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申请/专利权人：中国建筑第五工程局有限公司

摘要：本发明提供一种轨道梁简支转连续结构体系及其设计方法，其包括用于连接两侧的第一轨道梁和第二轨道梁以及用于连接两者的简支转连续结构，基于上述结构的设计方法包括以下步骤：S1、确定支点截面；S2、钢板和钢筋的选用；S3、剪力钉布置；S4、该结构体系的裂缝宽度安全系数计算；S5、该体系的抗弯承载力安全系数计算；S6、基于设计人员自行定义的容许最小安全系数，迭代上述步骤，优化结构；S7、迭代上述步骤，直至得到的安全系数满足需求，则完成该结构体系的设计；该体系可抵抗较大的负弯矩区拉力且不存在现有技术中的负弯矩钢束张拉难题，且基于该结构的设计方法可快速实现该类结构的受力计算和设计优化，便于大规模推广应用。

主权项：1.一种轨道梁简支转连续结构体系及其设计方法，其特征在于，所述轨道梁简支转连续结构体系包括用于连接两侧的第一轨道梁和第二轨道梁以及用于连接所述第一轨道梁和第二轨道梁的简支转连续结构；所述第一轨道梁和第二轨道梁包括预制的预应力混凝土构件，所述轨道梁简支转连续结构设置于连续墩的墩顶上；所述轨道梁简支转连续结构包括：钢筋、钢板、后浇湿接头和剪力钉；所述钢筋设置于所述第一轨道梁和第二轨道梁中，所述钢筋穿过所述第一轨道梁并和所述第二轨道梁靠近的侧面相连接，所述剪力钉与所述钢板连接，所述钢板顶面与所述第一轨道梁和第二轨道梁的上表面平齐，所述钢板在所述轨道梁的预应力钢束锚固之前预埋于所述轨道梁内，所述后浇湿接头浇筑于所述第一轨道梁和所述第二轨道梁之间以连接所述第一轨道梁和第二轨道梁；所述后浇湿接头的纵向长度为Lc，基于所述轨道梁简支转连续结构体系的设计方法包括以下步骤：S1、支点截面的确定：根据跨座式单轨规范对轨道梁的挠度要求，确定所述轨道梁简支转连续结构体系的跨中截面和位于连续墩处的支点截面，所述支点截面假设为宽B、高H的普通钢筋混凝土实心矩形截面，计算支点裂缝宽度验算时所述支点截面的最不利负弯矩Mq和竖向剪力Vq，计算支点处抗弯承载力验算时所述支点截面的最不利负弯矩Md和竖向剪力Vd，获得所述支点截面距所述支点截面的左侧零弯矩截面的距离为Lm，得出所述支点截面所需的受拉区钢筋面积为Arr；S2、钢板和钢筋的选用：根据混凝土浇筑要求和钢筋连接的要求，得出所述钢筋距离所述支点截面上缘的最小净距sr、最大钢筋直径dr、钢筋总根数nr，计算所述钢筋的实际面积Ar＝nrπdr24，钢板厚度为Hp，钢板的纵向长度Lp＝2H、宽度Bp＝B，此时支点截面为所述矩形截面与设置于所述矩形截面上方的钢板截面叠加的截面，所述支点截面高H＝Hc+Hp，所述支点截面上缘的所述钢筋重心距所述钢板的底面距离为srp；S3、剪力钉布置：根据钢混组合结构规范对所述剪力钉的构造规定和布置要求，确定所述钢板下方的最小剪力钉间距ss和最大剪力钉直径ds，以及最大剪力钉总数ns；S4、轨道梁简支转连续结构体系的裂缝宽度安全系数计算：所述轨道梁简支转连续结构体系以连续墩的中轴线分为两侧，裂缝宽度验算时所述支点截面处的所述钢板轴力Npq按位于所述后浇湿接头中一侧的所述剪力钉纵向剪力Vx1、所述轨道梁简支转连续结构体系一侧范围内第一轨道梁中的所述剪力钉纵向剪力Vx2与所述钢板一侧的端部轴力Nx3之和计算，即：Npq＝Vx1+Vx2+Nx3，则钢筋轴力Nrq＝Mq-NpqH-Hp2-1-0.87Hc-srp0.87Hc-srp+NpqArBHp，根据Npq、Nrq和裂缝宽度验算公式能够得出所述裂缝宽度Wcr，所述轨道梁简支转连续结构体系的裂缝宽度安全系数为RW＝0.2Wcr；S5、轨道梁简支转连续结构体系的抗弯承载力安全系数计算：抗弯承载力验算时按所述钢板与混凝土无粘结这一最不利情况计算，即所述支点截面处的所述钢板轴向承载力Npu为所述钢板的自身抗力强度和所有剪力钉的抗剪承载力之和之间的最小值，所述轨道梁简支转连续结构体系的抗弯承载力Mu＝NpuH-Hp2-x2+frdArHc-srp-x2，式中frd为钢筋抗拉强度设计值，x为混凝土受压区高度且x＝min{frdArfcdB，ξbHc-srp}，ξb为钢筋混凝土受弯构件的相对界限受压区高度，所述轨道梁简支转连续结构体系的抗弯承载力安全系数为RM＝MuMd；S6、若min{RW，RM}[R]，[R]为由设计人员自行定义的容许最小安全系数且不小于1.3，则减小钢板纵向长度Lp和厚度Hp，减小钢筋面积Ar，重新转至S3步骤，再次进行所述轨道梁简支转连续结构体系的设计；若min{RW,RM}≤[R]，则转至S7步骤；S7、若min{RW，RM}≤1.2，则增大H，并重新转至S2步骤；若1.2＜min{RW，RM}≤[R]，则完成所述轨道梁简支转连续结构体系的设计。

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