一种铁路斜拉桥的组合梁

摘要

本发明涉及斜拉桥的组合梁技术领域，公开了一种铁路斜拉桥的组合梁，包括边跨梁体和中跨梁体，边跨梁体与中跨梁体之间设置有组合段，组合段包括中空的钢箱，钢箱的一侧与中跨梁体焊接，钢箱另一侧与边跨梁体连接；边跨梁体包括位于钢箱上方的混凝土面板和位于钢箱内的混凝土板，钢箱上固定连接有剪切钉，剪切钉包括钉轴和钉体，钉轴上焊接有与钉体竖直滑动连接的钉板，钉板的下方设置有位于钉体内的缓冲层，钉体位于混凝土板内，钉轴位于混凝土面板内。本发明结构简单，能够有效的降低混凝土面板受到的作用力，降低混凝土面板发生形变的几率，延长组合段的使用寿命。

权利要求

1.一种铁路斜拉桥的组合梁，其特征在于：包括边跨梁体和中跨梁体，边跨梁体与中跨梁体之间设置有组合段，组合段包括中空的钢箱，钢箱的一侧与中跨梁体焊接，钢箱另一侧与边跨梁体连接；

边跨梁体包括位于钢箱上方的混凝土面板和位于钢箱内的混凝土板，钢箱上设置有剪切钉，剪切钉包括钉轴和钉体，钉轴焊接钢箱上，钉轴上焊接有与钉体竖直滑动连接的钉板，钉板的下方设置有位于钉体内的缓冲层，钉体位于混凝土板内，钉轴位于混凝土面板内。

2.根据权利要求1所述的铁路斜拉桥的组合梁，其特征在于：所述缓冲层为非牛顿流体。

3.根据权利要求1所述的铁路斜拉桥的组合梁，其特征在于：所述钢箱内设置有若干支撑板，支撑板上均开有通孔。

4.根据权利要求1所述的铁路斜拉桥的组合梁，其特征在于：所述钢箱的下方设置有承压板，承压板包括板体和端板，端板与钢箱焊接，端板下方设置有若干缓冲机构，缓冲机构包括支架和开设在板体上的滑槽，滑槽内设置有与支架相抵的第二弹簧，滑槽的外部设置有用于封闭滑槽且焊接在支架上的挡板。

5.根据权利要求1所述的铁路斜拉桥的组合梁，其特征在于：所述中跨梁体为钢箱梁。

6.根据权利要求5所述的铁路斜拉桥的组合梁，其特征在于：所述中跨梁体的两侧均设置有加强板，加强板的一端焊接在中跨梁体上，加强板的另一端焊接在钢箱上。

7.根据权利要求6所述的铁路斜拉桥的组合梁，其特征在于：两块加强板之间设置有加强梁，加强梁上的两侧均焊接有与中跨梁体焊接的加强轴。

8.根据权利要求7所述的铁路斜拉桥的组合梁，其特征在于：加强梁上的两根加强轴与中跨梁体构成上部宽度小于下部宽度的梯形。

9.根据权利要求1所述的铁路斜拉桥的组合梁，其特征在于：所述中跨梁体的两侧固定有弦拉杆。

10.根据权利要求9所述的铁路斜拉桥的组合梁，其特征在于：所述弦拉杆包括内轴和外轴，内轴位于外轴内，内轴上焊接有与外轴相抵的第三弹簧。

说明书

一种铁路斜拉桥的组合梁

技术领域

[0001] 本发明涉及斜拉桥的组合梁技术领域，具体涉及铁路斜拉桥的组合梁。

背景技术

[0002] 斜拉桥的主梁材料一般有钢和混凝土两种，主梁按这两种材料的不同组合可分为钢梁、混凝土梁、组合梁和混合梁。组合梁在横截面内由钢和混凝土两种材料组成，是不同
材料在截面内的组合。组合梁的优点是用混凝土板代替正交异性钢桥面板，经济性好、刚度
大，可拆分为小构件，易于运输和安装。组合梁斜拉桥在300m‑600m跨度范围内，具有良好的
适用性。但是，组合梁混凝土板长期受到横向和竖向的作用力容易开裂，进而影响组合梁的
使用。

发明内容

[0003] 本发明意在提供一种铁路斜拉桥的组合梁，以降低斜拉桥的组合梁的混凝土面板开裂的几率。

[0004] 为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种铁路斜拉桥的组合梁，包括边跨梁体和中跨梁体，边跨梁体与中跨梁体之间设置有组合段，组合段包括中空的钢箱，钢箱的
一侧与中跨梁体焊接，钢箱另一侧与边跨梁体连接；

[0005] 边跨梁体包括位于钢箱上方的混凝土面板和位于钢箱内的混凝土板，钢箱上设置有剪切钉，剪切钉包括钉轴和钉体，钉轴焊接钢箱上，钉轴上焊接有与钉体竖直滑动连接的
钉板，钉板的下方设置有位于钉体内的缓冲层，钉体位于混凝土板内，钉轴位于混凝土面板
内。

