装配式桥梁

申请号 CN202410181772.3 申请日 2024-02-19 公开(公告)号 CN117738067A 公开(公告)日 2024-03-22
申请人 享城科建(北京)科技发展有限公司; 发明人 于帆; 侯梓一; 张禧阳; 侯冰; 郭嘉琦; 叶尔泰;
摘要 本 申请 涉及装配式建筑结构技术领域,提供了一种装配式 桥梁 ,包括多个预制桥梁段(11),预制桥梁段(11)的端部设置有连接件(12);连接件(12)包括垂直连接的竖直板(121)和 水 平板(122)和多个第一锚腿(123);水平板(122)上设置有多个固定孔(1221),多个固定孔(1221)包括多组固定孔组(1220),每组固定孔组(1220)包括三个固定孔(1221),其中,三个固定孔(1221)中相邻的两个固定孔(1221)之间的间距L1为相邻的两组固定孔组(1220)之间的间距L2的一半;第一锚腿(123)与对应的固定孔(1221) 螺纹 连接。本申请 实施例 可以提高预制桥梁段之间的连接可靠性。
权利要求

1.一种装配式桥梁,其特征在于,包括:
沿第一方向排列的多个预制桥梁段(11),所述预制桥梁段(11)在所述第一方向的端部设置有连接件(12);
所述连接件(12)包括垂直连接的竖直板(121)和平板(122)和多个第一锚腿(123),所述竖直板(121)垂直于所述第一方向;
所述水平板(122)上设置有与所述多个第一锚腿(123)对应的多个固定孔(1221),所述多个固定孔(1221)包括多组固定孔组(1220),每组所述固定孔组(1220)沿第二方向等间距排列,每组所述固定孔组(1220)包括三个固定孔(1221),所述三个固定孔(1221)沿所述第二方向等间距排列,其中,所述三个固定孔(1221)中相邻的两个所述固定孔(1221)之间的间距L1为相邻的两组所述固定孔组(1220)之间的间距L2的一半,所述第二方向垂直于所述第一方向且平行于所述水平板(122);
所述第一锚腿(123)沿第三方向延伸,所述第一锚腿(123)的一端与对应的所述固定孔(1221)螺纹连接,所述第一锚腿(123)埋设于所述预制桥梁段(11)中,所述第三方向垂直于所述第一方向和所述第二方向;
所述竖直板(121)的远离所述水平板(122)的一侧设置有沿所述第二方向延伸的头(1211),用于与相邻的所述预制桥梁段(11)的连接件的竖直板上的卯槽(1211’)咬合连接。
2.根据权利要求1所述的装配式桥梁,其特征在于,L1的取值范围为50mm~150mm,L2的取值范围为100mm 300mm。
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3.根据权利要求1所述的装配式桥梁,其特征在于,多组所述固定孔组(1220)沿所述第二方向等间距排列形成固定孔组列,所述水平板(122)上设置有沿所述第一方向排列的两列所述固定孔组列。
4.根据权利要求3所述的装配式桥梁,其特征在于,两列所述固定孔组列之间的间距L3的取值范围为150mm 450mm。
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5.根据权利要求1所述的装配式桥梁,其特征在于,所述榫头(1211)和所述卯槽(1211’)均为梯形结构。
6.根据权利要求1所述的装配式桥梁,其特征在于,所述连接件(12)还包括沿所述第二方向排列的多个第二锚腿(124),所述第二锚腿(124)设置于所述竖直板(121)的靠近所述水平板(122)的一侧,所述第二锚腿(124)沿所述第一方向延伸,所述第二锚腿(124)埋设于所述预制桥梁段(11)中。
7.根据权利要求6所述的装配式桥梁,其特征在于,所述第二锚腿(124)为“Y”形锚腿。
8.根据权利要求1所述的装配式桥梁,其特征在于,
所述竖直板(121)在所述第三方向上的一端设置有多个第一通孔(1212),所述多个第一通孔(1212)沿所述第二方向排列;
所述预制桥梁段(11)包括至少部分埋设于混凝土内的梁(111),所述钢梁(111)沿所述第一方向延伸,所述钢梁(111)插接于所述第一通孔(1212),以将所述预制桥梁段(11)与所述连接件(12)连接。
9.根据权利要求8所述的装配式桥梁,其特征在于,所述连接件(12)还包括第一螺母,所述钢梁(111)在所述第一方向上的端部设置有螺纹,所述第一螺母拧固于所述钢梁(111)的位于所述第一通孔(1212)外的所述螺纹,用于紧固所述预制桥梁段(11)与所述连接件(12)的连接。
