園林拱橋拱圈飾面石連接結(jié)構(gòu)及其施工方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種園林拱橋拱圈飾面石連接結(jié)構(gòu)及其施工方法，涉及園林橋梁施工領(lǐng)域，包括鋼筋混凝土拱圈、建筑荷載、人群荷載和飾面石等，并將飾面石設(shè)為“「”形，該“「”形一橫下部?jī)?nèi)底面與鋼筋混凝土拱圈的頂部?jī)?nèi)水平面相貼連以承受飾面石的內(nèi)水平面支承力，從而改善受力特性；再用密封型膨脹螺栓組件代替植筋或標(biāo)準(zhǔn)型膨脹螺栓，其具有帶十字型凹槽的墊圈，可方便拱圈混凝土水泥漿滲入封閉密封型膨脹螺栓組件與飾面石內(nèi)的空隙；同時(shí)，還通過(guò)力學(xué)分析，提出飾面石的計(jì)算公式，改變目前采用經(jīng)驗(yàn)估計(jì)飾面石連接構(gòu)件受力的缺點(diǎn)，改進(jìn)后的飾面石連接結(jié)構(gòu)及其施工方法還具有構(gòu)造簡(jiǎn)單、施工方便、依據(jù)科學(xué)、受力安全可靠、鑲嵌質(zhì)量好等優(yōu)點(diǎn)。
【專利說(shuō)明】園林拱橋拱圈飾面石連接結(jié)構(gòu)及其施工方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種園林橋梁施工領(lǐng)域，尤其是指園林拱橋拱圈飾面石連接結(jié)構(gòu)及其施工方法。

【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)代文明給建筑領(lǐng)域帶來(lái)了單調(diào)乏味、枯燥壓抑的鋼筋混凝土叢林，人們更向往與大自然接地氣的建筑；因此，近郊游玩和消遣的選擇中，園林屬于首選去處之一?！坝袌@皆有橋，無(wú)橋不成園”，是中國(guó)傳統(tǒng)園林藝術(shù)中一種獨(dú)特的元素。木橋、竹橋、藤橋和石橋，是園林橋梁的主要型式，但用這些傳統(tǒng)材料建成的橋梁需經(jīng)常維修、更新，耐久性差，特別是石拱橋，由于城市地基承載力低，不適宜建造。為了克服這個(gè)缺點(diǎn)，用鋼筋混凝土建筑隱蔽的承重部分，出露部分采用石料鑲嵌或建造，也能達(dá)到逼真的效果。
[0003]園林石拱橋的鋼筋混凝土拱圈是橋梁的主要上部結(jié)構(gòu)，一般在鋼筋混凝土拱圈外鑲嵌花崗巖等飾面石，墩臺(tái)和欄桿等上部結(jié)構(gòu)也采用石料建造或鑲嵌飾面石。目前，在鋼筋混凝土拱圈上鑲嵌花崗巖等類飾面石常用兩種方法:一是鋼筋混凝土拱圈澆筑完成后，再用環(huán)氧樹脂膠泥和鉚釘錨固外貼，這種方法鑲嵌工藝復(fù)雜，質(zhì)量難以保證，橋梁使用過(guò)程中容易脫落，修補(bǔ)費(fèi)工費(fèi)時(shí)，又影響美觀；二是飾面石與鋼筋混凝土拱圈一起澆筑，首先在飾面石內(nèi)側(cè)面鉆孔，用植筋膠植入鋼筋，再將鋼筋與混凝土內(nèi)的拱圈鋼筋骨架電焊，最后澆筑拱圈混凝土，這種在飾面石內(nèi)用植筋膠植入鋼筋的方法有三個(gè)缺陷:其一，植筋膠植入鋼筋孔內(nèi)定位困難，難以做到植入的鋼筋周邊膠體粘結(jié)均勻，其二，電焊時(shí)高溫會(huì)導(dǎo)致植入鋼筋與結(jié)構(gòu)物之間的粘結(jié)材料強(qiáng)度降低，影響錨固力，其三，植入鋼筋的直徑和深度按經(jīng)驗(yàn)估計(jì)，缺乏理論依據(jù)，往往錨固力過(guò)于保守而浪費(fèi)材料或錨固力不足影響飾面石鑲嵌質(zhì)量。同時(shí)，現(xiàn)在所用的飾面石均為直板型，受力效果欠佳、支承力較差。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷而提供一種構(gòu)造簡(jiǎn)單、施工方便、受力安全可靠、鑲嵌質(zhì)量好的園林拱橋拱圈飾面石連接結(jié)構(gòu)及其施工方法。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)問題通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
一種園林拱橋拱圈飾面石連接結(jié)構(gòu)，包括作為園林拱橋上部出露部分的鋼筋混凝土拱圈及鋼筋混凝土拱圈上的建筑荷載和人群荷載，所述的鋼筋混凝土拱圈橫向兩端的頂部?jī)?nèi)水平面和端部外垂直面上分別鑲嵌多塊飾面石，所述的每塊飾面石的橫截面均呈“「”形，該“「”形飾面石頂部一橫的內(nèi)底面相貼連在所述鋼筋混凝土拱圈的頂部?jī)?nèi)水平面上，“「”形飾面石一豎的內(nèi)側(cè)面相貼連在所述鋼筋混凝土拱圈的端部外垂直面上；所述的“「”形飾面石頂部一橫的內(nèi)側(cè)面和“「”形飾面石一豎的內(nèi)側(cè)面上分別設(shè)有多根嵌裝固定的密封型膨脹螺栓組件，每根密封型膨脹螺栓組件的外端部均伸入并固定在鋼筋混凝土拱圈內(nèi)。
[0006]所述的鋼筋混凝土拱圈是由拱圈鋼筋骨架和拱圈混凝土構(gòu)成，所述的每根密封型膨脹螺栓組件的外端部均與拱圈鋼筋骨架作電焊固定，再由拱圈混凝土澆筑成一體。
[0007]所述的每根密封型膨脹螺栓組件除墊圈外均為標(biāo)準(zhǔn)緊固連接件，包括膨脹套管、螺栓、螺母、墊圈和彈片，所述螺栓的膨脹端配套安裝在膨脹套管內(nèi)，螺栓的螺紋端伸入鋼筋混凝土拱圈內(nèi)，并與拱圈鋼筋骨架作電焊固定。
[0008]所述的“「”形飾面石頂部一橫內(nèi)側(cè)面和“「”形飾面石一豎內(nèi)側(cè)面分別設(shè)有多個(gè)預(yù)留孔，所述的每根密封型膨脹螺栓組件的膨脹套管均對(duì)應(yīng)嵌裝固定在每個(gè)預(yù)留孔內(nèi)，該預(yù)留孔的深度大于膨脹套管的高度為5?10mm，每根密封型膨脹螺栓組件的螺栓均與每個(gè)預(yù)留孔的孔壁之間留有空隙。
[0009]所述的墊圈是圓環(huán)形鋼質(zhì)薄片，其厚度比標(biāo)準(zhǔn)的墊圈厚一倍，與飾面石空隙相貼的端面上設(shè)有呈十字型分布的凹槽，該凹槽的深度為墊圈厚度的一半，每個(gè)凹槽均與所述空隙相連通。
[0010]所述的鋼筋混凝土拱圈上的建筑荷載和人群荷載分別為鋼筋混凝土拱圈上的建筑重量和拱橋建成后的人群活動(dòng)荷載。
[0011]所述的“ Γ”形飾面石頂部一橫的內(nèi)底面具有內(nèi)水平面支承力，該內(nèi)水平面支承力是在鋼筋混凝土拱圈上的建筑荷載和人群荷載作用下與所述內(nèi)底面相貼連的鋼筋混凝土拱圈頂部?jī)?nèi)水平面上的反力，該內(nèi)水平面支承力的計(jì)算需符合如下公式:
公式一、
Nz = bq3，
公式二、

