預(yù)應(yīng)力鋼 混凝土組合橋梁制造方法

預(yù)應(yīng)力鋼混凝土組合橋梁制造方法專(zhuān)利01專(zhuān)利背景附圖說(shuō)明發(fā)明內(nèi)容技術(shù)領(lǐng)域目錄03020405權(quán)利要求榮譽(yù)表彰實(shí)施方式目錄0706基本信息《預(yù)應(yīng)力鋼-混凝土組合橋梁制造方法》是李勇和陳宜言于2011年9月30日申請(qǐng)的專(zhuān)利，該專(zhuān)利的申請(qǐng)?zhí)枮?3，公布號(hào)為CNA，授權(quán)公布日為2012年4月25日，發(fā)明人是李勇、陳宜言、聶建國(guó)、劉念琴、王先前、董桔燦、李海、史鳴、李計(jì)祥、覃煒懿?！额A(yù)應(yīng)力鋼-混凝土組合橋梁制造方法》根據(jù)鋼梁的支點(diǎn)負(fù)彎矩影響線，計(jì)算出最不利活荷載位置及該位置的活荷載的大?。辉阡摿旱恼龔澗貐^(qū)澆筑正彎矩區(qū)混凝土；在正彎矩區(qū)混凝土上布置預(yù)壓配重，預(yù)壓配重的位置及大小與最不利位置的活荷載相同；在負(fù)彎矩區(qū)澆筑鋼纖維膨脹混凝土；待鋼纖維膨脹混凝土達(dá)到硬化強(qiáng)度后，拆除預(yù)壓配重。鋼梁頂部的連接件包括剛性組合連接件、柔性組合連接件或非組合連接件、彈性組合連接件。該發(fā)明根據(jù)支點(diǎn)負(fù)彎矩影響線，按照活荷載的最不利位置及大小，準(zhǔn)確、定量的在正彎矩區(qū)混凝土上預(yù)壓配重，支點(diǎn)獲得了正彎矩，鋼梁上的混凝土獲得了壓應(yīng)力，達(dá)到使橋梁儲(chǔ)備足能夠抵消活載的預(yù)荷載的目的。2016年12月7日，《預(yù)應(yīng)力鋼-混凝土組合橋梁制造方法》獲得第十八屆中國(guó)專(zhuān)利優(yōu)秀獎(jiǎng)。（概述圖為《預(yù)應(yīng)力鋼-混凝土組合橋梁制造方法》摘要附圖）專(zhuān)利背景專(zhuān)利背景鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)，除了具有充分發(fā)揮材料力學(xué)優(yōu)點(diǎn)、耐疲勞、延性好、穩(wěn)定性好、降低沖擊系數(shù)等優(yōu)勢(shì)，還具有施工方便、造價(jià)低、綜合效益好等長(zhǎng)處，輕質(zhì)、高強(qiáng)、大跨、環(huán)保、經(jīng)濟(jì)、美觀。鋼-混組合梁橋跨中為正彎矩，混凝土受壓，鋼板受拉，充分發(fā)揮了材料力學(xué)優(yōu)點(diǎn)；但在支點(diǎn)處，截面負(fù)彎矩較大，混凝土橋面板處于受拉區(qū)容易開(kāi)裂，影響結(jié)果安全。為了解決鋼-混組合梁橋支點(diǎn)負(fù)彎矩問(wèn)題，進(jìn)行彎矩調(diào)幅是必要的。申請(qǐng)?zhí)枮?.2的中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利，提出了一種在橋梁施工時(shí)加預(yù)壓荷載的方法來(lái)控制拉應(yīng)力，但沒(méi)有明確提出采用何種具體辦法準(zhǔn)確調(diào)整預(yù)壓荷載，缺乏解決問(wèn)題的具體方法，導(dǎo)致彎矩調(diào)幅的效率不高，特別是多跨連續(xù)梁，施工加載具有一定的盲目性及隨機(jī)性，沒(méi)有發(fā)揮影響線加載彎矩調(diào)幅的效果。