10.根据权利要求8所述的装配式桥梁,其特征在于,相邻的两个所述第一通孔(1212)之间的间距L4的取值范围为100mm~300mm。
11.根据权利要求1所述的装配式桥梁,其特征在于,所述连接件(12)的外周设置有防水透气膜。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的装配式桥梁,其特征在于,所述装配式桥梁还包括与所述多个预制桥梁段(11)对应的多个工字梁(13),所述工字梁(13)设置于所述预制桥梁段(11)的下方,与所述预制桥梁段(11)连接,以承载所述预制桥梁段(11)。
13.根据权利要求12所述的装配式桥梁,其特征在于,所述预制桥梁段(11)包括多个第三锚腿(112),所述第三锚腿(112)沿所述第三方向延伸,且固定于所述预制桥梁段(11)中,所述预制桥梁段(11)通过所述第三锚腿(112)与所述工字梁(13)连接。
14.根据权利要求13所述的装配式桥梁,其特征在于,所述预制桥梁段(11)还包括混凝土连接板(113),所述工字梁(13)包括与所述混凝土连接板(113)相对设置的第一连接板(131);
所述混凝土连接板(113)上设置有与所述多个第三锚腿(112)对应的多个第二通孔(1131),所述第一连接板(131)上设置有与所述多个第二通孔(1131)对应的多个第三通孔(1311),所述第三锚腿(112)通过所述第二通孔(1131)和所述第三通孔(1311)与所述工字梁(13)连接。
15.根据权利要求14所述的装配式桥梁,其特征在于,所述第三锚腿(112)在所述第三方向上的端部设置有螺纹,所述第三锚腿(112)的端部通过所述第二通孔(1131)和所述第三通孔(1311)拧固于第二螺母,以紧固所述第三锚腿(112)与所述工字梁(13)的连接。

说明书全文

装配式桥梁

技术领域

[0001] 本申请涉及装配式建筑结构技术领域,并且更具体地,涉及一种装配式桥梁。

背景技术

[0002] 预制装配式桥梁属于装配式建筑的一个分支,通过使用预制件装配而不是现场浇筑的方式,能有效提高现场施工速度,保障结构构件的质量,提高结构耐久性,应用范围和前景广阔。
[0003] 装配式桥梁技术中,预制桥梁段之间的连接影响着桥梁结构的稳定性、整体荷载能等性能,因此,如何提高预制桥梁段之间的连接可靠性是一项亟待解决的技术问题。发明内容
[0004] 本申请实施例提供一种装配式桥梁,能够有效提高预制桥梁段之间的连接可靠性,从而提高桥梁结构的稳定性和荷载能力。
[0005] 第一方面,提供一种装配式桥梁,包括:沿第一方向排列的多个预制桥梁段,所述预制桥梁段在所述第一方向的端部设置有连接件;所述连接件包括垂直连接的竖直板和平板和多个第一锚腿,所述竖直板垂直于所述第一方向;所述水平板上设置有与所述多个第一锚腿对应的多个固定孔,所述多个固定孔包括多组固定孔组,每组所述固定孔组沿第二方向等间距排列,每组所述固定孔组包括三个固定孔,所述三个固定孔沿所述第二方向等间距排列,其中,所述三个固定孔中相邻的两个所述固定孔之间的间距L1为相邻的两组所述固定孔组之间的间距L2的一半,所述第二方向垂直于所述第一方向且平行于所述水平板;所述第一锚腿沿第三方向延伸,所述第一锚腿的一端与对应的所述固定孔螺纹连接,所述第一锚腿埋设于所述预制桥梁段中,所述第三方向垂直于所述第一方向和所述第二方向;所述竖直板的远离所述水平板的一侧设置有沿所述第二方向延伸的头,用于与相邻的所述预制桥梁段的连接件的竖直板上的卯槽咬合连接。
[0006] 本申请实施例的技术方案中,多个预制桥梁段沿第一方向排列,预制桥梁段在第一方向的端部设置有连接件,相邻的预制桥梁段之间通过该连接件连接,具体地,该连接件包括垂直连接的竖直板和水平板以及多个第一锚腿。一方面,水平板上设置有与上述多个第一锚腿对应的多个固定孔,第一锚腿的一端与对应的固定孔螺纹连接,垂直固定于水平板上,并且埋设于预制桥梁段中。也就是说,预制桥梁段通过多个第一锚腿与连接件连接。本申请实施例中,为了加强预制桥梁段与连接件连接的可靠性,对水平板上的多个固定孔之间的位置分布进行了设计。具体地,多个固定孔包括多组固定孔组,每组固定孔组沿第二方向等间距排列,每组固定孔组包括三个固定孔,该三个固定孔沿第二方向等间距排列,并且三个固定孔中相邻的两个固定孔之间的间距L1为相邻的两组固定孔组之间的间距L2的一半。第一锚腿与固定孔相对应,多个第一锚腿的位置分布也就与上述多个固定孔的位置分布一致,这样的位置分布使得多个第一锚腿埋设于预制桥梁段中时,可以提高预制桥梁段与连接件的连接可靠性,从而提高桥梁结构的稳定性和荷载能力。另一方面,竖直板上的榫头与相邻的预制桥梁段的连接件的竖直板上的卯槽咬合连接,以将相邻的两个预制桥梁段连接,这样的连接方式可以减少现场安装流程,节约施工时间。
