采用可滑动加劲肋的波形钢腹板结构及其施工方法

摘要

本发明公开一种采用可滑动加劲肋的波形钢腹板结构及其施工方法，涉及土木工程技术领域，波形钢腹板结构包括多个沿其波形钢腹板长度方向依次拼接的可滑动加劲肋，通过设置可滑动加劲肋，波形钢腹板结构具有较高的抵抗整体剪切屈曲的能力，同时可滑动加劲肋的设置可以有效的降低加劲波形钢腹板的轴向刚度，提高加劲波形钢腹板的褶皱效应，可滑动加劲肋的直线形及分段安装的形式还便于工业化生产，降低加劲肋制作难度和施工精度，提高施工速度。

权利要求

1.一种采用可滑动加劲肋的波形钢腹板结构，其特征在于，包括：波形钢腹板；

加劲肋组件，所述波形钢腹板至少一侧设置有所述加劲肋组件，所述加劲肋组件包括多个沿所述波形钢腹板的长度方向依次设置的可滑动加劲肋，所述可滑动加劲肋包括直肋、多个槽形连接件以及多个滑动条，所述直肋沿所述波形钢腹板的长度方向设置，多个所述槽形连接件沿所述直肋的长度方向依次设置，所述槽形连接件与所述波形钢腹板的波峰二者一一对应、并固定连接，所述滑动条与所述槽形连接件二者一一对应，所述槽形连接件相对的两侧均设置有供所述滑动条穿过的预留孔，所述滑动条与所述预留孔滑动连接，所述滑动条的两端分别穿过两个所述预留孔、并分别与所述直肋沿所述波形钢腹板高度方向的两端固定连接；

多个用于连接两个相邻的所述直肋的拼接件，任意相邻两个所述直肋的交接位置均设置有一个所述拼接件，所述拼接件罩设于所述直肋外部。

2.根据权利要求1所述的采用可滑动加劲肋的波形钢腹板结构，其特征在于，所述槽形连接件包括连接板和两个平行并相对设置的侧板，各所述侧板的一端均与所述波形钢腹板的所述波峰固定连接，各所述侧板的另一端均垂直于所述连接板、并均与所述连接板固定连接，各所述侧板靠近所述连接板的一端均设置有凹槽，所述凹槽与所述连接板围成所述预留孔，所述预留孔的轴线沿所述波形钢腹板的高度方向设置，所述滑动条的两端均伸出所述连接板。

3.根据权利要求1所述的采用可滑动加劲肋的波形钢腹板结构，其特征在于，所述拼接件为槽形拼接件。

4.根据权利要求3所述的采用可滑动加劲肋的波形钢腹板结构，其特征在于，所述直肋沿垂直于其自身长度方向的断面为矩形，所述拼接件为Ω形拼接件，所述拼接件的两端均与所述波形钢腹板固定连接。

5.根据权利要求3所述的采用可滑动加劲肋的波形钢腹板结构，其特征在于，所述直肋沿垂直于其自身长度方向的断面为倒梯形，所述拼接件包括连接杆和两个L形拼接件，两个所述L形拼接件对称设置、并拼接形成一倒梯形结构，两个所述L形拼接件在接触处固定连接，所述连接杆用于连接两个所述L形拼接件。

6.根据权利要求5所述的采用可滑动加劲肋的波形钢腹板结构，其特征在于，所述L形拼接件上设置有两个限位块，两个所述限位块平行并相对设置，任意相邻两个所述直肋之间均存在间隙，所述L形拼接件的长度大于所述间隙的长度，两个所述限位块均设置于所述L形拼接件内，且两个限位块分别与相邻两个直肋相对的两端平行并相对设置，各所述限位块均与所述L形拼接件固定连接。

7.根据权利要求1所述的采用可滑动加劲肋的波形钢腹板结构，其特征在于，还包括两个垫片，两个所述垫片分别设置于所述滑动条的两端，各所述垫片均设置于所述滑动条和所述直肋之间，所述滑动条、所述垫片以及所述直肋三者固定连接。

8.根据权利要求1所述的采用可滑动加劲肋的波形钢腹板结构，其特征在于，所述拼接件与所述可滑动加劲肋的接触面间涂抹润滑剂。

9.一种如权利要求1‑8任一项所述的采用可滑动加劲肋的波形钢腹板结构的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一，在工厂依据设计尺寸生产所述波形钢腹板、所述拼接件及所述可滑动加劲肋的各个部件；