d (aqx + acj2 — bcj,) — nYj N1 = O
公式二、



f=l
由公式二可得公式四:
公式四、




3

bdq% = Ctdiql




1=1
公式五、




3
Odicjl ^q1) ^nYjNi
?I— I
式中，巧——飾面石的內(nèi)水平面支承力(《V)；
?——單塊“「”形飾面石頂部一橫的平均長(zhǎng)度(■); b—單塊“「”形飾面石頂部一橫減去一豎水平寬度的平均長(zhǎng)度(爾)； d—單塊“「”形飾面石的平均寬度(w); c——鋼筋混凝土拱圈的橫向?qū)挾?_ )；
"——每塊飾面石中每層密封型膨脹螺栓組件的數(shù)量；
——飾面石上所受的建筑荷載(JW/iw2 )；
g2—飾面石上所受的人群荷載(jw/i?2 )；
9%——飾面石內(nèi)水平面支承力的平均分布強(qiáng)度(ttr/m2 )；
= i，23)—每塊飾面石中每層密封型膨脹螺栓組件所受的垂直力(Mf)；
ij(i = l,23)—每塊飾面石中每層密封型膨脹螺栓組件所受的水平力(w)；
以上公式是以飾面石中設(shè)置3層、每層《根密封型膨脹螺栓組件為例的，如飾面石中設(shè)置B?層時(shí)，將以上公式中的即可。同時(shí)，在公式四、公式五中，
a、當(dāng)每塊飾面石中每層密封型膨脹螺栓組件所受的垂直力#大于螺栓的屈服剪切強(qiáng)度JVc時(shí)，即Nt(i = 1,2,3) >- Nc，或鋼筋混凝土拱圈的拱圈鋼筋骨架達(dá)到屈服剪切強(qiáng)度時(shí)，密封型膨脹螺栓組件不再受力，即％(i = 123) = O，密封型膨脹螺栓組件的螺栓與飾面石的內(nèi)水平面支承力Y最大，為公式六、





"I
K.= Wft 二 WX....................................................................................................................—----?ζ1- 二從 + q:)
公式七、
0 == ^3ι±--
Y3maxL
baο
b、當(dāng)每塊飾面石中每層密封型膨脹螺栓組件所受的垂直力i(剛達(dá)到螺栓的屈服剪切強(qiáng)度義時(shí)，即罵=，或拱圈鋼筋骨架剛達(dá)到屈服剪切強(qiáng)度時(shí)，即
JVfCi = 1,2^) = JVe ,密封型膨脹螺栓組件的螺栓與飾面石的內(nèi)水平面支承力Nz最小，為
公式八、: ^€h: W X —: Odiql + 奪:)-5wA;f 公式九、
ft — Cidjql +q2)-3nNc %min -。
[0012]所述的密封型膨脹螺栓組件在拉力i>作用下，飾面石上所受的剪切應(yīng)力和正拉應(yīng)力的計(jì)算需符合如下公式:
公式十、
P = Q Z=: Jp2 + P2

丨 _* γ ?U
公式1、

Pt.p
cos or
公式十二、
B—^wmmmmf'd


1.._ I i LA
式中
a——飾面石的擴(kuò)散角(rarf )；
P—密封型膨脹螺栓組件的最大錨固力、即拉力(?Π ；
Pt——在密封型膨脹螺栓組件的最大拉力P作用下，飾面石所受的剪切力(JW);
K—在密封型膨脹螺栓組件的最大拉力作用下，飾面石所受的正拉應(yīng)力(JW)； 根據(jù)上述公式十、公式十一、公式十二的計(jì)算，則飾面石所受的剪切應(yīng)力τ和正拉應(yīng)力cr分別由以下公式計(jì)算得出，即公式十三、
P
1T _
JiL{R + r)cosa
公式十四、
Ptva