[0007] 在一种可能的实施方式中,L1的取值范围为50mm~150mm,L2的取值范围为100mm~300mm。
[0008] 本申请实施例中,水平板上的多个固定孔之间的距离设置在适宜的范围内,在提高预制桥梁段与连接件的连接可靠性的同时,保证水平板的结构强度,以保证其对预制桥梁段的承载能力。
[0009] 在一种可能的实施方式中,多组所述固定孔组沿所述第二方向等间距排列形成固定孔组列,所述水平板上设置有沿所述第一方向排列的两列所述固定孔组列。
[0010] 本申请实施例中,在水平板上设置沿第一方向排列的两列固定孔组列,也就是多个第一锚腿对应固定于两列固定孔组列中的多个固定孔中,进一步加强预制桥梁段与连接件的连接可靠性。
[0011] 在一种可能的实施方式中,两列所述固定孔组列之间的间距L3的取值范围为150mm 450mm。
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[0012] 在一种可能的实施方式中,所述榫头和所述卯槽均为梯形结构。
[0013] 本申请实施例中,通过设置一个连接件的梯形榫头与相邻的预制桥梁段的端部的连接件的竖直板上的梯形卯槽咬和连接,提高连接件的抗剪能力,以提高连接可靠性。
[0014] 在一种可能的实施方式中,所述连接件还包括沿所述第二方向排列的多个第二锚腿,所述第二锚腿设置于所述竖直板的靠近所述水平板的一侧,所述第二锚腿沿所述第一方向延伸,所述第二锚腿埋设于所述预制桥梁段中。
[0015] 本申请实施例中,通过设置埋设于预制桥梁段中的第二锚腿,利用第二锚腿将预制桥梁段和连接件连接,进一步提高连接件与预制桥梁段连接的可靠性。
[0016] 在一种可能的实施方式中,所述第二锚腿为“Y”形锚腿。
[0017] 本申请实施例中,通过设置第二锚腿为“Y”形锚腿,可以增加第二锚腿锚固于预制桥梁段的锚固承载力。
[0018] 在一种可能的实施方式中,所述竖直板在所述第三方向上的一端设置有多个第一通孔,所述多个第一通孔沿所述第二方向排列;所述预制桥梁段包括至少部分埋设于混凝土内的梁,所述钢梁沿所述第一方向延伸,所述钢梁插接于所述第一通孔,以将所述预制桥梁段与所述连接件连接。
[0019] 本申请实施例中,通过将钢梁插接于连接件的竖直板上的第一通孔,进一步提高提高连接件与预制桥梁段连接的可靠性。
[0020] 在一种可能的实施方式中,所述连接件还包括第一螺母,所述钢梁在所述第一方向上的端部设置有螺纹,所述第一螺母拧固于所述钢梁的位于所述第一通孔外的所述螺纹,用于紧固所述预制桥梁段与所述连接件的连接。
[0021] 在一种可能的实施方式中,相邻的两个所述第一通孔之间的间距L4的取值范围为100mm 300mm。
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[0022] 本申请实施例中,竖直板上的多个第一通孔之间的距离设置在适宜的范围内,保证竖直板的结构强度,以保证相邻的两个预制桥梁段连接的可靠性。
[0023] 在一种可能的实施方式中,所述连接件的外周设置有防水透气膜。
[0024] 本申请实施例中,连接件的外周设置防水透气膜,以降低连接件受潮发霉影响结构强度的险。
[0025] 在一种可能的实施方式中,所述装配式桥梁还包括与所述多个预制桥梁段对应的多个工字梁,所述工字梁设置于所述预制桥梁段的下方,与所述预制桥梁段连接,以承载所述预制桥梁段。
[0026] 在一种可能的实施方式中,所述预制桥梁段包括多个第三锚腿,所述第三锚腿沿所述第三方向延伸,且固定于所述预制桥梁段中,所述预制桥梁段通过所述第三锚腿与所述工字梁连接。
[0027] 在一种可能的实施方式中,所述预制桥梁段还包括混凝土连接板,所述工字梁包括与所述混凝土连接板相对设置的第一连接板;所述混凝土连接板上设置有与所述多个第三锚腿对应的多个第二通孔,所述第一连接板上设置有与所述多个第二通孔对应的多个第三通孔,所述第三锚腿通过所述第二通孔和所述第三通孔与所述工字梁连接。
[0028] 本申请实施例中,通过在预制桥梁段上设置混凝土连接板,混凝土连接板上的多个第二通孔与多个第三锚腿对应设置,使得在装配式桥梁的装配过程中,多个第三锚腿对应穿过工字梁的第一连接板上的多个第三通孔时,保证预制桥梁段与工字梁装配连接的对准,提高现场装配的效率。