步骤二，依据设计位置，将所述槽形连接件焊接在所述波形钢腹板的所述波峰处；

步骤三，依据设计位置，将所述直肋放于所述槽形连接件之上，将所述滑动条的两端分别穿过所述槽形连接件的两个所述预留孔，并将所述滑动条与所述直肋固定连接；

步骤四，安装所述拼接件。

说明书

采用可滑动加劲肋的波形钢腹板结构及其施工方法

技术领域

[0001] 本发明涉及土木工程技术领域，特别是涉及一种采用可滑动加劲肋的波形钢腹板结构及其施工方法。

背景技术

[0002] 波形钢腹板由于自身的波折效应，在高度方向、长度方向上表现为不同的刚度，其受力特性类似于正交异性板。当波形钢腹板用于桥梁腹板结构时，由于波形钢腹板在梁长
度方向表现出的低轴向刚度特性，采用波形钢腹板的组合梁桥具有较高的预应力效率。

[0003] 近些年随着桥梁跨径的增加，波形钢腹板组合梁桥的高度增加，波形钢腹板的整体屈曲问题越来越突出。在现有工艺水平及波形钢腹板截面尺寸没有突破的条件下，波形
钢腹板的整体屈曲将成为该类组合梁桥的设计控制因素。因此，如何在不显著降低波形钢
腹板组合梁桥预应力效率的基础上，有效提高波形钢腹板整体屈曲承载力成为本领域技术
人员目前所亟待解决的问题。

发明内容

[0004] 为解决以上技术问题，本发明提供一种采用可滑动加劲肋的波形钢腹板结构及其施工方法，以在不显著降低波形钢腹板组合梁桥预应力效率的基础上，有效提高波形钢腹
板整体屈曲承载力。

[0005] 为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

[0006] 本发明提供一种采用可滑动加劲肋的波形钢腹板结构，包括：波形钢腹板；加劲肋组件，所述波形钢腹板至少一侧设置有所述加劲肋组件，所述加劲肋组件包括多个沿所述
波形钢腹板的长度方向依次设置的可滑动加劲肋，所述可滑动加劲肋包括直肋、多个槽形
连接件以及多个滑动条，所述直肋沿所述波形钢腹板的长度方向设置，多个所述槽形连接
件沿所述直肋的长度方向依次设置，所述槽形连接件与所述波形钢腹板的波峰二者一一对
应、并固定连接，所述滑动条与所述槽形连接件二者一一对应，所述槽形连接件相对的两侧
均设置有供所述滑动条穿过的预留孔，所述滑动条与所述预留孔滑动连接，所述滑动条的
两端分别穿过两个所述预留孔、并分别与所述直肋沿所述波形钢腹板高度方向的两端固定
连接；多个用于连接两个相邻的所述直肋的拼接件，任意相邻两个所述直肋的交接位置均
设置有一个所述拼接件，所述拼接件罩设于所述直肋外部。

[0007] 优选地，所述槽形连接件包括连接板和两个平行并相对设置的侧板，各所述侧板的的一端均与所述波形钢腹板的所述波峰固定连接，各所述侧板的另一端均垂直于所述连
接板、并均与所述连接板固定连接，各所述侧板靠近所述连接板的一端均设置有凹槽，所述
凹槽与所述连接板围成所述预留孔，所述预留孔的轴线沿所述波形钢腹板的高度方向设
置，所述滑动条的两端均伸出所述连接板。

[0008] 优选地，所述拼接件为槽形拼接件。

[0009] 优选地，所述直肋沿垂直于其自身长度方向的断面为矩形，所述拼接件为Ω形拼接件，所述拼接件的两端均与所述波形钢腹板固定连接。

[0010] 优选地，所述直肋沿垂直于其自身长度方向的断面为倒梯形，所述拼接件包括连接杆和两个L形拼接件，两个所述L形拼接件对称设置、并拼接形成一倒梯形结构，两个所述
L形拼接件在接触处固定连接，所述连接杆用于连接两个所述L形拼接件。

[0011] 优选地，所述L形拼接件上设置有两个限位块，两个所述限位块平行并相对设置，任意相邻两个所述直肋之间均存在间隙，所述L形拼接件的长度大于所述间隙的长度，两个
所述限位块均设置于所述L形拼接件内，且两个限位块分别与相邻两个直肋相对的两端平
行并相对设置，各所述限位块均与所述L形拼接件固定连接。

[0012] 优选地，采用可滑动加劲肋的波形钢腹板结构还包括两个垫片，两个所述垫片分别设置于所述滑动条的两端，各所述垫片均设置于所述滑动条和所述直肋之间，所述滑动
条、所述垫片以及所述直肋三者固定连接。

[0013] 优选地，所述拼接件与所述可滑动加劲肋的接触面间涂抹润滑剂。

[0014] 本发明还提供一种所述的采用可滑动加劲肋的波形钢腹板结构的施工方法，包括以下步骤：步骤一，在工厂依据设计尺寸生产所述波形钢腹板、所述拼接件及所述可滑动加
劲肋的各个部件；步骤二，依据设计位置，将所述槽形连接件焊接在所述波形钢腹板的所述
波峰处；步骤三，依据设计位置，将所述直肋放于所述槽形连接件之上，将所述滑动条的两
端分别穿过所述槽形连接件的两个所述预留孔，并将所述滑动条与所述直肋固定连接；步
骤四，安装所述拼接件。