CF —-------


Td^ll + r)
式中，CE——飾面石的擴(kuò)散角(rarf);
P——密封型膨脹螺栓組件的最大錨固力、即拉力(MO ；
L—密封型膨脹螺栓組件嵌入飾面石內(nèi)的有效長(zhǎng)度(?); r—密封型膨脹螺栓組件嵌入飾面石內(nèi)的末端有效直徑(胃)；
Jt —密封型膨脹螺栓組件的錨固力經(jīng)擴(kuò)散后的飾面石表面的有效直徑C? );
并且,飾面石的容許拉應(yīng)力crS [σ]和容許剪應(yīng)力r S [r], [cf]為飾面石的容許拉應(yīng)力，[τ]為飾面石的容許剪應(yīng)力，才不致因密封型膨脹螺栓組件的錨固力過(guò)大而引起損壞或直接損壞飾面石。
[0013]所述的飾面石的橫截面受到密封型膨脹螺栓組件的預(yù)壓力、飾面石的內(nèi)水平面支承力、及鋼筋混凝土拱圈上的建筑荷載和人群荷載的共同作用，其強(qiáng)度計(jì)算需符合如下公式:
公式十五、
N = Bxdxiq1、q2 q3) = Bdiq1 +? -%)
公式十六、
M =hyidxi{ql+q2 -^)x- = ^b>d{qx +<y2
根據(jù)上述公式十五、公式十六的計(jì)算，則飾面石的橫截面正應(yīng)力和剪應(yīng)力分別為:
公式十七、
M nP 2辦吻1nP Sh^djql +?-q立±6nP氣
σ Wr ± Sdft,2± dhi

6
公式十八、
τ_ N _ +?2 — %) — +--2 — %)
碑— A — h
式中
M——飾面石橫截面的彎矩(JW-1B);
N——飾面石橫截面的剪力(iff)；
CF-飾面石橫截面的正應(yīng)力(MPa)；
T-飾面石橫截面的剪應(yīng)力(Affb)；
W——飾面石橫截面的抗彎截面模量(W);
S—飾面石橫截面的截面積(》2)；
b—單塊“「”形飾面石頂部一橫減去一豎水平寬度的平均長(zhǎng)度(!H);d—單塊“「”形飾面石的平均寬度〔Hf)飾面石上部寬度略大于下部寬度，多個(gè)飾面石相互拼接以形成拱形拱圈；
9l——飾面石上所受的建筑荷載(JW/IB2 ); ?2—飾面石上所受的人群荷載(JW/w2);
——飾面石內(nèi)水平面支承力的平均分布強(qiáng)度(JWZiwj );
P—密封型膨脹螺栓組件的最大錨固力(MO ； n——每塊飾面石中每層密封型膨脹螺栓組件的數(shù)量；
K— “「”形飾面石頂部一橫的高度；
由公式十七、公式十八可知，當(dāng)ft最小時(shí)，即嘆3 — %論時(shí)，飾面石橫截面的正應(yīng)力、
剪應(yīng)力可達(dá)到最大,要求飾面石橫截面的正應(yīng)力容許正應(yīng)力和剪應(yīng)力r S容許剪應(yīng)力。
[0014]所述的園林拱橋拱圈飾面石的施工方法具體操作步驟如下:
步驟一、根據(jù)飾面石的力學(xué)計(jì)算數(shù)據(jù)加工“「”形飾面石，并將該“「”形飾面石與鋼筋混凝土拱圈相貼接部位鑿毛，以加強(qiáng)與鋼筋混凝土拱圈的結(jié)合效果；
步驟二、利用沖擊電鉆將“「”形飾面石的頂部一橫內(nèi)側(cè)面和一豎內(nèi)側(cè)面上分別鉆出多個(gè)相應(yīng)尺寸的預(yù)留孔，每個(gè)預(yù)留孔內(nèi)均嵌裝固定密封型膨脹螺栓組件的膨脹套管和螺栓，通過(guò)旋緊螺母即可使膨脹套管、螺母、彈片、墊圈與飾面石脹緊成一體；
步驟三、在預(yù)先搭設(shè)的拱架上，將帶有多根嵌裝固定好密封型膨脹螺栓組件的飾面石安放在鋼筋混凝土拱圈橫向兩端的頂部?jī)?nèi)水平面和端部外垂直面位置上，并按照施工需要留出螺栓的合適長(zhǎng)度，再將螺栓外端部與該拱圈鋼筋骨架作電焊焊接固定；
步驟四、澆筑拱圈混凝土，并在密封型膨脹螺栓組件與拱圈鋼筋骨架的連接處加強(qiáng)振蕩，以使拱圈混凝土的水泥漿滲入封閉飾面石預(yù)留孔內(nèi)的空隙，從而使飾面石與鋼筋混凝土拱圈形成一體共同受力。
[0015]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明主要是將鑲嵌在鋼筋混凝土拱圈上的飾面石設(shè)計(jì)為“「”形，該“「”形頂部一橫下部的內(nèi)底面與鋼筋混凝土拱圈的頂部?jī)?nèi)水平面相貼連以承受飾面石的內(nèi)水平面支承力，從而改善飾面石的受力特性；再用密封型膨脹螺栓組件代替植筋或標(biāo)準(zhǔn)型膨脹螺栓，該密封型膨脹螺栓組件具有一個(gè)帶十字型凹槽的墊圈，且凹槽均與“「”形飾面石頂部一橫的內(nèi)側(cè)面和“「”形飾面石一豎的內(nèi)側(cè)面上所預(yù)設(shè)的預(yù)留孔內(nèi)空隙相連通，從而使拱圈混凝土的水泥漿能滲入而封閉密封型膨脹螺栓組件與飾面石內(nèi)的空隙，起到保護(hù)密封型膨脹螺栓組件免受外界水汽進(jìn)入，延長(zhǎng)密封型膨脹螺栓組件的使用壽命；同時(shí)，還通過(guò)力學(xué)分析，提出一套飾面石的計(jì)算公式，改變目前一般采用經(jīng)驗(yàn)估計(jì)飾面石連接構(gòu)件受力的缺點(diǎn)，做到不過(guò)于保守而浪費(fèi)材料或錨固力不足而影響飾面石的鑲嵌質(zhì)量，故改進(jìn)后的飾面石連接結(jié)構(gòu)及其施工方法具有構(gòu)造簡(jiǎn)單、施工方便、依據(jù)科學(xué)、受力安全可靠、鑲嵌質(zhì)量好等優(yōu)點(diǎn)。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖2為圖1的B— B剖視圖。
[0018]圖3為鋼筋混凝土拱圈的剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖4為飾面石的橫截面結(jié)構(gòu)示意圖(安裝有密封型膨脹螺栓組件)。
[0020]圖5為密封型膨脹螺栓組件的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖6為墊圈的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖7為飾面石f/ic)彈性支承反力影響線圖。
[0023]圖8為飾面石受力計(jì)算示意圖。
[0024]圖9為圖8的右視圖。
[0025]圖10為飾面石A— A截面受力計(jì)算示意圖。
[0026]圖11為圖10的右視圖。
[0027]圖12為密封型膨脹螺栓組件在飾面石上錨固處的受力計(jì)算示意圖。
[0028]圖13為飾面石與鋼筋混凝土拱圈的受力計(jì)算示意圖。
[0029]圖14為實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0030]圖15為圖14的右視圖。
[0031]圖16為實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0032]圖17為圖16的右視圖。