發(fā)明內(nèi)容專(zhuān)利目的有益效果技術(shù)方案發(fā)明內(nèi)容專(zhuān)利目的《預(yù)應(yīng)力鋼-混凝土組合橋梁制造方法》提出一種預(yù)應(yīng)力鋼-混凝土組合橋梁制造方法，其利用鋼梁的彎曲還原原理，根據(jù)支點(diǎn)負(fù)彎矩影響線，按照最不利活荷載位置，準(zhǔn)確、定量地預(yù)加配重，通過(guò)影響線加載形成預(yù)應(yīng)力，抵消活載負(fù)彎矩產(chǎn)生的拉應(yīng)力，達(dá)到利用影響線加載進(jìn)行彎矩調(diào)幅的目的。

技術(shù)方案一種預(yù)應(yīng)力鋼-混凝土組合橋梁制造方法，其特征在于，包括以下步驟：A.加工鋼梁組件，在鋼梁組件頂部布置連接件，在鋼梁組件的底板布置縱肋；B.架設(shè)橋墩，并在橋墩上分段安裝鋼梁組件，多個(gè)鋼梁組件合攏并焊接后形成鋼梁，所述橋墩作為鋼梁的支點(diǎn)；C.計(jì)算出各支點(diǎn)負(fù)彎矩影響線，并根據(jù)支點(diǎn)負(fù)彎矩影響線，計(jì)算出最不利活荷載位置及位于該位置的活荷載的大??；D.在鋼梁的正彎矩區(qū)澆筑正彎矩區(qū)混凝土，并在鋼梁上預(yù)留負(fù)彎矩區(qū)；E.待正彎矩區(qū)混凝土達(dá)到硬化強(qiáng)度后，按照最不利活荷載位置及位于該位置的活荷載的大小，在正彎矩區(qū)混凝土上布置預(yù)壓配重；F.在負(fù)彎矩區(qū)澆筑負(fù)彎矩區(qū)混凝土；G.待負(fù)彎矩區(qū)混凝土達(dá)到硬化強(qiáng)度后，拆除預(yù)壓配重。有益效果《預(yù)應(yīng)力鋼-混凝土組合橋梁制造方法》根據(jù)支點(diǎn)負(fù)彎矩影響線，按照最不利活荷載位置，準(zhǔn)確、定量的在正彎矩區(qū)混凝土上預(yù)壓配重，成橋后撤去預(yù)壓配重，根據(jù)彎曲還原原理，支點(diǎn)獲得了正彎矩，鋼梁上的混凝土獲得了壓應(yīng)力，達(dá)到使橋梁儲(chǔ)備足能夠抵消活載的預(yù)荷載的目的；在負(fù)彎矩區(qū)的鋼梁組件采用非組合或柔性組合，可明顯降低橋面板拉應(yīng)力；負(fù)彎矩區(qū)混凝土采用鋼纖維膨脹混凝土，可明顯提高橋面板抗拉強(qiáng)度；在正彎矩區(qū)與負(fù)彎矩區(qū)的交界區(qū)域，采用彈性組合進(jìn)行過(guò)渡，解決分界面應(yīng)力集中的問(wèn)題。

附圖說(shuō)明附圖說(shuō)明圖1為五跨連續(xù)梁活荷載布置圖；圖2為影響線疊加原理圖；圖3為根據(jù)圖2的影響線計(jì)算出最不利活荷載位置后加載預(yù)壓配重的布置圖；圖4為圖3的加載效應(yīng)圖；圖5為《預(yù)應(yīng)力鋼-混凝土組合橋梁制造方法》實(shí)施例的預(yù)應(yīng)力鋼-混凝土橋梁制造方法的第一期施工圖；圖6為該發(fā)明實(shí)施例的預(yù)應(yīng)力鋼-混凝土橋梁制造方法的第二期施工圖；圖7為該發(fā)明實(shí)施例的預(yù)應(yīng)力鋼-混凝土橋梁制造方法的第三期施工圖；圖8為該發(fā)明實(shí)施例的預(yù)應(yīng)力鋼-混凝土橋梁制造方法的第四期施工圖；圖9為該發(fā)明實(shí)施例的預(yù)應(yīng)力鋼-混凝土橋梁制造方法的第五期施工圖。其中：1、鋼梁；2、連接件；3、縱肋；4、正彎矩區(qū)混凝土；5、預(yù)壓配重；6、鋼纖維膨脹混凝土；7、負(fù)彎矩區(qū)。技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)領(lǐng)域《預(yù)應(yīng)力鋼-混凝土組合橋梁制造方法》涉及路橋及建筑中支撐梁結(jié)構(gòu)領(lǐng)域，具體涉及預(yù)應(yīng)力鋼-混凝土組合橋梁制造方法。

