鋼構支撐的多孔承重梁的製作方法
2023-06-04 11:56:31
專利名稱：鋼構支撐的多孔承重梁的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於橋梁建築技術特別是長跨度和超長跨度的橋梁主體，具體 的涉及一種抗拉伸強度和抗壓強度高的鋼構支撐的多孔承重梁。
背景技術：
隨著鐵路、道路和橋梁建設的發展，橋梁向更大跨度的柔性結構發展中， 以滿足相應建設的需要，大跨度的橋梁首要解決的是在氣動及行車動力響應下 結構的安全及穩定問題以及在高速行車條件下的人身安全及舒適度的要求。由 於承重和穩定安全的需要，目前主要採用鋼筋混凝土作為大跨度和超大跨度橋 梁的承重主體結構，混凝土結構有很多優點，但隨著時間的推移，其腐蝕、劣 化問題不斷發生，以鋼材鏽蝕最為常見，這不僅影響工程結構的正常使用和壽 命，還在很大程度上產生工程安全和事故隱患。
纖維增強複合材料(FRP)是近年來在土木工程中應用日益廣泛的一種新型 的結構材料。它具有高強、輕質、耐腐蝕等顯著優點，已經在結構的加固補強、 圍護防腐等方面得到了很好的應用。隨著FRP材料的優越性能逐漸為工程界所 認可，國外許多工程開始將它應用於新建的橋梁中，甚至是大跨度橋梁中。從 上世紀70年代開始，FRP材料就開始在橋梁工程中嘗試應用。英國、美國和以 色列最先應用這種新型材料作為建築結構和橋梁結構中的主要構件，當時大多 採用的是GFRP (玻璃纖維增強複合材料，即玻璃鋼)。
目前的纖維增強複合材料在橋梁建設的應用中，均採用橫向排列的箱式碳 纖維增強複合材料作為主體，通過多個箱式主體的排列形成橋體，其雖然具有 質量輕，強度高的特點，但還是存在如下問題首先是其承重性能無法與鋼構 混凝土相比，在很多橋梁建設中受限，其次是該材料的局部位置的抗衝擊強度 低於鋼筋混凝土，容易因為細小部位的強衝擊力而發生形變和破壞，最後是延 展性能較差，三維方向的剛度尚不能滿足長跨度橋梁建設的需要。
本案發明人曾經發明了一種具有中空腹結構、抗拉抗彎和彈性模量較高，自身重量輕的中空型梁以及採用中空型梁的橋梁主體，該中空型梁可以作為橋 梁的承重主體，明顯提高橋梁的抗壓能力並較低施工難度。在實驗過程中發現 整個橋梁主體的結構強度雖然非常高，但是在某些情況下無法滿足長跨度或具 有特殊承重要求的橋梁需要。
實用新型內容
本實用新型提供了 一種同時兼具優異的抗拉伸強度和抗壓強度，整體牢固
和穩定性較高的鋼構支撐的多孔承重梁，它兼具鋼構橋承重梁和FRP承重梁的 優點，不僅施工和安裝快捷，牢固性和承重性能佳，還能適用於各種長跨度橋 梁的施工安裝，其承重強度和抗拉強度均優於現有鋼混結構的橋梁承重體。
為實現上述發明目的，本實用新型採用的技術方案如下
一種鋼構支撐的多孔承重梁，包括纖維增強複合材料的單梁體，其特徵在 於所述多孔承重梁包括內部具有沿梁體長度方向延伸的中孔的複數個單梁體並 列組成的上梁體，所述上梁體的下端面設置有鋼構架體，所述鋼構架體與上梁 體間支撐固定。
所述上梁體為中部呈向上突起的拱形結構，所述鋼構架體設置在上梁體的 下方並與上梁體間固定，使其對上梁體間形成支撐作用。
所述單梁體為具有沿單梁體長度方向設置有複數個中孔的多孔梁，單梁體 的內腔設置有兩縱向和兩橫向交叉分布的筋板，所述筋板和單梁體的外壁間形 成所述複數個截面為方形結構的中孔。
所述單梁體間並行排列並沿多孔承重梁的長度方向延伸，每個單梁體的一 外壁轉角處設置凸部，另一側外壁設置有與之配合的凹部，彼此相鄰的單梁體 的凹部與另一單梁體的凸部配合扣裝形成所述上梁體。