【具體實(shí)施方式】
[0033]下面將按上述附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施例再作詳細(xì)說(shuō)明。
[0034]如圖廣圖17所示，1.鋼筋混凝土拱圈、11.拱圈鋼筋骨架、12.拱圈混凝土、13.端部外垂直面、14.頂部?jī)?nèi)水平面、2.飾面石、21.預(yù)留孔、22.內(nèi)側(cè)面、23.內(nèi)底面、24.空隙、
3.密封型膨脹螺栓組件、31.膨脹套管、32.墊圈、321.凹槽、33.彈片、34.螺母、35.螺栓、
4.建筑荷載、5.人群荷載。
[0035]園林拱橋拱圈飾面石連接結(jié)構(gòu)及其施工方法，如圖1、圖2所示,涉及一種園林橋梁施工領(lǐng)域，其基本構(gòu)造主要包括鋼筋混凝土拱圈1、及鋼筋混凝土拱圈上的建筑荷載4和人群荷載5，該建筑荷載4和人群荷載5分別為鋼筋混凝土拱圈I上的建筑重量和拱橋建成后的人群活動(dòng)荷載。
[0036]所述的鋼筋混凝土拱圈I是拱橋上部的主要結(jié)構(gòu)，它作為園林拱橋上部的出露部分，由圖3所示的拱圈鋼筋骨架11和澆筑一體的拱圈混凝土 12構(gòu)成，在鋼筋混凝土拱圈I橫向延伸并外露的兩端分別設(shè)有頂部?jī)?nèi)水平面14和端部外垂直面13，且頂部?jī)?nèi)水平面14和端部外垂直面13上將分別鑲嵌多塊以花崗巖類石材制成的飾面石2，相鄰兩塊飾面石之間相互斷開不連續(xù)，塊與塊之間的縫隙填抹環(huán)氧樹脂膠泥，通過(guò)飾面石2的鑲嵌能起整個(gè)拱橋與周邊環(huán)境協(xié)調(diào)和美觀的作用。
[0037]所述的每塊飾面石2均是按照拱橋的力學(xué)數(shù)據(jù)加工成如圖4所示橫截面呈“「”形，該“「”形飾面石的高度，即如圖9、圖11所示的h，“「”形飾面石的頂部一橫高度，即如圖9、圖11所示的Ill ;所述的“「”形飾面石頂部一橫的內(nèi)底面23相貼連在鋼筋混凝土拱圈I的頂部?jī)?nèi)水平面14上，“「”形飾面石一豎的內(nèi)側(cè)面22相貼連在鋼筋混凝土拱圈I的端部外垂直面13上，“「”形飾面石2相貼連接觸的表面鑿毛，以加強(qiáng)與鋼筋混凝土拱圈I的結(jié)合效果；同時(shí)，飾面石2的內(nèi)側(cè)面22上還需預(yù)設(shè)多層密封型膨脹螺栓組件3，每層多根密封型膨脹螺栓組件3，每根密封型膨脹螺栓組件3的外端部均與拱圈鋼筋骨架11作電焊固定，再由拱圈混凝土 12澆筑成一體以共同形成拱橋的鋼筋混凝土拱圈I。
[0038]為易于圖示和說(shuō)明起見，本實(shí)施例簡(jiǎn)化為飾面石2的內(nèi)側(cè)面22上預(yù)設(shè)三層密封型膨脹螺栓組件3，每層設(shè)三根密封型膨脹螺栓組件3。
[0039]所述的“ r”形飾面石2頂部一橫的內(nèi)底面23具有內(nèi)水平面支承力，該內(nèi)水平面支承力是在鋼筋混凝土拱圈I上的建筑荷載4和人群荷載5作用下與內(nèi)底面相貼連的鋼筋混凝土拱圈I頂部?jī)?nèi)水平面14上的反力，它能改善飾面石2的受力特性，即相當(dāng)于飾面石的牛腿，支承在鋼筋混凝土拱圈I的頂部?jī)?nèi)水平面14上，在飾面石2受力時(shí)不易脫落，增加牢固度。
[0040]如圖1、圖5?圖9所示，飾面石2的內(nèi)水平面支承力計(jì)算過(guò)程如下:
第一，先計(jì)算飾面石2和鋼筋混凝土拱圈I荷載橫向分布系數(shù)，如圖7為飾面石的
彈性支承反力影響線圖，其中q2為均布荷載，即人群荷載。
[0041]飾面石2和鋼筋混凝土拱圈I荷載橫向分布系數(shù)簡(jiǎn)化計(jì)算模型為:
?成塊狀的飾面石2鑲嵌在鋼筋混凝土拱圈I橫向的兩端外側(cè)，塊與塊之間相互斷開不連續(xù)，鋼筋混凝土拱圈I整體縱向受力時(shí)，不計(jì)飾面石2的受力。
[0042]6、每塊飾面石2上的密封型膨脹螺栓組件3與鋼筋混凝土拱圈I的拱圈鋼筋骨架11電焊連接，鋼筋混凝土拱圈I的橫向局部受力計(jì)算時(shí)，以鋼筋混凝土拱圈I的橫向?qū)挾?、每塊飾面石2的厚度和高度分別作為彈性支承梁的長(zhǎng)度、寬度和高度，飾面石2與鋼筋混凝土拱圈I之間為鉸接。
[0043]c、利用杠桿原理法計(jì)算荷載橫向分布系數(shù)
(O建筑荷載:按照飾面石2占鋼筋混凝土拱圈I寬度比例平均分?jǐn)偂?br> [0044](2)汽車荷載橫向分布系數(shù):飾面石2的厚度一般小于50 ,汽車輪胎最小距飾面石外邊緣50 --布載，杠桿原理法計(jì)算的汽車荷載橫向分布系數(shù)為O。
[0045](3)人群荷載標(biāo)準(zhǔn)值和橫向分布系數(shù)
孔徑小于50 m ,人群荷載3.0 JW/M3 ;橋梁計(jì)算跨徑等于或大于150 m時(shí),人群荷載標(biāo)準(zhǔn)值為2.5 iN/m7 ;橋梁計(jì)算跨徑在大于50 w小于150 I?時(shí)可由線性內(nèi)插得到人群荷載標(biāo)準(zhǔn)值；跨徑不等的連續(xù)結(jié)構(gòu)采用最大計(jì)算跨徑的人群荷載標(biāo)準(zhǔn)值；城鎮(zhèn)郊區(qū)行人密集地區(qū)的公路橋梁人群荷載標(biāo)準(zhǔn)值為上述標(biāo)準(zhǔn)值1.15倍；專用人行橋梁人群荷載標(biāo)準(zhǔn)值為3.5 IsNim7。
[0046]人群荷載橫向分布系數(shù):Wcr = = I。
[0047]第二，計(jì)算飾面石2的內(nèi)水平面支承力:
如圖8、圖9所示，每塊飾面石2在建筑荷載4和人群荷載5作用下，每塊飾面石2中設(shè)置的三層密封型膨脹螺栓組件3與拱圈鋼筋骨架11連接處的水平拉(壓)力、垂直力分別為
Pr JV13Pr N2' N3，飾面石2的內(nèi)水平面支承力為JVz ,該內(nèi)水平面支承力的計(jì)算需符合如下公式:
公式一、
Nz = bq3
公式二、