[0029] 在一种可能的实施方式中,所述第三锚腿在所述第三方向上的端部设置有螺纹,所述第三锚腿的端部通过所述第二通孔和所述第三通孔拧固于第二螺母,以紧固所述第三锚腿与所述工字梁的连接。
[0030] 综上所述,本申请提供了一种装配式桥梁,通过对预制桥梁段端部的连接件的结构进行改进,使得连接件与预制桥梁段之间的连接可靠性得到提高,从而提高桥梁结构的稳定性和荷载能力。进一步地,对连接件的结构进行改进,使得相邻的两个预制桥梁段端部的连接件之间通过竖直板的榫头和卯槽咬合连接,减少现场安装流程,节约施工时间。附图说明
[0031] 图1是本申请实施例一种装配式桥梁的示意性结构图;图2是本申请实施例一种连接件的示意性结构图;
图3是图2所示的连接件的左视图;
图4是本申请实施例的相邻的两个预制桥梁段端部的连接件的示意性结构图;
图5是本申请实施例的相邻的两个预制桥梁段端部的连接件连接的示意性结构
图;
图6是本申请实施例一种预制桥梁段的爆炸图;
图7是本申请实施例一种装配式桥梁的爆炸图;
图8是本申请一个实施例的有限元分析图;
图9是本申请一个对比例的有限元分析图;
图10是本申请一个实施例的有限元分析图;
图11是本申请一个对比例的有限元分析图;
图12是本申请一个实施例的有限元分析图;
图13是本申请一个对比例的有限元分析图。

具体实施方式

[0032] 下面将结合附图,对本申请实施例中的技术方案进行描述。下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。为使图面简洁,各图中只示意性地表示出了与本申请相关的部分,它们并不代表其作为产品的实际结构。另外,以使图面简洁便于理解,在有些图中具有相同结构或功能的部件,仅示意性地绘示了其中的一个,或仅标出了其中的一个。
[0033] 随着建筑行业工业化技术水平的不断提升,装配式建筑越来越多地被推广应用。其中,装配式桥梁通过使用预制件装配而不是现场浇筑的方式,能有效提高现场施工速度,保障结构构件的质量,提高结构耐久性,应用范围和前景广阔。
[0034] 装配式桥梁技术中,预制桥梁段之间的连接影响着桥梁结构的稳定性、整体荷载能力等性能,因此,如何提高预制桥梁段之间的连接可靠性是一项亟待解决的技术问题。
[0035] 有鉴于此,本申请提供了一种装配式桥梁,通过对预制桥梁段端部的连接件的结构进行改进,使得连接件与预制桥梁段之间的连接可靠性得到提高,从而提高桥梁结构的稳定性和荷载能力。进一步地,对连接件的结构进行改进,使得相邻的两个预制桥梁段端部的连接件之间通过竖直板的榫头和卯槽咬合连接,减少现场安装流程,节约施工时间。
[0036] 图1为本申请实施例一种装配式桥梁的示意性结构图。
[0037] 如图1所示,装配式桥梁10包括沿第一方向排列的多个预制桥梁段11,预制桥梁段11在第一方向的端部设置有连接件12。
[0038] 本申请实施例中,第一方向可以是预制桥梁段11的长度方向,比如,图1中所示的x方向,应理解,x方向仅为第一方向的一个示例性描述,不构成对本申请的第一方向的限定,以下为了描述方便,以第一方向为x方向进行说明。
[0039] 应理解,图1中以装配式桥梁10包括沿x方向排列的两个预制桥梁段11进行示例性说明,装配式桥梁10还可以包括三个预制桥梁段11、四个预制桥梁段11、五个预制桥梁段11…N个预制桥梁段11(N为正整数)。
[0040] 具体地,如图2所示,连接件12包括垂直连接的竖直板121和水平板122,以及多个第一锚腿123,竖直板121垂直于x方向。
[0041] 示例性,参考图2,水平板122垂直连接于竖直板121的第一表面121a,该第一表面121a为竖直板121的面积最大的表面。可选地,水平板122可以通过焊接连接的方式连接于竖直板121。
[0042] 水平板122上设置有与多个第一锚腿123对应的多个固定孔1221。该多个固定孔1221包括多组固定孔组1220,每组固定孔组1220沿第二方向等间距排列,每组固定孔组
1220包括三个固定孔1221,三个固定孔1221沿第二方向等间距排列。
[0043] 如图3所示,三个固定孔1221中相邻的两个固定孔1221之间的间距L1为相邻的两组固定孔组1220之间的间距L2的一半。第二方向垂直于x方向且平行于水平板122,例如,第二方向为如图1至图3所示的y方向。
[0044] 应理解,y方向仅为第二方向的一个示例性描述,不构成对本申请的第二方向的限定,以下为了描述方便,以第二方向为y方向进行说明。