[0015] 本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：

[0016] 1.与无加劲肋波形钢腹板相比，采用可滑动加劲肋的波形钢腹板结构具有较高的整体屈曲承载力。

[0017] 2.与采用平钢板加劲肋或箱形断面加劲肋的波形钢腹板相比，可滑动加劲肋可以在增强腹板整体屈曲承载力的同时，不明显增加腹板的轴向刚度，不会显著降低采用该加
劲波形钢腹板组合梁的预应力效率。

[0018] 3.与拼接件和直肋间固结的连接方式相比，本发明中的拼接件可以与直肋间纵向(沿波形钢腹板的高度方向)相对滑动，进一步降低了波形钢腹板的轴向刚度，改善波形钢
腹板的褶皱效应。

[0019] 4.可滑动加劲肋中的直肋沿波形钢腹板的长度方向直线布设，在拼接处断开，该种构造形式无需制作复杂的加劲肋形状与腹板连接，降低加劲肋与波形钢腹板的连接难
度；此外，拼接的构造方法便于工厂化生产，降低了加劲肋安装的施工精度，提高了加劲肋
的施工速度。

[0020] 综上所述，本发明所述采用可滑动加劲肋的波形钢腹板结构具有较高的整体屈曲承载力以及较低的轴向刚度，可以提高加劲波形钢腹板的褶皱效应，降低加劲肋对预应力
的影响，并且所采用的加劲肋形式易于安装。

附图说明

[0021] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施
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。

[0022] 图1是采用可滑动加劲肋的波形钢腹板结构三维示意图。

[0023] 图2是可滑动加劲肋三维示意图。

[0024] 图3是槽形连接件焊接于波形钢腹板后的三维示意图。

[0025] 图4是槽形连接件三维示意图。

[0026] 图5是矩形直肋三维示意图。

[0027] 图6是矩形直肋与槽形连接件的连接三维示意图。

[0028] 图7是采用Ω形拼接件连接可滑动加劲肋的局部示意图。

[0029] 图8是采用倒梯形结构拼接件连接可滑动加劲肋的局部示意图。

[0030] 图9是倒梯形结构拼接件局部示意图。

[0031] 附图标记说明：100、采用可滑动加劲肋的波形钢腹板结构；1、波形钢腹板；2、可滑动加劲肋；3、Ω形拼接件；4、直肋；5、槽形连接件；6、滑动条；7、第一螺栓；8、连接板；9、侧
板；10、预留孔；11、垫片；12、第二螺栓；13、限位块；14、连接杆；15、L形拼接件。

具体实施方式

[0032] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本
发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实
施例，都属于本发明保护的范围。

[0033] 本发明的目的是提供一种能够在不显著降低波形钢腹板组合梁桥预应力效率的基础上，有效提高波形钢腹板整体屈曲承载力的采用可滑动加劲肋的波形钢腹板结构及其
施工方法。

[0034] 为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

[0035] 如图1‑图9所示，本实施例提供一种采用可滑动加劲肋的波形钢腹板结构100，包括：波形钢腹板1；加劲肋组件，波形钢腹板1至少一侧设置有加劲肋组件，加劲肋组件包括
多个沿波形钢腹板1的长度方向依次设置的可滑动加劲肋2，可滑动加劲肋2包括直肋4、多
个槽形连接件5以及多个滑动条6，直肋4沿波形钢腹板1的长度方向设置，多个槽形连接件5
沿直肋4的长度方向依次设置，槽形连接件5与波形钢腹板1的波峰二者一一对应、并固定连
接，滑动条6与槽形连接件5二者一一对应，槽形连接件5相对的两侧均设置有供滑动条6穿
过的预留孔10，滑动条6与预留孔10滑动连接，滑动条6的两端分别穿过两个预留孔10、并分
别与直肋4沿波形钢腹板1高度方向的两端固定连接；多个用于连接两个相邻的所述直肋4
的拼接件，任意相邻两个直肋4的交接位置均设置有一个拼接件，拼接件罩设于直肋4外部。
本发明所述采用可滑动加劲肋的波形钢腹板结构100具有较高的整体屈曲承载力以及较低
的轴向刚度，可以提高加劲波形钢腹板1的褶皱效应，降低加劲肋对预应力的影响，并且所
采用的加劲肋形式易于安装。

[0036] 由于可滑动加劲肋2的直肋4沿波形钢腹板1的轴向(波形钢腹板1的高度方向)可以滑动，施加预应力荷载时波形钢腹板1将会承担主要的预应力，可滑动加劲肋2仅承担滑
动摩擦力传递的轴向力，不会显著降低波形钢腹板1承担的预应力荷载，不会明显降低波形
钢腹板1的预应力效率；此外，可滑动加劲肋2将波形钢腹板1的各个波峰连为一体，提高了
波形钢腹板1在梁纵向的面外弯曲刚度，增加了波形钢腹板1的整体屈曲承载力。