3
d(aqi +%: 0






I= I
公式二、

E = O
jCmmi
;=I
由公式二可得公式四:
公式四、





3
bdq5 = ad{qx 十(:卜)一--y^ N1




1=1
公式五、
od(q} + f2)-





★?O? I

?Γ'? WBmrnm崖立.化—.......................................................................................................................M......................................................................................................................式中，JV2——飾面石的內(nèi)水平面支承力(JW)；
0.—單塊“「”形飾面石頂部一橫的平均長(zhǎng)度(Bi); b—單塊“「”形飾面石頂部一橫減去一豎水平寬度的平均長(zhǎng)度(《I ); d—單塊“「”形飾面石的平均寬度(爾)，飾面石上部寬度大于下部寬度； c——鋼筋混凝土拱圈的橫向?qū)挾?》? )
H——每塊飾面石中每層密封型膨脹螺栓組件的數(shù)量； ft——飾面石上所受的建筑荷載(JW7in2 );
f3—飾面石上所受的人群荷載，即外荷載(iW/l?3 ); ffi——飾面石內(nèi)水平面支承力的平均分布強(qiáng)度(JW/m2 );
= 1,23)—每塊飾面石中每層密封型膨脹螺栓組件所受的垂直力(W)；
i?(i = I,23)——每塊飾面石中每層密封型膨脹螺栓組件所受的水平力(w)；
以上公式是以飾面石中設(shè)置3層、每層η根密封型膨脹螺栓組件為例的，如飾面石中設(shè)置《層時(shí)，將以上公式中的1- = Bt即可。同時(shí)，在公式四、公式五中，
a、當(dāng)每塊飾面石2中每層密封型膨脹螺栓組件3所受的垂直力大于螺栓的屈服剪切強(qiáng)度JVc時(shí)，即NiQ = 1,2,3) >- Ne，或鋼筋混凝土拱圈I的拱圈鋼筋骨架11達(dá)到屈服剪切強(qiáng)度時(shí)，密封型膨脹螺栓組件3不再受力，即N/i = 1,2,3) = O,密封型膨脹螺栓組件3的螺栓35與飾面石2的內(nèi)水平面支承力&最大，為公式六、




3
義瞧== ad(q, + q,)
公式七、
Λ — W&i+t) —_免+1)
t a...............f~m— '
I jimxf ff
bd h
b、當(dāng)每塊飾面石2中每層密封型膨脹螺栓組件3所受的垂直力Ni剛達(dá)到螺栓35的屈月艮剪切強(qiáng)度K時(shí),即罵(i = 1,23) ，或拱圈鋼筋骨架11剛達(dá)到屈服剪切強(qiáng)度時(shí)，即
N^i = 1,23) = Nc ,密封型膨脹螺栓組件3的螺栓35與飾面石2的內(nèi)水平面支承力Nz
最小，為
公式八、
AU = Mqi = M X ctd^—土..............=.......3|1^......= Cidiql + Ch) — 3 我.M
公式九、
Qd1i + 分、)一3wA.....................'』iAbt —
Jjynmxj -§

