预制组合梁节段连接结构及其应用技术领域
本发明涉及组合结构领域，尤其是涉及一种预制组合梁节段连接结构及含连
接结构的组合梁。
背景技术
组合结构即同一截面或各杆件有两种或两种以上材料制作的结构，因其材料利
用合理、施工便捷等优点，在路桥及建筑领域得以广泛应用。近年来，组合结构连
续梁因行车舒适、建筑高度小、整体性好等优点逐渐代替简支梁，成为组合结构梁
式桥的主要表达形式。
目前，在钢与混凝土组合结构中钢梁接头部位一般有两种结构形式，焊接和栓
接。焊接会产生较大的施工误差；而且会产生残余应力，对于钢梁部分的疲劳极为
不利。然而栓接结构简单、连接可靠、施工快捷、装拆方便。因此，工程中多采用
栓接进行钢梁的连接。
然而，在钢与混凝土组合结构中钢梁接头部位栓接一般有两种结构形式，在结
构部位不设置剪力连接件和在结构部位的上拼接板上焊接剪力连接件。如果在结构
部位不设置剪力连接件，会导致该处钢与混凝土的结合较弱，钢梁会承受较大的荷
载，使得本来薄弱的连接接头受力更为不利。如果在接头部位的上拼接板上焊接剪
力连接件，往往会影响到高强螺栓的拧紧操作，导致剪力连接件的布置数量受到限
制。并且在荷载作用下，剪力连接件的受力将直接传递至上拼接板，使得上拼接板
承受较大的局部荷载，会引起上拼接板的局部掀起或者撬起，掀起或者撬起的杠杆
作用会在高强螺栓部位产生较大的作用，可能导致上拼接板与钢梁直接的脱空，致
使两者直接产生相对的滑动或者错动。如果结构承受较大的荷载幅或者钢与混凝土
之间承受较大的拉力荷载，接头部位的剪力连接件会出现疲劳破坏现象。
因此，开发一种新型的钢与混凝土组合梁接头构造对于保证钢与混凝土之间的
有效连接和提高连接部位的疲劳强度具有十分重要的意义。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种预制组合梁
节段连接结构及其应用。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
预制组合梁节段连接结构，包括：
拼接板组：至少包括一块大拼接板及两块小拼接板，
螺栓组：至少包括两套螺栓副，每套螺栓副包括一带螺纹的螺杆、连接在小拼
接板表面的固定螺母、连接在大拼接板表面的紧固螺母以及连接在带螺纹的螺杆自
由端的锚固螺母。
两块小拼接板平行设在钢梁上翼缘板的下表面，大拼接板设在钢梁上翼缘板上
表面，拼接板组经螺栓组与钢梁上翼缘板连接。
所述的带螺纹的螺杆的自由端有一定长度伸入组合梁混凝土后浇段。
还包括两段钢梁，经螺栓组与拼接板组连接。
所述的钢梁为钢板梁、钢箱梁或钢桁梁。
预制组合梁节段连接结构的应用，该预制组合梁节段连接结构与至少两块组合
梁混凝土预制板、设置在混凝土预制板之间的至少一块组合梁混凝土后浇段构成组
合梁，所述的预制组合梁节段连接结构连接在组合梁混凝土后浇段底部。
螺栓组中的螺杆及锚固螺母埋设在所述组合梁混凝土后浇段内。
所述的组合梁采用以下方法进行施工：
(1)将两段钢梁部分通过拼接板组和螺栓组进行拼接；
(2)在螺栓组的自由端安装锚固螺母；
(3)在组合梁混凝土后浇段中浇筑混凝土，使混凝土包裹住螺栓组的自由端
和锚固螺母，进行混凝土的养生并达到预期的强度等级，至此完成预制组合梁节段
的连接。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
一、该组合梁的拼接连接无需工地焊接，降低了制作安装成本，加快了工程
的施工速度，降低了工程的总造价，提高了结构的耐久性。
二、通过高强度螺栓副保证组合梁中关键受力部位的钢结构的有效连接，通
过高强度螺栓副中具有一定长度的自由端螺杆和锚固螺母保证钢与混凝土有效连
接，相对于其它传统形式连接构造可以减少组合梁的连接材料用量。
附图说明
图1为实施例1中本发明的断面结构示意图；
图2为实施例1中本发明的立面结构示意图；
图3为实施例2中本发明的断面结构示意图；
图4为实施例2中本发明的立面结构示意图；
图5为实施例3中本发明的断面结构示意图；
图6为实施例3中本发明的立面结构示意图；