[0006] 本发明的原理以及有益效果：(1)现有的混凝土面板容易开裂的主要原因：混凝土面板受到作与钢箱的握裹力不同，导致混凝土面板与钢箱存在水平作用，仅使得混凝土面
板承受作用力。采用剪切钉可以加强钢箱与混凝土面板的结合，以便共同受力，降低混凝土
面板单独受力容易开裂的几率。

[0007] (2)本方案中，剪力钉包括钉体和钉轴，并且在钉体内设置缓冲层，在混凝土面板受到竖向的作用力时，通过缓冲层对混凝土面板缓冲，以降低混凝土面板发生形变的几率，
因此降低混凝土面板发生开裂的几率。

[0008] (3)通过缓冲层，混凝土面板受到的竖向作用力利用缓冲层进行缓冲，以减小混凝土面板所受的作用力，增强混凝土面板的强度，进而降低混凝土面板开裂的几率。

[0009] 进一步，所述缓冲层为非牛顿流体。

[0010] 有益效果：非牛顿流体在受到较快的冲击时，会变成较为坚硬的物体，变硬时对混凝土面板进行支撑，增强混凝土面板的支撑能力。非牛顿流体在受到较缓的作用力时，非牛
顿流体对混凝土面板缓冲，如此以适应混凝土面板受到的作用状态，进而减小混凝土面板
受到的作用力。

[0011] 进一步，所述钢箱内设置有若干支撑板，支撑板上均开有通孔。

[0012] 有益效果：浇筑边跨梁体时，将混凝土浇入钢箱内，混凝土会经过通孔，进而使得混凝土和支撑板交叉，在钢箱内构成类似网格形，提高钢箱的支撑能力。

[0013] 进一步，所述钢箱的下方设置有承压板，承压板包括板体和端板，端板与钢箱焊接，端板下方设置有若干缓冲机构，缓冲机构包括支架和开设在板体上的滑槽，滑槽内设置
有与支架相抵的第二弹簧，滑槽的外部设置有用于封闭滑槽且焊接在支架上的挡板。

[0014] 有益效果：在第二弹簧的作用力下，第二弹簧对支架和端板进行支撑，在组合段受到作用力时，第二弹簧发生一定的收缩，以达到组合段缓冲的目的，降低混凝土面板和混凝
土板受到的作用力，增大组合段的强度。

[0015] 进一步，所述中跨梁体为钢箱梁。

[0016] 有益效果：钢箱梁便于与钢箱连接，安装时，钢箱梁伸入到钢箱内，接触面大且稳定性高。

[0017] 进一步，所述中跨梁体的两侧均设置有加强板，加强板的一端焊接在中跨梁体上，加强板的另一端焊接在钢箱上。

[0018] 有益效果：通过加强板对中跨梁体进行支撑，提高中跨梁体的强度。

[0019] 进一步，两块加强板之间设置有加强梁，加强梁上的两侧均焊接有与中跨梁体焊接的加强轴。

[0020] 有益效果：通过加强梁和加强轴进一步提高中跨梁体的强度。

[0021] 进一步，加强梁上的两根加强轴与中跨梁体构成上部宽度小于下部宽度的梯形。

[0022] 有益效果：在中跨梁体受到作用力时，梯形结构对中跨梁体进行支撑，由于加强梁上的两根加强轴与中跨梁体构成上部小下部大的梯形，加强轴的承力结构更为稳定。

[0023] 进一步，所述中跨梁体的两侧固定有弦拉杆。

[0024] 有益效果：弦拉杆对中跨梁体进一步支撑，提高中跨梁体的强度。

[0025] 进一步，所述弦拉杆包括内轴和外轴，内轴位于外轴内，内轴上焊接有与外轴相抵的第三弹簧。

[0026] 有益效果：在弦拉杆受到中跨梁体的作用时，一方面内轴和外轴进行支撑，另一方面内轴与第三弹簧的作用下进行缓冲。

附图说明

[0027] 图1为本发明实施例一中组合段的纵截面剖视图；

[0028] 图2为图1的右向视图；

[0029] 图3为图1的A部分放大图；

[0030] 图4为图1的B部分放大图；

[0031] 图5为中跨梁体与桥墩的结构示意图；

[0032] 图6为图5的右向视图。

具体实施方式

[0033] 下面通过具体实施方式进一步详细说明：

[0034] 说明书附图中的附图标记包括：中跨梁体1、板体13、挡板131、第二弹簧132、支架133、端板134、混凝土面板2、通孔21、混凝土板22、钉轴23、钉板24、非牛顿流体25、钢箱26、
钉体27、承压板3、增强板31、加强板4、加强梁41、加强轴42、支撑轴43、桥墩7、弦拉杆71、连
接板72、横板8。