bd
[0048]所述的三層密封型膨脹螺栓組件3在飾面石2內(nèi)側(cè)面22上的設(shè)置結(jié)構(gòu)為:“「”形飾面石2頂部一橫的內(nèi)側(cè)面22上設(shè)置一層密封型膨脹螺栓組件3，“「”形飾面石2 —豎的內(nèi)側(cè)面22上設(shè)置兩層密封型膨脹螺栓組件3，每層均為水平設(shè)置三根密封型膨脹螺栓組件
3;因此，還需在“「”形飾面石2的內(nèi)側(cè)面22上分別對(duì)應(yīng)每根密封型膨脹螺栓組件3進(jìn)行嵌裝固定的位置以沖擊電鉆鉆出相應(yīng)尺寸的預(yù)留孔21。
[0049]所述的每根密封型膨脹螺栓組件3均為鋼質(zhì)緊固件，其包括膨脹套管31、螺栓35、螺母34、墊圈32和彈片33 ;其中，膨脹套管31、螺栓35、螺母34和彈片33均為標(biāo)準(zhǔn)的膨脹螺栓部件，即螺栓35的膨脹端配套安裝在膨脹套管31內(nèi)，螺栓35的螺紋端外露并連接螺母34和彈片33 ;所述的帶有螺栓膨脹端的膨脹套管31嵌裝在“「”形飾面石2的預(yù)留孔21內(nèi)，該預(yù)留孔的深度需大于膨脹套管31的長(zhǎng)度為5?10_，故螺栓35與預(yù)留孔21的孔壁之間就會(huì)形成空隙24。
[0050]所述的墊圈32為密封型膨脹螺栓組件3中特制的增設(shè)零件，它采用圓環(huán)形鋼質(zhì)薄片，厚度比標(biāo)準(zhǔn)的墊圈厚一倍，與飾面石2空隙24相貼的端面上開有十字型交叉的凹槽321，凹槽為圓弧形槽，凹槽321的深度為墊圈32厚度的一半，每個(gè)凹槽321均與預(yù)留孔21內(nèi)的空隙24相連通，故能使拱圈混凝土 12的水泥漿滲入而封閉螺栓35與預(yù)留孔21之間的空隙24，起到保護(hù)密封型膨脹螺栓組件3免受外界水汽進(jìn)入，延長(zhǎng)密封型膨脹螺栓組件3的使用壽命。
[0051]所述的螺栓35螺紋端需伸入鋼筋混凝土拱圈I內(nèi)，螺栓35在外預(yù)留的合適長(zhǎng)度需按照施工需要進(jìn)行選取，并將螺栓35外端部與鋼筋混凝土拱圈I的拱圈鋼筋骨架11作電焊焊接固定，然后通過(guò)拱圈混凝土 12實(shí)現(xiàn)飾面石2與剛勁混凝土拱圈I的澆筑一體。
[0052]所述的密封型膨脹螺栓組件3在拉力P、即最大錨固力作用下，飾面石2上所受的剪切應(yīng)力和正拉應(yīng)力的計(jì)算需如圖12所示符合如下公式:
公式十、
P = O= JP; +P1
公式十一、

P

P -


COS Cf
公式十二、

P _ UfrY /v
Fmmmm JT I 4 I
HO
式中
α-飾面石的擴(kuò)散角(raaf )；
P—密封型膨脹螺栓組件的最大錨固力、即拉力(Wf)；
Pt——在密封型膨脹螺栓組件的最大拉力P作用下，飾面石所受的剪切力(JW)
K—在密封型膨脹螺栓組件的最大拉力P作用下，飾面石所受的正拉應(yīng)力(m)； 根據(jù)上述公式十、公式十一、公式十二的計(jì)算，則飾面石所受的剪切應(yīng)力τ和正拉應(yīng)力cr分別由以下公式計(jì)算得出，即公式十三、
P
成(J? + r)cos<2
公式十四、

CT- Ptga
7iL{R + r)
式中，——飾面石的擴(kuò)散角);
P——密封型膨脹螺栓組件的最大錨固力、即拉力(iftO ;
L—密封型膨脹螺栓組件嵌入飾面石內(nèi)的有效長(zhǎng)度(w )； r—密封型膨脹螺栓組件嵌入飾面石內(nèi)的末端有效直徑(胃)；
R —密封型膨脹螺栓組件的錨固力經(jīng)擴(kuò)散后的飾面石表面的有效直徑)；
并且，飾面石的容許拉應(yīng)力CTg |σ|和容許剪應(yīng)力r S為飾面石的容許拉應(yīng)力，[Γ]為飾面石的容許剪應(yīng)力，才不致因密封型膨脹螺栓組件的錨固力過(guò)大而引起損壞或直接損壞飾面石。
[0053]所述的飾面石強(qiáng)度，以飾面石的橫截面，即圖10?圖13所示A—A截面是受力最不利截面，該A—A截面受到密封型膨脹螺栓組件3的預(yù)壓力、飾面石2的內(nèi)水平面支承力、及鋼筋混凝土拱圈I上的建筑荷載4和人群荷載5的共同作用，其強(qiáng)度計(jì)算需符合如下公式:公式十五、
^A-A = bx+^2-^) = bdi% +?-?)
公式十六、
MA_A 二 b乂 d 咖 +g2?)
根據(jù)上述公式十五、公式十六的計(jì)算，則飾面石2的A— A截面正應(yīng)力和剪應(yīng)力分別為:
公式十七、
? Μλ.....λ , nP 產(chǎn)⑷ 4 ^ f nP 5b2d{qiOnPhl
€Γ, , =--X-=-1-X-■=-1-
S^aOidhdh:

6
公式十八、
τ — h 二 +?1-f3) 二 Kqi +? -%)
A f df\ dl\ \
式中
Μα_λ-飾面石橫截面的彎矩(iW-JH )；
na—a—飾面石橫截面的剪力(_)； crA-A——飾面石橫截面的正應(yīng)力(MFa)；
TA~A-飾面石橫截面的剪應(yīng)力(MPa);
wA_A—飾面石橫截面的抗彎截面模量(?/)；
^A-A-飾面石橫截面的截面積(》3 );
b—單塊“「”形飾面石頂部一橫減去一豎水平寬度的平均長(zhǎng)度C?);d——單塊“「”形飾面石的平均寬度〔1? )，飾面石上部寬度略大于下部寬度，多個(gè)飾面石相互拼接以形成拱形拱圈；
——飾面石上所受的建筑荷載(JW/iw2 ); g2—飾面石上所受的人群荷載(iw/ι^); fs——飾面石內(nèi)水平面支承力的平均分布強(qiáng)度(jBT/iw2 )；
P—密封型膨脹螺栓組件的最大錨固力、即拉力(JW)； n——每塊飾面石中每層密封型膨脹螺栓組件的數(shù)量；
K— “「”形飾面石頂部一橫的高度；
由公式十七、公式十八可知，當(dāng)分3最小時(shí)，即穿3 ~ ?3π*ι時(shí)，飾面石A—A截面的正應(yīng)力、剪應(yīng)力可達(dá)到最大，要求飾面A— A截面的正應(yīng)力^.....Α <[σ]容許正應(yīng)力和剪應(yīng)力Ta a S [?！咳菰S剪應(yīng)力。
[0054]所述的園林拱橋拱圈飾面石的施工方法，其具體操作步驟如下:
步驟一、根據(jù)飾面石的力學(xué)計(jì)算數(shù)據(jù)加工“「”形飾面石2，并將該“「”形飾面石2與鋼筋混凝土拱圈I相貼接部位鑿毛，以加強(qiáng)與鋼筋混凝土拱圈I的結(jié)合效果；
步驟二、利用沖擊電鉆將“「”形飾面石2的頂部一橫內(nèi)側(cè)面22和一豎內(nèi)側(cè)面22上分別鉆出多個(gè)相應(yīng)尺寸的預(yù)留孔21，每個(gè)預(yù)留孔內(nèi)均嵌裝固定密封型膨脹螺栓組件3的膨脹套管31和螺栓35，通過(guò)旋緊螺母34即可使膨脹套管31、螺母34、彈片33、墊圈32與飾面石2脹緊成一體；
步驟三、在預(yù)先搭設(shè)的拱架上，將帶有多根嵌裝固定好密封型膨脹螺栓組件3的飾面石2安放在鋼筋混凝土拱圈I橫向兩端的頂部?jī)?nèi)水平面14和端部外垂直面13位置上，并按照施工需要留出螺栓35的合適長(zhǎng)度，再將螺栓外端部與該拱圈鋼筋骨架11作電焊焊接固定；
步驟四、澆筑拱圈混凝土 12，并在密封型膨脹螺栓組件3與拱圈鋼筋骨架11的連接處加強(qiáng)振蕩，以使拱圈混凝土 12的水泥漿滲入封閉飾面石2預(yù)留孔21內(nèi)的空隙24，從而使飾面石2與鋼筋混凝土拱圈I形成一體共同受力。
[0055]本發(fā)明再以兩個(gè)具體實(shí)施例來(lái)詳細(xì)描述該園林拱橋拱圈飾面石的連接結(jié)構(gòu)。
[0056]實(shí)施例1
如圖14、圖15所示，橋梁上部結(jié)構(gòu)采用三孔連拱橋，拱軸線均為圓弧線，單孔計(jì)算跨徑8.6m,矢高1.075m,矢跨比為1:8，拱圈采用40cm厚矩形鋼筋混凝土拱板，板寬6.7m,拱




JCjI κ? Jl Jjn 78
腳處均采用鉸接。飾面石2的平均寬度為d =——= 62.15mm，飾面石的高度h為





JSr
40mm,飾面石的頂部一橫高度Ii1為1mm,飾面石頂部一橫的平均長(zhǎng)度<2為20mm,飾面石頂部一橫減去一豎水平寬度的平均長(zhǎng)度b為7mm ;密封型膨脹螺栓組件等數(shù)據(jù)見表I。
[0057]表I為密封型膨脹螺栓組件的各組成零件數(shù)據(jù)表
I輸孔反寸€_> I[ 豐A憧饈c mo
W 涵——.......mil..........“?..…—................MillXiai I 14,5 ~ 7P | CP [ 700iSMU
實(shí)施例2
如圖16、圖17所示，本橋采用單跨拱橋，凈跨徑為6.0m,主拱采用38cm厚矩形鋼筋混凝矩形板，板寬6.8米，兩側(cè)與鋼筋混凝土一字墻固結(jié)。飾面石2的寬度為70^ + 65 O
d = ———= 67.75mm，飾面石的高度h為38mm，飾面石的頂部一橫高度Ii1為10mm，飾面石頂部一橫的平均長(zhǎng)度α為20mm，飾面石頂部一橫減去一豎水平寬度的平均長(zhǎng)度b為7mm ;密封型膨脹螺栓組件等數(shù)據(jù)見表2。
麵盡邏.[ 輸孔見寸I 豐力憧饞c m......................1?..............................?is..........(誦、——I——'