[0045] 需要说明的是,本申请实施例中,相邻的两个固定孔1221之间的间距L1指的是相邻的两个固定孔1221的对称中心之间的间距。示例性的,本申请实施例中,固定孔1221的形状为圆柱形,L1指的是相邻的两个固定孔1221的圆心之间的间距。
[0046] 需要说明的是,本申请实施例中,相邻的两组固定孔组1220之间的间距L2指的是相邻的两组固定孔组1220中,一组固定孔组1220中的靠近相邻的固定孔组1220的固定孔1221的对称中心与另一组固定孔组1220中的靠近相邻的固定孔组1220的固定孔1221的对称中心之间的间距。
[0047] 继续参考图2,第一锚腿123沿第三方向延伸,第一锚腿123的一端与对应的固定孔1221螺纹连接,第一锚腿123埋设于预制桥梁段11中。第三方向垂直于x方向和y方向,例如,第三方向为如图1至图3所示的z方向。
[0048] 应理解,z方向仅为第三方向的一个示例性描述,不构成对本申请的第三方向的限定,以下为了描述方便,以第三方向为z方向进行说明。
[0049] 水平板122上设置有与上述多个第一锚腿123对应的多个固定孔1221,第一锚腿123的一端与对应的固定孔1221螺纹连接,垂直固定于水平板122上,并且埋设于预制桥梁段11中。也就是说,预制桥梁段11通过多个第一锚腿123与连接件12连接。本申请实施例的技术方案,为了加强预制桥梁段11与连接件12连接的可靠性,对水平板122上的多个固定孔
1221之间的位置分布进行了设计。具体地,多个固定孔1221包括多组固定孔组1220,每组固定孔组1220沿第二方向等间距排列,每组固定孔组1220包括三个固定孔1221,该三个固定孔1221沿第二方向等间距排列,并且三个固定孔1221中相邻的两个固定孔1221之间的间距L1为相邻的两组固定孔组1220之间的间距L2的一半。第一锚腿123与固定孔1221相对应,多个第一锚腿123的位置分布也就与上述多个固定孔1221的位置分布一致,这样的位置分布使得多个第一锚腿123埋设于预制桥梁段11中时,可以提高预制桥梁段11与连接件12的连接可靠性,从而提高桥梁结构的稳定性和荷载能力。
[0050] 进一步地,竖直板121的远离水平板122的一侧设置有沿y方向延伸的榫头,用于与相邻的预制桥梁段11的连接件12的竖直板121上的卯槽咬合连接,以将相邻的两个预制桥梁段11连接,这样的连接方式可以减少现场安装流程,节约施工时间。
[0051] 示例性的,参考图2,榫头1211可以设置于竖直板121的远离水平板122的第二表面121b,该第二表面121b与第一表面121a沿x方向相对设置,该第二表面121b的面积可以与第一表面121a的面积相等。
[0052] 示例性的,如图4所示,榫头1211为梯形结构,相应地,卯槽1211’也为梯形结构,梯形榫头1211与梯形卯槽1211’咬合连接,以将相邻的两个预制桥梁段11连接。
[0053] 示例性的,梯形榫头1211与梯形卯槽1211’咬合连接后的结构为如图5所示。
[0054] 本申请实施例中,通过设置一个连接件12的梯形榫头1211与相邻的预制桥梁段11的端部的连接件12的竖直板121上的梯形卯槽1211’咬和连接,可以提高连接件12的抗剪能力,以提高连接可靠性。
[0055] 在一些实施例中,如图3所示,L1的取值范围为50mm~150mm,L2的取值范围为100mm~300mm。
[0056] 应理解,本申请实施例中,三个固定孔1221中相邻的两个固定孔1221之间的间距L1为相邻的两组固定孔组1220之间的间距L2的一半,也就是说,L1与L2的取值并非独立,而是相互影响的。具体地,L1和L2可以分别为50mm、100mm;L1和L2可以分别为60mm、120mm;L1和L2可以分别为70mm、140mm;L1和L2可以分别为80mm、160mm;L1和L2可以分别为100mm、200mm;L1和L2可以分别为120mm、240mm;L1和L2可以分别为150mm、300mm;或L1和L2的数值在上述任意两个数值组合所获得的范围之内。
[0057] 本申请实施例中,水平板122上的多个固定孔1221之间的距离设置在适宜的范围内,在提高预制桥梁段11与连接件12的连接可靠性的同时,保证水平板122的结构强度,以保证其对预制桥梁段11的承载能力。
[0058] 在一些实施例中,如图2所示,多组固定孔组1220沿y方向等间距排列形成固定孔组列,水平板122上设置有沿x方向排列的两列固定孔组列。
