一种抗拔不抗剪开口型钢-砼组合梁的连接件

1.本技术涉及桥梁结构的技术领域，尤其涉及一种抗拔不抗剪开口型钢-砼组合梁的连接件。


背景技术：

2.钢-砼组合梁桥将钢梁与混凝土桥面板通过抗剪连接件连接成整体共同受力。利用钢梁承受拉应力，混凝土桥面板承受压应力，同时混凝土桥面板对钢梁受压翼缘起到约束作用，增强了钢梁的整体稳定性，充分发挥了两种材料的性能，刚度大、施工短、经济效益好，是应用比较广的一种桥梁结构形式。然而在结构负弯矩区，混凝土桥面板受拉，钢梁受压，结构处于不利的受力状态，混凝面板开裂后导致组合梁刚度减弱，有害介质也会渗入混凝土中，锈蚀钢筋，腐蚀混凝土。为了解决这一问题，目前研究主要从以下几个方面来控制负弯矩区桥面板所受的应力来防止、控制裂缝的发展：采用新的结构形式；通过某种方式给桥面板施加预应力控制混凝土开裂，但是现场施工比较复杂，而且预应力很大部分会传递到钢梁上翼缘，效率很低；允许混凝土开裂，通过配筋或从材料层面来控制裂缝的宽度；用其他高性能材料替换普通混凝土，造价较高。因此，现有的钢混组合梁结构连接件如栓钉、各种pbl剪力剪等通过抗剪和抗拔作用将钢梁和混凝土桥面板连接在一起协同变形，共同工作，抵抗结构内力，这种连接形式对正弯矩区结构受力是有利的，但是对负弯矩区，连接件的抗剪作用会让混凝土桥面板跟随钢梁整体作用产生很大拉应力，混凝土的收缩徐变及温度应力也会受到钢梁约束产生不利影响。有学者提出采用抗拔不抗剪的连接件具有较好的效果。
3.相关技术中，抗拔不抗剪主要包括纵向不抗剪螺杆式连接件、不抗剪t型连接件等，但是构件比较多，焊接及施工复杂，缺少一种用于负弯矩区抗拔不抗剪的方便施工的连接件。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本技术提供一种抗拔不抗剪开口型钢-砼组合梁的连接件，解决现有剪力钉或剪力剪等连接件对负弯矩区结构受力不利的技术问题。
5.本技术提供一种抗拔不抗剪开口型钢-砼组合梁的连接件，所述连接件，用以连接钢梁和填充有混凝土结构的混凝土板，所述连接件包括：
6.一开口钢板，用以安装在所述钢梁上，所述开口钢板具有呈现弯折状的安装孔；
7.以及，一贯穿钢筋，用以埋入所述混凝土板的混凝土结构内部，所述贯穿钢筋穿设在所述安装孔内，所述穿设被配置成允许所述贯穿钢筋相对于所述安装孔发生指定程度的位移。
8.可选地，所述安装孔呈l形，所述贯穿钢筋位于该l形的其中一直边段。
9.可选地，所述贯穿钢筋的外表面设有填充材料。
10.可选地，所述填充材料为塑料、泡沫或橡胶。
11.可选地，所述开口钢板沿所述钢梁的长度方向延伸。
12.可选地，所述安装孔的顶部与开口钢板的竖向顶部平齐并连通。
13.以上提供的抗拔不抗剪开口型钢-砼组合梁的连接件，在应用至连接钢梁和混凝土板时，能够在安装孔范围内使钢梁-混凝土板之间能发生相对滑移，可以减少负弯矩区混凝土板受到的拉应力，同时不抗剪措施能提高预应力施加效果，而抗拔能力能抵抗砼与钢梁的竖向分离和掀起作用。相比栓钉，钢板连接件在工厂焊接方便。钢板开口设计，抗拔贯穿钢筋可以直接放置在l型孔内，构造简单，施工方便。相邻两l形孔之间采取反向设计，可兼顾钢混纵向不同方向的滑移，防止发生较大滑移时，所有钢筋被拔出，从而提高抗拔稳定性。
附图说明
14.下面结合附图，通过对本技术的具体实施方式详细描述，将使本技术的技术方案及其它有益效果显而易见。
15.图1为本技术实施例提供的连接件在连接状态下一视角的结构示意图。
16.图2为本技术实施例提供的连接件在连接状态下另一视角的结构示意图。
17.图3为申请实施例提供的连接件的立体结构图。
18.其中，图中元件标识如下：
19.1-钢梁上翼缘板；2-钢梁腹板；3-钢梁底板；4-混凝土板钢筋；5-混凝土；6-安装孔；7-贯穿钢筋；8-填充材料；9-开口钢板。
具体实施方式
20.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
21.在本技术的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
