一種釋放連續橋梁結構主梁溫度軸力的構造
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于橋梁工程中的梁體結構構造的技術領域，具體涉及一種釋放連續橋梁結構主梁溫度軸力的構造。
【背景技術】
[0002]—般超靜定的連續橋梁結構在體系升降溫作用下，由于結構伸縮受到縱向約束而產生梁體軸力，當橋梁溫度跨度較大時，由溫度產生的拉壓交替的軸力將難于克服，或者為此增加較大的代價。目前，我國在鄖陽大橋、嘉紹大橋已采用了具有釋放軸力的功能的剛性鉸構造(也有稱之為剪力梁的)，它具有在橋梁跨中部位釋放軸向力但又能傳遞剪力和彎矩的功能，并因此使得跨中活載撓度增加很有限，保證了橋面具有較好的平順度。(附圖1、2示意的是其布置位置和在不同橋梁結構中的應用)。
[0003]上述的鄖陽、嘉紹大橋等采用‘梁中設梁，的方法是可行的，它是將主梁在跨中斷開并設置縱向可伸縮縫裝置，使橋梁在斷開處依然具有抗彎抗剪能力，以保持橋面較好的平順度。即在主梁斷縫處的一側梁體上伸出一段小梁插入到另一側梁體內，插入的梁稱為小內梁，在小內梁與主梁內壁之間設滑動支座保證縱向可以滑動，而通過支座反力構成的抵抗力矩來傳遞主梁彎矩和剪力，這種方法雖然可以實現技術目標，但構造比較復雜，用鋼量比較大，同時還受到梁體內腔凈空的制約小內梁不能做到足夠強，而從理論上講，小內梁的抗彎能力越強效果越好。在‘梁中設梁’的方法受到梁體內部空間的限制(見附圖3、4)。

【發明內容】

[0004]本實用新型為了解決超靜定的連續橋梁結構由于溫度產生的拉壓交替的軸力釋放的問題，而現有的軸力釋放結構復雜，抗彎能力不夠強，成本高，提供了一種釋放連續橋梁結構主梁溫度軸力的構造。
[0005]本實用新型采用如下的技術方案實現:
[0006]—種釋放連續橋梁結構主梁溫度軸力的構造，其特征在于:包括梁體上均勻布置的若干縱縫，縱縫內有與梁體結合的凹凸齒槽副結構。凹凸齒槽副數量為‘梁高中心處梁寬/梁高’取整減I，并以中軸為對稱中心均勻設置。所述的凹凸齒槽副為一組、設于橋梁中心線，或者凹凸齒槽副為一組以上、相對橋梁中心線對稱設置。
[0007]所述的凹凸齒槽副的配合面間設置有滑動磨損耗材，所述配合面層數大于等于2個。凹凸齒槽副的配合面取4個或4個以上為最佳。
[0008]凹凸齒槽副的凹體兩翼設置了限制桿，并在穿過凸體部分相應位置開孔以適應溫度伸縮需要。
[0009]本實用新型的工作原理:當此段梁體承受正彎矩時，兩組凹凸齒槽副里的滑動磨損耗材構成多對力偶矩以平衡梁體所受正彎矩；當此段梁體承受負彎矩時，兩組凹凸齒槽副里的滑動磨損耗材構成多對力偶矩以平衡梁體所受負彎矩。而溫度伸縮僅需克服較小滑動摩阻力。
[0010]現有長橋設計中多采用簡支梁橋，這樣可以做成等跨橋梁，視覺上具有良好的節律效果，而不像連續梁橋存在邊跨與中跨在視覺上的銜接問題，本實用新型所述的技術方案可將連續橋梁結構做到任意長，不局限于具體橋梁結構形式，不管是連續梁、連續剛構還是多跨斜拉橋等都是適用的，具有廣闊的運用前景。