[0059] 本申请实施例中,在水平板122上设置沿x方向排列的两列固定孔组列,也就是多个第一锚腿123对应固定于两列固定孔组列中的多个固定孔1221中,进一步加强预制桥梁段11与连接件12的连接可靠性。
[0060] 在一些实施例中,如图5所示,两列固定孔组列之间的间距L3的取值范围为150mm~450mm。
[0061] 具体地,L3可以为150mm、170mm、200mm、250mm、300mm、320mm、350mm、400mm、450mm,或其数值在上述任意两个数值组合所获得的范围之内。
[0062] 在一些实施例中,参考图2至图4,连接件12还包括沿y方向排列的多个第二锚腿124,该第二锚腿124设置于竖直板121的靠近水平板122的一侧,第二锚腿124沿x方向延伸,第二锚腿124埋设于预制桥梁段11中。
[0063] 示例性地,如图2所示,第二锚腿124垂直设置于竖直板121的第一表面121a。可选地,第二锚腿124可以通过焊接连接的方式连接于竖直板121。
[0064] 在一些实施例中,第二锚腿124为“Y”形锚腿。
[0065] 本申请实施例中,通过设置第二锚腿124为“Y”形锚腿,可以增加第二锚腿124锚固于预制桥梁段11的锚固承载力。
[0066] 可选地,第二锚腿124在x方向上的尺寸的取值范围为100mm 300mm。~
[0067] 具体地,第二锚腿124在x方向上的尺寸可以为100mm、120mm、150mm、180mm、200mm、250mm、270mm、300mm,或其数值在上述任意两个数值组合所获得的范围之内。
[0068] 在一些实施例中,如图2和图3所示,竖直板121在z方向上的一端设置有多个第一通孔1212,多个第一通孔1212沿y方向排列,如图6所示,预制桥梁段11包括至少部分埋设于混凝土内的钢梁111,钢梁111沿x方向延伸,钢梁111插接于第一通孔1212,以将预制桥梁段11与连接件12连接。
[0069] 进一步地,连接件12还包括第一螺母,钢梁111在x方向上的端部设置有螺纹,第一螺母拧固于钢梁111的位于第一通孔1212外的螺纹,用于紧固预制桥梁段11与连接件12的连接。
[0070] 在一些实施例中,钢梁111可以是施加有预应力的钢梁111,以抵消装配式桥梁10在真实环境中使用时受到的部分压力、拉力和剪力。
[0071] 在一些实施例中,如图3所示,相邻的两个第一通孔1212之间的间距L4的取值范围为100mm 300mm。~
[0072] 具体地,L4可以为100mm、120mm、150mm、170mm、200mm、250mm、280mm、300mm,或其数值在上述任意两个数值组合所获得的范围之内。
[0073] 需要说明的是,本申请实施例中,相邻的两个第一通孔1212之间的间距L4指的是相邻的两个第一通孔1212的对称中心之间的间距。示例性的,本申请实施例中,第一通孔1212的形状为圆柱形,L4指的是相邻的两个第一通孔1212的圆心之间的间距。
[0074] 本申请实施例中,竖直板121上的多个第一通孔1212之间的距离设置在适宜的范围内,保证竖直板121的结构强度,以保证相邻的两个预制桥梁段11连接的可靠性。
[0075] 在一些实施例中,如图2至图4所示,连接件12还包括沿y方向间隔设置的多个加强结构126,该加强结构126抵接于竖直板121和水平板122之间,垂直于y方向设置。
[0076] 本申请实施例中,通过在竖直板121和水平板122之间抵接设置多个加强结构126,提高连接件12的整体结构强度。
[0077] 在一些实施例中,连接件12的外周设置有防水透气膜。
[0078] 需要说明的是,连接件12的外周指的是完成全部装配连接后的装配式桥梁10中的连接件12暴露在空气环境中的部分。
[0079] 本申请实施例中,连接件12的外周设置防水透气膜,以降低连接件12受潮发霉影响结构强度的风险。
[0080] 在一些实施例中,如图1和图7所示,装配式桥梁10还包括与多个预制桥梁段11对应的多个工字梁13,工字梁13设置于预制桥梁段11的下方,与预制桥梁段11连接,以承载预制桥梁段11。
[0081] 可选地,本申请实施例中,工字梁13的材料可以为钢材,也可以为钢材和混凝土的混合材料,本申请对此不做限定。
[0082] 在一些实施例中,如图7所示,预制桥梁段11包括多个第三锚腿112,第三锚腿112沿z方向延伸,且固定于预制桥梁段11中,预制桥梁段11通过第三锚腿112与工字梁13连接。