權(quán)利要求權(quán)利要求1.《預(yù)應(yīng)力鋼-混凝土組合橋梁制造方法》特征在于，包括以下步驟：Ａ．加工鋼梁組件，在鋼梁組件頂部布置連接件，在鋼梁組件的底板布置縱肋；Ｂ．架設(shè)橋墩，并在橋墩上分段安裝鋼梁組件，多個(gè)鋼梁組件合攏并焊接后形成鋼梁，所述橋墩作為鋼梁的支點(diǎn)；Ｃ．計(jì)算出各支點(diǎn)負(fù)彎矩影響線，并根據(jù)支點(diǎn)負(fù)彎矩影響線，計(jì)算出最不利活荷載位置及位于該位置的活荷載的大??；Ｄ．在鋼梁的正彎矩區(qū)澆筑正彎矩區(qū)混凝土，并在鋼梁上預(yù)留負(fù)彎矩區(qū)；Ｅ．待正彎矩區(qū)混凝土達(dá)到硬化強(qiáng)度后，按照最不利活荷載位置及位于該位置的活荷載的大小，在正彎矩區(qū)混凝土上布置預(yù)壓配重；Ｆ．在負(fù)彎矩區(qū)澆筑負(fù)彎矩區(qū)混凝土；Ｇ．待負(fù)彎矩區(qū)混凝土達(dá)到硬化強(qiáng)度后，拆除預(yù)壓配重。2.實(shí)施方式實(shí)施方式首先，結(jié)合圖1至圖4，介紹一下《預(yù)應(yīng)力鋼-混凝土組合橋梁制造方法》基于的建筑理論。影響線及最不利活荷載位置的計(jì)算都是該領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的知識(shí)，該發(fā)明的創(chuàng)新之處就在于利用影響線及最不利活荷載位置，準(zhǔn)確地、定量地加載預(yù)壓配重。如圖1所示，為五跨連續(xù)梁的活荷載布置圖，由圖可知，本跨布置活荷載，隔跨布置活荷載，可得到某跨跨內(nèi)最大正彎矩值；在支點(diǎn)左右兩跨布置活荷載，然后隔跨布置活荷載，可得到某支點(diǎn)最大負(fù)彎矩值，如在最后兩組布置中，支點(diǎn)B中產(chǎn)生了最大負(fù)彎矩MB，并產(chǎn)生相應(yīng)的左剪力VBl、右剪力VBr；支點(diǎn)C中產(chǎn)生了最大負(fù)彎矩MC，并產(chǎn)生相應(yīng)的左剪力VCl、右剪力VCr。影響線描述了單位移動(dòng)荷載作用下某一量值（影響量）的變化規(guī)律，當(dāng)有移動(dòng)荷載組（活荷載）或使由可任意間斷布置的分布荷載作用時(shí)，上述量值可以利用影響線根據(jù)疊加原理求得。如圖2所示，根據(jù)疊加原理，將支點(diǎn)負(fù)彎矩MB影響線與支點(diǎn)負(fù)彎矩MC影響線進(jìn)行疊加，即△AB+△AB’,△BC+△BC’，△CD+△CD’，得到支點(diǎn)負(fù)彎矩MB+C影響線，支點(diǎn)負(fù)彎矩MB+C影響線可找出更準(zhǔn)確的最不利活荷載位置。如圖3所示，根據(jù)圖2的支點(diǎn)負(fù)彎矩MB+C影響線，找出最不利活荷載位置及計(jì)算出該位置的活荷載的大小，然后根