[0011]本實用新型相對現有技術具有如下有益效果:通過沿縱向布置的凹凸齒槽副相互‘咬合’傳遞主梁彎矩、剪力，通過其間設置的滑動磨損耗材釋放軸力，設計簡單巧妙，受力合理，工程量較小。另外本實用新型所述的技術方案不單純是釋放了由溫度作用所產生的不利的梁體拉壓軸力，而且保留了該構造傳遞剪力和彎矩的能力，橋梁的使用性能接近連續梁體結構，且梁體受力條件也更好，尤其是可以大幅度改善橋梁下部結構受力條件，降低橋梁下部結構工程造價，可產生較大經濟效益，較之此前提到的鄖陽、嘉紹大橋所采用的在梁體內設置小鋼梁方案更加節省。
【附圖說明】
[0012]圖1為剛性鉸設置位置示意圖(a)，
[0013]圖2為剛性鉸設置位置示意圖(b)，
[0014]圖3為現有剛性鉸工作原理示意圖，
[0015]圖4為圖3的1-1剖面圖，
[0016]圖5為本實用新型的結構示意圖，
[0017]圖6為圖5的1-1剖面圖，
[0018]圖7為圖5的Π-Π剖面圖，
[0019]圖中:1-剛性鉸區，2-跨中，3-梁縫中心線，4-內小梁，5-上滑動支座，6_下滑動支座，7-前后支座間距，8-內小梁銷固端，9-左側主梁，I O-右側主梁，11-橋面伸縮縫，
[0020]12-跨中中心線，13-凹凸齒槽副，14-滑動磨損耗材，15-限制桿，16-預留伸縮空間，17-左側凹主梁，18-右側凸主梁，19-左右對稱軸，20-凹凸齒輪副與梁體的錨固。
【具體實施方式】
[0021 ]結合附圖對本實用新型的【具體實施方式】作進一步說明。
[0022]圖1、2、3、4說明了剛性鉸用于不同的連續橋梁結構及設置位置。
[0023]—種釋放連續橋梁結構主梁溫度軸力的構造，其特征在于:包括梁體上均勻布置的若干縱縫，縱縫內有與梁體結合的凹凸齒槽副結構。凹凸齒槽副13數量為‘梁高中心處梁寬/梁高’取整減I，并以中軸為對稱中心均勻設置。所述的凹凸齒槽副為一組、設于橋梁中心線，或者凹凸齒槽副為一組以上、相對橋梁中心線對稱設置。
[0024]所述的凹凸齒槽副13的配合面間設置有滑動磨損耗材14，所述配合面層數大于等于2個。凹凸齒槽副的配合面取4個或4個以上為最佳。
[0025]圖4、5、6、7為本實用新型凹凸齒槽副為兩組的實施例的示意圖。但本實用新型所述的組數不僅僅為兩組，一組、兩組、多組均屬于本實用新型范圍。
[0026]本實用新型在釋放軸力構造區(如圖1、2所示的橋跨跨中)將梁體在平面上設計為凹凸吻合接縫口，圖6中所示為左凹右凸，多組凹凸互相咬合也可以，這里僅以左凹右凸闡述工作原理，圖中橫縫即為橋面伸縮縫9，而縱縫則設計為相互咬合的兩組凹凸齒槽副2，每組凹凸齒槽副通過其配合面間設置的可更換的滑動磨損耗材3釋放縱向軸力，傳遞剪力和彎矩，從而達到設計意圖，其傳遞彎矩剪力的能力由凹凸齒槽副的咬合能力決定，可根據實際需要決定凹凸齒槽副的設置數量。
[0027]為了確保受力時凹凸吻合梁體不發生‘水平橫向張口’變形，在凹體兩翼設置了限制桿，并在穿過凸體部分相應位置開孔以適應溫度伸縮需要。
[0028]本實用新型設有縱向凹凸齒槽副的左右吻合的梁體，實際運用時凹凸齒槽副數量可以根據具體情況增減，但這些變化依然屬于本實用新型的保護范圍。本實用新型中支座、拉桿、拉桿錨固、伸縮縫、凹凸齒槽副與梁體結合等常見產品均為現有技術。