所述單梁體的上、下外壁向一側延伸，形成兩個凸部，所述上、下外壁的 另一側向內凹陷，形成兩個與所述凸部配合的凹部。'
所述單梁體的中孔內穿設有拉緊索，所述拉緊索的兩端與單梁體的兩端部 間拉緊固定，使單梁體的中部向上突起呈拱形結構。
所述鋼構架體為與上梁體的下端面配合的拱形結構，所述鋼構架體包括多 個並行的拱形主構件和其之間固定的鋼構組件。
所述鋼構架體為與上梁體的下端面配合的拱形結構，所述鋼構架體包括多 個沿延伸方向排列設置的鋼構箱體，所述鋼構箱體間固定連接。該鋼構支撐的多孔承重梁所使用的單梁體可採用一次性擠出工藝成型生 產，原料選用現有的玻璃纖維增強複合材料，長度可以根據橋體承重梁的長度 自由選擇，中間無接縫，滿足數千米長跨度橋梁建設的需要。該單梁體的截面 可具有九個矩形腔體，單梁體的外壁和內部的兩縱向和兩橫向交叉分布的筋板， 能夠有效地減輕中空型梁的重量，並提高其承重強度。為保證使用時多個單梁 體單排並列設置形成該上梁體後的配合連接性能，在單梁體的左右兩側可分別
設置相互配合的兩個凸部和兩個凹部，這樣多個單梁體就可以橫向依次排列扣 接形成一個寬度滿足需要的承重面。該多孔承重梁可採用承重強度較高的拱形 結構，在各個單梁體的中孔內設置拉緊索，通過拉緊索的拉緊使單梁體形成一 定拱高的拱形結構，該結構在保證承重程度會較大幅度增加的前提下，不會破 壞單梁體和其組成的上梁體的結構完整性。
上梁體的下端面緊貼設置鋼構架體，利用鋼構架體的支撐力提供給上梁體 以更優異的承重性能。該鋼構架體間與上梁體可採用多種方式固定，同時鋼構 架體也以採用與上梁體相配合的拱形結構為最佳。鋼構架體可採用工字鋼骨架 輔以角鋼固定的結構，也可採用較為流行的箱式鋼構架體，當然也可以採用其 他結構的鋼構架體，其以滿足上梁體所需要的輔助承重強度為條件。
本實用新型的有益效果在於，該鋼構支撐的多孔承重梁採用纖維增強複合 材料的上梁體與鋼構架體支撐體的組合結構，兼顧了上梁體的高抗拉強度和鋼 構架體的優異抗壓性能，使整個承重梁的各項性能指標均優於現有各種橋梁承 重體，其製作方便，施工難度和成本低，能夠適用於數千米垮度的橋梁施工的 需要，並能滿足特種高承重橋梁建設的需要，並能保證使用的穩固性和安全性。
圖1是本實用新型實施例1的結構示意圖2是本實用新型實施例1中橋梁主體的組成結構示意圖3是本實用新型實施例2的結構示意圖。
具體實施方式
實施例1 如圖1和圖2所示，該鋼構支撐的多孔承重梁採用纖維增強復 合材料的單梁體11和鋼構架體20組合結構，多孔承重梁包括內部具有沿梁體 長度方向延伸的中孔的8個單梁體11並列組成的上梁體10，上梁體的下端面設置有鋼構架體20，鋼構架體與上梁體間支撐固定。上梁體10為中部呈向上突起 的拱形結構，鋼構架體20設置在上梁體的下方並與上梁體間固定，使其對上梁
體間形成支撐作用。
單梁體11為具有沿單梁體長度方向設置有9個中孔115的多孔梁，單梁體
的內腔設置有兩縱向和兩橫向交叉分布的筋板116，筋板和中空型梁的外壁間形 成所述9個截面為方形結構的中孔。單梁體間並行排列並沿多孔承重梁的長度 方向延伸，每個單梁體的上、下外壁向一側延伸，形成兩個凸部111和112，所 述上、下外壁的另一側向內凹陷，形成兩個與所述凸部配合的凹部113和114。 彼此相鄰的單梁體的凹部與另一單梁體的凸部配合扣裝形成所述上梁體。鋼構 架體為與上梁體的下端面配合的拱形結構，鋼構架體包括多個並行的拱形主構
件和其之間固定的角鋼組件。