[0083] 在一些实施例中,继续参考图7,预制桥梁段11还包括混凝土连接板113,工字梁13包括与混凝土连接板113相对设置的第一连接板131;混凝土连接板113上设置有与多个第三锚腿112对应的多个第二通孔1131,第一连接板131上设置有与多个第二通孔1131对应的多个第三通孔1311,第三锚腿112通过第二通孔1131和第三通孔1311与工字梁13连接。
[0084] 进一步地,第三锚腿112在z方向上的端部设置有螺纹,第三锚腿112的端部通过第二通孔1131和第三通孔1311拧固于第二螺母,以紧固第三锚腿112与工字梁13的连接。
[0085] 综上所述,本申请实施例提供了一种装配式桥梁,通过对预制桥梁段端部的连接件的结构进行改进,使得连接件与预制桥梁段之间的连接可靠性得到提高,从而提高桥梁结构的稳定性和荷载能力。进一步地,对连接件的结构进行改进,使得相邻的两个预制桥梁段端部的连接件之间通过竖直板的榫头和卯槽咬合连接,减少现场安装流程,节约施工时间。
[0086] 应理解,本申请所述的不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
[0087] 还应当进一步理解,在本申请说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合,并且包括这些组合。
[0088] 在本申请的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0089] 在本申请的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连;可以是锚固连接,也可以是焊接。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。所用材料未注明生产厂商者,均为可以通过市购获得的常规产品。
[0090] 以下,说明本申请的实施例。下面描述的实施例是示例性的,仅用于解释本申请,而不能理解为对本申请的限制。实施例中未注明具体技术或条件的,按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。
[0091] 采用附图中示出的多个第一锚腿、梯形的第一对插结构、多个“Y”形的第二锚腿在GB 50010‑2010《混凝土结构设计规范》和JGJ 145‑2013《混凝土结构后锚固技术规程》标准下进行多个第一锚腿的抗剪承载力测试、预制桥梁段的抗剪承载力测试以及多个第二锚腿的抗力测试,测试结果如表1‑3所示。
[0092] 具体地,下表1为多个第一锚腿的抗剪承载力验算结果,表1中,s表示第一锚腿截面积,fv表示抗剪强度设计值,Vk表示第一锚腿的抗剪承载力设计值,其中,Vk=fv×s。
[0093]
[0094] 本实施例中,根据第一锚腿的截面积s以及设定的抗剪强度设计值fv计算出多个第一锚腿的安全抗剪承载力,记为多个第一锚腿的抗剪承载力设计值Vk。表1中记录的是第一锚腿刚被破坏时对应的抗剪极限强度fv,并根据该抗剪极限强度fv以及已知的第一锚腿的截面积s,计算出多个第一锚腿的抗剪承载力设计值Vk。从表1中可以看出,本申请实施例提供的多个第一锚腿螺纹连接于水平板,在受到310.00MPa的剪切强度时,第一锚腿开始被破坏,也就是说,本申请实施例提供的多个第一锚腿能承受的剪切强度设计值为310.00MPa,剪切强度不超过310.00MPa(包括310.00MPa),多个第一锚腿将具备足够的抗剪能力,抗剪承载力达到97.34kN。
[0095] 具体地,下表2为用具有榫头的连接件连接多个预制桥梁段后,预制桥梁段的抗剪承载力验算结果,表2中,fcd表示预制桥梁段的抗压强度设计值,Ac表示预制桥梁段的受剪面积,k表示安全系数,Vc表示预制桥梁段的抗剪承载力,其中,Vc=fcd×Ac×k。
[0096]
[0097] 本实施例中,根据预制桥梁段的受剪面积Ac、安全系数k以及设定的预制桥梁段的抗压强度设计值fcd计算出预制桥梁段的抗剪承载力。从表2中可以看出,本申请实施例提供2 2
的具有榫头的连接件连接多个预制桥梁段后,在11.90N/mm的抗压强度以及0.096m 的受剪面积下,预制桥梁段的抗剪承载力可以达到685.44kN。
[0098] 另外,本申请还用不具有榫头的连接件连接多个预制桥梁段作为对比例,进行了预制桥梁段的抗剪承载力验算,这里,相邻的两个预制桥梁段的端部的连接件通过螺栓连接,具体验算结果见下表2’,表2’中,fv表示螺栓抗剪强度设计值,Ac表示预制桥梁段的受剪面积,k表示安全系数,Vc表示预制桥梁段的抗剪承载力,其中,Vc=fv×Ac×k。