[0029]按照橋梁原有施工方法完成該部分構造以外的梁體結構，當進入與本實用新型技術相關部分的施工內容，只需將匹配好的凹凸齒槽副與主梁結合在一起即可，對于混凝土梁采用錨固方式進行結合，對于鋼梁可采用焊接或拴接方式，具體結合措施已是成熟技術，不作為
【發明內容】
。
[0030]本實用新型的關鍵在于在釋放溫度作用產生的梁體軸向力的同時，要保證梁體能夠傳遞彎矩、剪力，從而獲得較為平順的橋面線形以利于行車平穩舒適安全，而不是截然斷開為相對孤立的兩部分橋梁。鄖陽大橋等采用‘梁中設梁(圖3、4之4)’的方法是可行的，本實用新型則采用另一種方法(圖5、6、7)同樣能夠在釋放軸力的同時保證梁體彎矩和剪力的傳遞，并且適用范圍更廣。
[0031]本實用新型所述的技術方案完全不同于現有鄖陽、嘉紹大橋(其為鋼箱梁)在梁體內設置小梁的方法，具有構造簡單易行、工程造價較低、適用范圍更廣的優點，還能克服‘梁中設梁’在混凝土梁上運用受限的缺點，在中等跨度的預應力混凝土橋梁上使用經濟優勢較為明顯。
【主權項】
1.一種釋放連續橋梁結構主梁溫度軸力的構造，其特征在于:包括梁體上均勻布置的若干縱縫，縱縫內有與梁體結合的凹凸齒槽副結構。2.根據權利要求1所述的釋放連續橋梁結構主梁溫度軸力的構造，其特征在于:凹凸齒槽副數量為‘梁高中心處梁寬/梁高’取整減I，并以中軸為對稱中心均勻設置。3.根據權利要求1或2所述的釋放連續橋梁結構主梁溫度軸力的構造，其特征在于:所述的凹凸齒槽副為一組、設于橋梁中心線，或者凹凸齒槽副為一組以上、相對橋梁中心線對稱設置。4.根據權利要求3所述的釋放連續橋梁結構主梁溫度軸力的構造，其特征在于:所述的凹凸齒槽副的配合面間設置有滑動磨損耗材，所述配合面層數大于等于2個。5.根據權利要求4所述的釋放連續橋梁結構主梁溫度軸力的構造，其特征在于:凹凸齒槽副的配合面取4個或4個以上。6.根據權利要求5所述的釋放連續橋梁結構主梁溫度軸力的構造，其特征在于:凹凸齒槽副的凹體兩翼設置了限制桿，并在穿過凸體部分相應位置開孔以適應溫度伸縮需要。
【專利摘要】本實用新型屬于橋梁工程中的梁體結構構造的技術領域，具體涉及一種釋放連續橋梁結構主梁溫度軸力的構造，解決了超靜定的連續橋梁結構由于溫度產生的拉壓交替的軸力釋放的問題，而現有的軸力釋放結構復雜，抗彎能力不夠強，成本高的問題。其包括梁體上均勻布置的若干縱縫，縱縫內有與梁體結合的凹凸齒槽副結構。本實用新型釋放了由溫度作用所產生的不利的梁體拉壓軸力，而且保留了該構造傳遞剪力和彎矩的能力，橋梁的使用性能接近連續梁體結構，且梁體受力條件也更好，尤其是可以大幅度改善橋梁下部結構受力條件，降低橋梁下部結構工程造價，可產生較大經濟效益。
【IPC分類】E01D19/06, E01D19/00
【公開號】CN205205643
【申請號】CN201520903126
【發明人】饒詩維, 王學峰, 趙永鋒, 劉志如, 杜文忠, 向艷華, 谷豐, 牛建發, 徐小寧
【申請人】中鐵三局集團有限公司, 中鐵三局集團第三工程有限公司, 太原理工大學
【公開日】2016年5月4日
【申請日】2015年11月14日