图7为实施例4中步骤(1)中的施工结构示意图；
图8为实施4中步骤(1)中的施工结构示意图；
图9为实施例4中步骤(2)中的施工结构示意图；
图10为实施例4中步骤(3)中的施工结构示意图；
图11为实施4中步骤(3)中的施工结构示意图；
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明提出的一种预制组合梁节段连接结构、含
该预制组合梁节段连接结构的组合梁作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求
书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均
使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
实施例1
结合图1和图2对本发明的具体结构进行说明。预制组合梁节段连接结构300，
其主要用于组合结构连续梁负弯矩区，它包括一拼接板组200。拼接板组200包括
大拼接板201和小拼接板202。拼接板组200上设有至少一套能够与钢梁连接的高
强度螺栓副100。上述高强度螺栓副100包括一带螺纹的螺杆101、固定螺母102、
紧固螺母103、锚固螺母104、垫片一105和垫片二106。其中，垫片一105位于
固定螺母102和小拼接板202之间，垫片二106位于紧固螺母103和大拼接板201
之间。固定螺母102位于钢梁翼缘的下表面处，带螺纹的螺杆101的自由端穿过钢
梁的翼缘和拼接板组200的部分埋入混凝土板。混凝土板、拼接板组200和钢梁通
过高强螺栓连接副100紧密地连接在一起。
当高强度螺栓副100承受较大拉拔力时，可在埋入混凝土板的带螺纹的螺杆
101的自由端增设锚固螺母104，以增加高强度螺栓副100的抗拔强度。高强螺栓
副100中的螺栓强度等级为8.8级或10.9级，带螺纹的螺杆101、固定螺母102表
面均进行镀锌或磷化等处理以增强其防腐能力。
实施例2：
结合图3和图4对本发明的具体结构进行说明。预制组合梁节段连接结构300，
大体与实施例1相同，不同之处在于，本实施例的预制组合梁节段连接结构300
还包括至少两段钢梁301，拼接板组200通过至少两套高强度螺栓连接副100与钢
梁301连接。
钢梁301为钢板梁、钢箱梁或钢桁梁。除此之外，拼接板组200与钢梁301
的顶板接触面采用符合摩擦面要求的防腐涂装体系。
实施例3
结合图5和图6对本发明的具体结构进行说明。本实施例为含有预制组合梁节
段连接结构的组合梁400，它包括至少两块预制混凝土板402和至少一段混凝土后
浇段401，以及至少一套位于混凝土后浇段401下部的预制组合梁节段连接结构
300。预制组合梁节段连接结构300中带螺纹的螺杆101的固定端位于钢梁301上
翼缘底面，带螺纹的螺杆101的自由端穿过钢梁301上翼缘和拼接板组200并埋设
于混凝土后浇段401内。拼接板组200和钢梁301螺栓孔的制孔精度同高强度螺栓
制孔要求，当组合梁400较长时，根据预制混凝土板402和混凝土后浇段401的纵
向变形可将螺栓孔适当放大。
实施例4
组合梁采用以下方法进行施工：
(1)如图7(断面图)和图8(立面图)所示，在钢梁301上安装拼接板组
200和高强度螺栓连接副100；
(2)如图9(断面图)所示，搭设模板500，使模板500的上表面与大拼接板
201的上表面平齐，并于模板500上端浇筑混凝土后浇段401；
(3)如图10(断面图)和图11(立面图)所示，待混凝土板达到设计强度及
龄期后，拆除模板，完成组合梁的安装。
除此之外，还可以在埋入混凝土后浇段401的带螺纹的螺杆101的端部增设锚
固螺母104，以增加高强螺栓副100的抗拔强度。
上述描述仅是对本发明较佳的实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，
本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要
求书的保护范围。