[0037] 于本实施例中，具体地，波形钢腹板1、可滑动加劲肋2以及拼接件均采用钢材制成。

[0038] 于本实施例中，如图4所示，槽形连接件5包括连接板8和两个平行并相对设置的侧板9，各侧板9的的一端均与波形钢腹板1的波峰固定连接，各侧板9的另一端均垂直于连接
板8、并均与连接板8固定连接，各侧板9靠近连接板8的一端均设置有凹槽，凹槽与连接板8
围成预留孔10，预留孔10的轴线沿波形钢腹板1的高度方向设置，滑动条6的两端均伸出连
接板8，如此，预留孔10与滑动条6的两端之间具有一定距离，以使直肋4和滑动条6能够相对
于槽形连接件5和波形钢腹板1滑动。

[0039] 于本实施例中，拼接件为槽形拼接件。

[0040] 进一步地，当直肋4沿垂直于其自身长度方向的断面为矩形时，如图5所示，拼接件为Ω形拼接件3，如图7所示，拼接件的两端均与波形钢腹板1固定连接。本实施例中具体地，
直板通过第一螺栓7与波形钢腹板1固定连接。

[0041] 进一步地，如图8‑图9所示，当直肋4沿垂直于其自身长度方向的断面为倒梯形，拼接件为倒梯形结构，拼接件包括连接杆14和两个L形拼接件15，两个L形拼接件15对称设置、
并拼接形成一倒梯形结构，且两个L形拼接件15在接触处固定连接，两个L形拼接件15拼接
形成的倒梯形结构的内壁与直肋4的外壁相贴合，二者形状相同，以使拼接件能够将相邻的
两个直肋4箍紧在一起，连接杆14用于连接两个L形拼接件15。

[0042] 需要说明的是直肋4和拼接件并不仅限于上述形状，根据实际需要进行设计即可。

[0043] 于本实施例中，如图9所示，L形拼接件15上设置有两个限位块13，两个限位块13平行并相对设置，任意相邻两个直肋4之间均存在间隙，L形拼接件15的长度大于间隙的长度，
两个限位块13均设置于间隙内，且两个限位块13分别与相邻两个直肋4相对的两端平行并
相对设置，各限位块13均与L形拼接件15固定连接，当拼接件与直肋4发生相对滑动时，限位
块13可以限制拼接件的滑动范围，限位块13与其所对应的直肋4端面之间的距离为拼接件
沿直肋4长度方向能够滑动的范围。本实施例中具体地，拼接件和L形拼接件15的长度均为
间隙长度的两到三倍。需要说明的是，各L形拼接件15上均设置两个限位块13。

[0044] 于本实施例中，采用可滑动加劲肋的波形钢腹板结构100还包括两个垫片11，两个垫片11分别设置于滑动条6的两端，各垫片11均设置于滑动条6和直肋4之间，滑动条6、垫片
11以及直肋4三者固定连接。具体地，滑动条6的各端均通过第二螺栓12与垫片11和直肋4紧
固在一起。

[0045] 于本实施例中，拼接件与可滑动加劲肋2的接触面间涂抹润滑剂。

[0046] 该采用可滑动加劲肋的波形钢腹板结构100的施工方法，包括以下步骤：

[0047] 步骤一，在工厂依据设计尺寸生产波形钢腹板1、拼接件及可滑动加劲肋2的各个部件；

[0048] 步骤二，依据设计位置，将槽形连接件5焊接在波形钢腹板1的波峰处；

[0049] 步骤三，依据设计位置，将直肋4放于槽形连接件5之上，将滑动条6的两端分别穿过槽形连接件5的两个预留孔10，并将滑动条6与直肋4固定连接；

[0050] 步骤四，安装拼接件，对于Ω形拼接件的拼接件，先将拼接件定位到安装位置，使其与直肋4顶端接触，再安装螺栓经拼接件固定于波形钢腹板1上；对于倒梯形结构的拼接
件，先将两个L形拼接件15放置在安装位置处，并使两个L形拼接件15拼接成的倒梯形结构
与直肋4的顶端以及直肋4的侧壁相接触，之后焊接两个L形拼接件15接触处，使其成为整
体，最后安装连接杆14。

[0051] 在本发明的描述中，需要说明的是，某些指示的方位或位置关系的词语，其仅是为了便于描述本发明和简化描述，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发明的限制。

[0052] 在本发明的描述中，需要说明的是，“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；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，
也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。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发明中的具体含义。

[0053] 本说明书中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，
依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内
容不应理解为对本发明的限制。