[0099]
[0100] 该对比例与上述实施例保持相同工况,相同荷载,在该对比例中,预制桥梁段的抗剪承载力为651.00kN,可以看出,用设置有梯形榫头的连接件连接多个预制桥梁段,预制桥梁段的抗剪承载力可以提升34.44kN。
[0101] 具体地,下表3为“Y”形第二锚腿与预制桥梁段锚固破坏的验算结果,表3中,k2表示相关系数,Ah表示第二锚腿头部承重区域,fck表示预制桥梁段轴心抗压强度标准值,NRk,p表示预制桥梁段拉出故障的特性阻力,γMc表示预制桥梁段失效因素,NRd,p表示第二锚腿拉出故障抗力设计值,其中,NRk,p=k2×Ah×fck,NRd,p=NRk,p/γMc。
[0102]
[0103] 本实施例中,根据相关系数k2、第二锚腿头部承重区域Ah以及预制桥梁段轴心抗压强度标准值fck计算出预制桥梁段拉出故障的特性阻力NRk,p,再根据预制桥梁段拉出故障的特性阻力NRk,p以及已知的预制桥梁段失效因素γMc,计算出第二锚腿从预制桥梁段中被拉出的故障抗力值,记为第二锚腿拉出故障抗力设计值NRd,p。表3中记录的是第二锚腿刚从预制桥梁段中被拉出时的第二锚腿拉出故障抗力设计值NRd,p,从表3中可以看出,本申请实施例提供的连接件的“Y”形第二锚腿埋设于预制桥梁段中,在受到66.80kN的拉力时,其开始从预制桥梁段中被拉出,也就是说,本申请实施例提供的连接件的“Y”形第二锚腿能承受的不被拉出的拉力的临界值为66.80kN,拉力超过66.80kN(包括66.80kN),连接件的“Y”形第二锚腿将会被从预制桥梁段中被拉出。
[0104] 另外,本申请还用不具有“Y”形第二锚腿的连接件连接多个预制桥梁段作为对比例,进行了第二锚腿的抗剪承载力验算,这里,连接件的第二锚腿为螺栓,具体验算结果见下表3’,表3’中,k2表示相关系数,Ah’表示螺栓头部承重区域,fck表示预制桥梁段轴心抗压强度标准值,NRk,p’表示预制桥梁段拉出故障的特性阻力,γMc表示预制桥梁段失效因素,NRd,p’表示螺栓拉出故障抗力设计值,其中,NRk,p’=k2×Ah’×fck,NRd,p’=NRk,p’/γMc。
[0105]
[0106] 该对比例与上述实施例保持相同工况,相同荷载,在该对比例中,螺栓拉出故障抗力设计值为32.57kN,可以看出,用设置有“Y”形第二锚腿的连接件连接多个预制桥梁段,第二锚腿拉出故障抗力设计值可以提升34.24kN。
[0107] 以下提供本申请实施例的装配式桥梁的连接件的有限元分析图,分析软件为有限元软件ANSYS。具体地,图8为本申请提供的一个装配式桥梁的连接件的水平板上的多个第一锚腿按照三个第一锚腿为一组进行排列的实施例的有限元分析图,图9为现有技术中的一个装配式桥梁的连接件的水平板上的多个第一锚腿按照两个第一锚腿为一组进行排列的对比例的有限元分析图。图10为本申请提供的一个装配式桥梁的连接件的竖直板上设置有梯形榫头的实施例的有限元分析图,图11为现有技术中的一个装配式桥梁的连接件的竖直板上未设置榫头的对比例的有限元分析图。图12为本申请提供的一个装配式桥梁的连接件的竖直板上设置有“Y”形第二锚腿的实施例的有限元分析图,图13为现有技术中的一个装配式桥梁的连接件的竖直板上设置有螺栓的对比例的有限元分析图。对比图8和图9,本申请实施例的装配式桥梁相比现有技术的装配式桥梁的结构的等效应力降低了23%(本申请实施例的装配式桥梁的等效应力最大值为19.339MPa,现有技术的装配式桥梁的等效应力最大值为25.127MPa)。对比图10和图11本申请实施例的装配式桥梁相比现有技术的装配式桥梁的结构的等效应力降低了23%(本申请实施例的装配式桥梁的等效应力最大值为3.7275MPa,现有技术的装配式桥梁的等效应力最大值为8.8486MPa)。对比图12和图13,本申请实施例的装配式桥梁相比现有技术的装配式桥梁的结构的等效应力降低了17%(本申请实施例的装配式桥梁的等效应力最大值为0.96792MPa,现有技术的装配式桥梁的等效应力最大值为1.1659MPa)。本申请实施例的装配式桥梁,在相同工况条件下,其受到的等效应力相比于现有技术的装配式桥梁受到的等效应力有所减小。也就是说,在相同的工况条件下,本申请实施例的装配式桥梁受力变形的程度较小,其结构稳定性更好,能够承载更大的重力,上述有限元分析图证明了本申请实施例的装配式桥梁相对现有的装配式桥梁具有更好的结构稳定性和荷载能力。
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