[0035] 实施例一：

[0036] 基本如附图1、附图3和附图4所示，一种铁路斜拉桥的组合梁，包括边跨梁体和中跨梁体1，边跨梁体与中跨梁体1之间设置有组合段。

[0037] 组合段包括钢箱26，钢箱26的两侧均为开口，钢箱26内焊接有若干支撑板，支撑板上均开有若干通孔21。为了方便混凝土板22的成型，在钢箱26的下方设置有横板8，横板8的
两侧均有焊接有侧板，并且横板8焊接有焊接在中跨梁体1上的封闭板，封闭板、侧板和横板
8构成一个左侧开口的封闭腔。钢箱26的下方设置有若干承压板3，承压板3包括板体13、与
板体13焊接的端板134、增强板31，增强板31与板体13均焊接，端板134位于板体13的上端且
端板134上设置有缓冲机构，缓冲机构包括支架133和开在板体13的滑槽，支架133的上端焊
接在端板134上，支架133的下端位于滑槽内并且支架133与滑槽竖直滑动连接，支架133上
设置有第二弹簧132，第二弹簧132的两端分别焊接在支架133和板体13上，支架133上焊接
有用于封闭滑槽的挡板131，在第二弹簧132具有向上推动支架133的趋势，通过支架133和
挡板131保证在浇筑混凝土时，混凝土不会进入到滑槽内。中跨梁体1为钢箱26梁，中跨梁体
1伸入到钢箱26内，中跨梁体1焊接在钢箱26上并且通过紧固螺栓进行固定。

[0038] 边跨梁体通过混凝土浇筑而成，并且在浇筑边跨梁体时，混凝土进入到钢箱26和封闭腔内形成混凝土板22。在混凝土通过通孔21，混凝土凝固后与支撑板交叉，如此使得钢
箱26内形成网状结构，提高钢箱26的支撑能力增强。钢箱26的上表面浇筑有混凝土面板2，
钢箱26上设置有剪切钉，剪切钉包括钉轴23和钉体27，钉轴23焊接钢箱26上，钉轴23位于混
凝土面板2内，钉体27位于混凝土板22内，钉体27内竖直滑动连接有钉板24，钉板24与钉轴
23焊接，钉板24下方设置有缓冲层，缓冲层为第一弹簧或非牛顿流体25中的任意一种，本实
施例中缓冲层为非牛顿流体25。

[0039] 具体实施过程如下：

[0040] (1)当混凝土面板2受到作用力时，混凝土面板2通过剪切钉进行缓冲，具体的：钉轴23通过钉板24作用在非牛顿流体25上，进而达到缓冲的目的。利用剪切钉可以减少混凝
土面板2、混凝土板22与钢箱26的作用力，进而保证其有效传递剪力，以免两者之间相对滑
移。

[0041] (2)在组合段受到作用力时，组合段通过缓冲机构进行缓冲，具体：端板134所受到的作用力通过支架133和第二弹簧132对钢箱26、混凝土板22和混凝土面板2受到的作用力
进行缓冲。即相当于：第二弹簧132给予混凝土板22、钢箱26和混凝土面板2作用力，形成预
应力，降低组合段发生形变的几率，提高组合段的强度，即减小混凝土面板2容易发生形变
的几率，进而降低了混凝土面板2开裂的几率。

[0042] (3)在受到组合段的作用力时，增强板31对板体13进行加强，增大板体13的强度，提高组合段整体的强度。

[0043] 实施例二：

[0044] 实施例二与实施例一的不同之处在于，如附图2、附图5和附图6所示，中跨梁体1的两侧均焊接有加强板4，加强板4之间设置有加强梁41，加强梁41的两端分别焊接在两块加
强板4上，加强梁41的两侧焊接有加强轴42，两根加强轴42与中跨梁体1构成一个梯形。加强
梁41上焊接有支撑轴43，支撑轴43与中跨梁体1焊接，通过支撑轴43进一步对中跨梁体1进
行支撑。

[0045] 中跨梁体1还包括桥墩7，中跨梁体1的两侧焊接有连接板72，连接板72上均设置有弦拉杆71，弦拉杆71包括内轴和外轴，内轴位于外轴内，并且内轴与外轴滑动连接，内轴上
焊接有与外轴焊接的第三弹簧。内轴与连接板72焊接，外轴与桥墩7焊接。

[0046] 具体实施过程如下：

[0047] 当中跨梁体1受到作用力时，加强轴42以及加强梁41对中跨梁体1进行支撑，并且由于加强轴42与中跨梁体1构成梯形，梯形的上部宽度小于下部宽度，使得中跨梁体1的强
度更大。增强中跨梁体1强度，降低中跨梁体1所受到的作用力。

[0048] 本实施例中，在中跨梁体1上还设置有弦拉杆71，在中跨梁体1受到作用力时，通过内轴将作用力传递至外轴，并且利用第三弹簧进行缓冲，如此整体对中跨梁体1进行缓冲，
降低中跨梁体1所受到的作用力，降低中跨梁体1发生形变的几率。

[0049] 以上的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范
围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本发明所省略描述的技术、形状、
构造部分均为公知技术。