實施例2 如圖3所示，該鋼構支撐的多孔承重梁採用纖維增強複合材料 的單梁體和鋼構架體20組合結構，多孔承重梁包括內部具有沿梁體長度方向延 伸的中孔的複數個單梁體並列組成的上梁體10，上梁體10的下端面設置有鋼構 架體20，鋼構架體與上梁體間支撐固定。上梁體為中部呈向上突起的拱形結構， 鋼構架體設置在上梁體的下方並與上梁體間固定，使其對上梁體間形成支撐作 用。
單梁體為具有沿單梁體長度方向設置有9個中孔的多孔梁，單梁體的內腔 設置有兩縱向和兩橫向交叉分布的筋板，筋板和中空型梁的外壁間形成所述9 個截面為方形結構的中孔。單梁體間並行排列並沿多孔承重梁的長度方向延伸， 每個單梁體的上、下外壁向一側延伸，形成兩個凸部，所述上、下外壁的另一 側向內凹陷，形成兩個與所述凸部配合的凹部。彼此相鄰的單梁體的凹部與另 一單梁體的凸部配合扣裝形成所述上梁體。鋼構架體20為與上梁體的下端面配 合的拱形結構，鋼構架體20包括多個沿延伸方向排列設置的鋼構箱體，鋼構箱 體間固定連接。
權利要求1. 一種鋼構支撐的多孔承重梁，包括纖維增強複合材料的單梁體，其特徵在於所述多孔承重梁包括內部具有沿梁體長度方向延伸的中孔的複數個單梁體並列組成的上梁體，所述上梁體的下端面設置有鋼構架體，所述鋼構架體與上梁體間支撐固定。
2. 根據權利要求1所述的鋼構支撐的多孔承重梁，其特徵在於所述上梁體為中部呈向上突起的拱形結構，所述鋼構架體設置在上梁體的下方並與上梁體間固定，使其對上梁體間形成支撐作用。
3. 根據權利要求1所述的鋼構支撐的多孔承重梁，其特徵在於所述單梁體為具有沿單梁體長度方向設置有複數個中孔的多孔梁，單梁體的內腔設置有兩縱向和兩橫向交叉分布的筋板，所述筋板和單梁體的外壁間形成所述複數個截面為方形結構的中孔。
4. 根據權利要求1所述的鋼構支撐的多孔承重梁，其特徵在於所述單梁體間並行排列並沿多孔承重梁的長度方向延伸，每個單梁體的一外壁轉角處設置凸部，另一側外壁設置有與之配合的凹部，彼此相鄰的單梁體的凹部與另一單梁體的凸部配合扣裝形成所述上梁體。
5. 根據權利要求4所述的鋼構支撐的多孔承重梁，其特徵在於所述單梁體的上、下外壁向一側延伸，形成兩個凸部，所述上、下外壁的另一側向內凹陷，形成兩個與所述凸部配合的凹部。
6. 根據權利要求1所述的鋼構支撐的多孔承重梁，其特徵在於所述單梁體的中孔內穿設有拉緊索，所述拉緊索的兩端與單梁體的兩端部間拉緊固定，使單梁體的中部向上突起呈拱形結構。
7. 根據權利要求1所述的鋼構支撐的多孔承重梁，其特徵在於所述鋼構架體為與上梁體的下端面配合的拱形結構，所述鋼構架體包括多個並行的拱形主構件和其之間固定的鋼構組件。
8. 根據權利要求1所述的鋼構支撐的多孔承重梁，其特徵在於所述鋼構架體為與上梁體的下端面配合的拱形結構，所述鋼構架體包括多個沿延伸方向排列設置的鋼構箱體，所述鋼構箱體間固定連接。
專利摘要鋼構支撐的多孔承重梁，包括纖維增強複合材料的單梁體，其特徵在於所述多孔承重梁包括內部具有沿梁體長度方向延伸的中孔的複數個單梁體並列組成的上梁體，所述上梁體的下端面設置有鋼構架體，所述鋼構架體與上梁體間支撐固定。該鋼構支撐的多孔承重梁採用纖維增強複合材料的上梁體與鋼構架體支撐體的組合結構，兼顧了上梁體的高抗拉強度和鋼構架體的優異抗壓性能，使整個承重梁的各項性能指標均優於現有各種橋梁承重體，其製作方便，施工難度和成本低，能夠適用於數千米垮度的橋梁施工的需要，並能滿足特種高承重橋梁建設的需要，並能保證使用的穩固性和安全性。
文檔編號E01D2/00GK201268825SQ200820133038
公開日2009年7月8日 申請日期2008年7月30日 優先權日2008年7月30日
發明者悅 袁 申請人:北京海博思強橋梁新技術有限公司