22.在本技术的描述中，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；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
23.下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本技术的不同结构。为了简化本技术的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本技术。此外，本技术可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本技术提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以
意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。
24.如图1所示，钢梁由上翼缘板1、腹板2和底板3组成，混凝土板由混凝土板钢筋4和混凝土结构5组成。
25.本技术的纵向不抗剪开口型抗拔钢-砼组合梁连接件，用以连接钢梁和混凝土板，包括焊接在钢梁上翼缘板并具有安装孔6的开口钢板9和贯穿钢筋7。贯穿钢筋7埋入混凝土板的混凝土结构5的内部，贯穿钢筋7穿设所述安装孔6内，并且贯穿钢筋7的穿设被设计成，贯穿钢筋7能够相对于安装孔6发生指定程度的位移。
26.应当说明的是，指定程度的位移，在实际设计时，可以通过所属领域技术人员的常规设计能力根据贯穿钢筋7、安装孔6的接触材料的粗糙度、贯穿钢筋7、安装孔之间的间隙大小，贯穿钢筋7的钢性大小(或者说，弹性模量大小)和贯穿钢筋7自身的重量等设计。
27.应该理解的是，指定程度的位移，是在钢梁受拉、混凝土板受压的特定条件下所产生的位移，并非是指贯穿钢筋7在刚安装至安装孔6内时便会产生明显的活动，明显地，该活动表明贯穿钢筋7的安装是松垮且不被允许的。
28.安装孔6可以呈l形，贯穿钢筋7位于该l形的其中一直边段，即图2、图3所表示的水平段。
29.贯穿钢筋7在安装孔6的位置包覆有填充材料8，填充材料充满整个安装孔6的水平段(在安装孔6呈l形的实现方式中)，填充材料8可以是塑料、泡沫或者橡胶等，填充材料8的作用是用来消除贯穿钢筋7与安装孔6内壁之间的间隙防止混凝土5灌入。填充材料8为低模量材料，这样可以实现不抗剪的效果，使得贯穿钢筋7在安装孔6内水平滑移，如图2和3所示。
30.当混凝土板和钢梁之间相对滑移量较大时，开口钢板9的设计将避免贯穿钢筋7的全部脱离钢板的竖向约束。安装孔6每隔一定距离设置，确保试件的竖向的抗拔连接刚度。
31.这种连接件纵向刚度较弱，在安装孔6水平段范围内，连接件几乎不具备抗剪能力，使得混凝土板和钢梁之间在纵向一定范围内自由滑动，能提高预应力施加效果。而开口钢板对贯穿钢筋的竖向约束作用使得连接件具备较强的抗拔能力，能抵抗混凝土板与钢梁的竖向分离和掀起作用，使得混凝土板和形钢梁具有较强的整体性。
32.本技术的施工方法为：
33.本技术抗拔不抗剪开口型钢-砼组合梁连接件，其施工方法如下：在工厂预制开口钢板9，按设计要求间距开挖正反安装孔，将开口钢板焊接在钢梁上翼缘板1上，在安装孔水平段闭口端部粘贴低弹模材料8，然后将钢梁运至施工现场。安放横向贯穿钢筋7，在安装孔水平段开口端部粘贴低弹模材料8，然后绑扎混凝土板钢筋4，浇筑桥面板混凝土，从而形成如图1～图3所示的抗拔不抗剪的连接件。
34.本技术的连接件，可用于钢-砼组合梁的负弯矩区。可以减少负弯矩区混凝土板受到的拉应力，同时不抗剪措施能提高预应力施加效果，改善混凝土板的长期受力性能，同时连接件具有竖向抗拔能力，能抵抗砼与钢梁的竖向分离和掀起作用。相比栓钉，钢板连接件在工厂焊接方便。钢板开口设计，抗拔贯穿钢筋可以直接放置在l型孔内，构造简单，施工方便。
35.以上所述，仅为本技术较佳的具体实施方式，但本技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本技术揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，
都应涵盖在本技术的保护范围之内。