接与相邻钢立柱固定。
进一步的，所述耗能构件至少设置2组，在竖直面内相邻的横杆间设有斜杆，所述斜杆借助螺栓连接与钢立柱固定。
 进一步的，所述钢立柱和横杆是钢板冷弯成型，横截面是“L”型、带有弯头的“L”型、带有折弯的“L”型，所述连接件的形状与钢立柱的横截面形状匹配。
进一步的，在钢立柱的下端焊接有与承台或桩基固定的连接板，连接板与钢立柱间固定有加强板。
 进一步的，所述墩柱的截面形状为矩形或沙漏形。
 进一步的，所述钢制墩柱借助连接组件与盖梁固定，所述连接组件包括与钢制墩柱固定的安装板、设在安装板的凹槽中的滑板及设在滑板与安装板间的弹性阻尼限位部件，所述滑板与盖梁借助连接件定位。
 本发明的有益效果是：桥梁各部件在工厂内预制完成，现场拼装，加快了施工速度，有效保证工程质量，并减小对已有路线的交通干扰；采用连接组件连接墩柱和盖梁、并利用钢制墩柱的柔性，可去掉支座及部分伸缩缝，极大地提高路面车辆行驶的舒适度；全桥采用钢材结构，极大减轻了桥梁自重，既方便了现场吊装施工，减小了桥墩的施工量，实现桥梁结构上下一体的轻型化；采用连接件将多段钢立柱连接成所需高度的钢立柱，可达到快速连接形成所需高度的墩柱；冷弯成型的钢立柱自重小、刚度与自重比较高、抗腐蚀能力强、在施工中可以迅速安装、材料可再回收利用、预制配件方便；连接钢立柱的耗能构件，在地震作用下吸收地震波能量，可避免桥墩主要受力构件的脆性破坏。
下面结合附图对本发明进行详细说明。
附图说明
图1是本发明中的钢制桥梁的结构示意图；
图2是图1中横杆和钢立柱的截面示意图；
图3是连接组件的结构示意图。
在附图中：1是钢立柱，2是横杆，3是连接件，4是斜杆，5是连接板，6是加强板，7是承台，8是盖梁，9是连接组件，9-1是安装板，9-2是滑板，9-3是弹性阻尼限位部件。
具体实施方式
参看附图1，组装式钢制一体桥梁，包括固定在承台或桩基上的钢制墩柱、设在钢制墩柱顶端的盖梁8及固定在盖梁8上的主梁，其关键在于：所述钢制墩柱结构中包括4根或5根钢立柱1以及连接各钢立柱1的耗能构件，每根钢立柱1由多段钢立柱借助连接件3连接成型。采用连接件3将多段钢立柱连接成所需高度的钢立柱1，可达到快速连接形成所需高度的墩柱的目的。
参看附图3，钢制墩柱借助连接组件9与盖梁8固定，连接组件9的结构包括与钢制墩柱固定的安装板9-1、设在安装板9-1的凹槽中的滑板9-2及设在滑板9-2与安装板9-1间的弹性阻尼限位部件9-3，所述滑板9-2与盖梁8连接。当与盖梁8连接的主梁伸缩时，首先在安装板9-1中的凹槽中滑动。当伸缩量超过滑板9-2的滑移行程时，钢制墩柱的顶部具有一定幅度的柔性，能够适应主梁伸缩幅度的变化，起到部分橡胶支座的作用。为减小滑板9-2在安装板9-1凹槽中滑动的摩擦力，可以在凹槽中固定聚四氟乙烯板、在滑板9-2的底面固定不锈钢板。
在钢制墩柱的结构中，钢立柱1借助耗能构件形成墩柱结构，耗能构件在钢立柱1的高度方向上设置至少2组，所述耗能构件包括在同一平面上与相邻钢立柱1连接形成集束式结构的横杆2，在横杆2间设有水平剪力撑。耗能构件连接钢立柱，在外部地震作用下，由于剪力撑的强度较钢立柱小，受到以剪力为主的荷载下，会先于钢立柱屈服，吸收能量达到保护钢立柱的目的。
横杆2借助螺栓连接与相邻钢立柱1固定连接，水平剪力撑借助螺栓连接与钢立柱1或横杆2连接。在横杆2的两端固定有铸钢连接件或锻钢连接件，横杆2借助铸钢连接件或锻钢连接件借助螺栓连接与相邻钢立柱1固定连接。在竖直面内相邻的横杆2间设有斜杆4，所述斜杆4借助螺栓连接与钢立柱1固定连接。在钢立柱1的下端焊接有连接板5，连接板5与钢立柱1间固定有加强板6。当墩柱有4根钢立柱1时，其截面形状为矩形；当有5根时，其截面形状为沙漏形。
 参看附图2，钢立柱1和横杆2是钢板冷弯成型，横截面是“L”型、带有弯头的“L”型、带有折弯的“L”型。钢板经过冷弯，通过改变其形状，提高其抗折、抗屈曲、抗扭、抗压能力，而且其用料相比矩形钢或圆管等型材少，且不用再用水泥砼增加强度。
    本发明的组装式钢制一体化桥梁针对城市桥梁及高速公路改扩建工程，利用钢格构柱取代传统的混凝土桥墩，钢桁架盖梁取代混凝土盖梁，实现轻型、墩梁一体化的桥梁设计理念和快速施工的方法。可用于新改建高速公路、一级公路的桥梁新建、改建，能够大幅提高桥梁的建设速度、缩短施工周期，更可以减少城市立交桥因建设周期过长导致的各种影响，以快速服务于社会，创造更大的社会效益。