{JtbMu TLJLmm^S^LStL..1 ^drtA ? B JoLm#jJi IStm ? c !3FW iJfjM
—ii 暴 ?—}....—ICS.....?#............................?1............................1...........................TOO0...........................1...........................S20B...........................
【權(quán)利要求】
1.一種園林拱橋拱圈飾面石連接結(jié)構(gòu)，包括作為園林拱橋上部出露部分的鋼筋混凝土拱圈(I)及鋼筋混凝土拱圈上的建筑荷載(4)和人群荷載(5)，所述的鋼筋混凝土拱圈(I)橫向兩端的頂部?jī)?nèi)水平面(14)和端部外垂直面(13)上分別鑲嵌多塊飾面石(2)，其特征在于: a、所述的每塊飾面石(2)的橫截面均呈“「”形，該“「”形飾面石(2)頂部一橫的內(nèi)底面(23)相貼連在所述鋼筋混凝土拱圈(I)的頂部?jī)?nèi)水平面(14)上，“「”形飾面石(2)—豎的內(nèi)側(cè)面(22)相貼連在所述鋼筋混凝土拱圈(I)的端部外垂直面(13)上； b、所述的“「”形飾面石(2)頂部一橫的內(nèi)側(cè)面(22)和“「”形飾面石(2)—豎的內(nèi)側(cè)面(22)上分別設(shè)有多根嵌裝固定的密封型膨脹螺栓組件(3)，每根密封型膨脹螺栓組件(3)的外端部均伸入并固定在鋼筋混凝土拱圈(I)內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的園林拱橋拱圈飾面石連接結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的鋼筋混凝土拱圈(I)是由拱圈鋼筋骨架(11)和拱圈混凝土(12)構(gòu)成，所述的每根密封型膨脹螺栓組件(3)的外端部均與拱圈鋼筋骨架(11)作電焊固定，再由拱圈混凝土(12)澆筑成一體。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的園林拱橋拱圈飾面石連接結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的每根密封型膨脹螺栓組件(3)均包括膨脹套管(31)、螺栓(35)、螺母(34)、墊圈(32)和彈片(33)，所述螺栓(35)的膨脹端配套安裝在膨脹套管(31)內(nèi)，螺栓(35)的螺紋端伸入鋼筋混凝土拱圈(I)內(nèi)，并與拱圈鋼筋骨架(11)作電焊固定。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的園林拱橋拱圈飾面石連接結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的“「”形飾面石(2)頂部一橫內(nèi)側(cè)面(22)和“「”形飾面石(2)—豎內(nèi)側(cè)面(22)分別設(shè)有多個(gè)預(yù)留孔(21)，所述的每根密封型膨脹螺栓組件(3)的膨脹套管(31)均對(duì)應(yīng)嵌裝固定在每個(gè)預(yù)留孔(21)內(nèi)，該預(yù)留孔的深度大于膨脹套管(31)的高度為5?10mm，每根密封型膨脹螺栓組件(3)的螺栓(35)均與每個(gè)預(yù)留孔(21)的孔壁之間留有空隙(24)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的園林拱橋拱圈飾面石連接結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的墊圈(32)是圓環(huán)形鋼質(zhì)薄片，其厚度比標(biāo)準(zhǔn)的墊圈厚一倍，與飾面石(2)空隙(24)相貼的端面上設(shè)有呈十字型分布的凹槽(321)，該凹槽的深度為墊圈(32)厚度的一半，每個(gè)凹槽(321)均與所述空隙(24)相連通。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的園林拱橋拱圈飾面石連接結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的鋼筋混凝土拱圈(I)上的建筑荷載(4)和人群荷載(5)分別為鋼筋混凝土拱圈(I)上的建筑重量和拱橋建成后的人群活動(dòng)荷載。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的園林拱橋拱圈飾面石連接結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的“「”形飾面石(2)頂部一橫的內(nèi)底面(23)具有內(nèi)水平面支承力，該內(nèi)水平面支承力是在鋼筋混凝土拱圈(I)上的建筑荷載(4)和人群荷載(5)作用下與所述內(nèi)底面(23)相貼連的鋼筋混凝土拱圈(I)頂部?jī)?nèi)水平面(14)上的反力，該內(nèi)水平面支承力的計(jì)算需符合如下公式: 公式一、
= bq、， 公式二、




5 dIaql + aq2 — bq:%) — Ni 二 O




?=1 公式二、= O
；—I 由公式二可得公式四: 公式四、




3
bdq, = Ociiql +f,)~ Ni




1=1 公式五、



3Cid(Cj^q2)-1iYjNl
Cf=
J bd 式中，——飾面石的內(nèi)水平面支承力(Hf)； ?—單塊“「”形飾面石頂部一橫的平均長(zhǎng)度(《O; *—單塊“「”形飾面石頂部一橫減去一豎水平寬度的平均長(zhǎng)度(w); d—單塊“「”形飾面石的平均寬度(BI); C——鋼筋混凝土拱圈的橫向?qū)挾?； ?——每塊飾面石中每層密封型膨脹螺栓組件的數(shù)量； §1——飾面石上所受的建筑荷載(iW/iw2 ); ?2—飾面石上所受的人群荷載(JW/ι?2 ); ffs——飾面石內(nèi)水平面支承力的平均分布強(qiáng)度(iW/m2)； ^(1=1,23)——每塊飾面石中每層密封型膨脹螺栓組件所受的垂直力(Mn ； i"(i = 1,2,3)—每塊飾面石中每層密封型膨脹螺栓組件所受的水平力(ΜΨ)； 以上公式是以飾面石(2)中設(shè)置3層、每層力η根密封型膨脹螺栓組件，如飾面石(2)中設(shè)置M層時(shí)，將以上公式中的i=爾即可；同時(shí)，在公式四、公式五中， a、當(dāng)每塊飾面石(2)中每層密封型膨脹螺栓組件(3)所受的垂直力.Ar1-大于螺栓(35)的屈服剪切強(qiáng)度Nc時(shí)，即N人i = 1^3)卜Nc，或鋼筋混凝土拱圈(I)的拱圈鋼筋骨架(11)達(dá)到屈服剪切強(qiáng)度時(shí)，密封型膨脹螺栓組件(3)不再受力，即MG = 1,23) = O,密封型膨脹螺栓組件(3)的螺栓(35)與飾面石(2)的內(nèi)水平面支承力JVz最大，為 公式六、+ <y,) — #?〉' A, 盡顏=Mqi =Mx......................................................--—^— = Gdiql + q:) 公式七、
Hhmxf ff
hab b、當(dāng)每塊飾面石(2)中每層密封型膨脹螺栓組件(3)所受的垂直力剛達(dá)到螺栓(35)的屈服剪切強(qiáng)度義時(shí)，即馬，或拱圈鋼筋骨架(11)剛達(dá)到屈服剪切強(qiáng)度時(shí)，即=二 _Λ?，密封型膨脹螺栓組件(3)的螺栓(35)與飾面石(2)的內(nèi)水平面支承力Nz最小，為 公式八、 N,nm = bdq,: hd x 魅—土—■-^^= MKql + f,)- jnNc -.^ 公式九、
^ad(ql+q2)^3nNc — bd °
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的園林拱橋拱圈飾面石連接結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的密封型膨脹螺栓組件(3)在拉力P作用下，飾面石(2)上所受的剪切應(yīng)力和正拉應(yīng)力的計(jì)算需符合如下公式: 公式十、P = Q= Ip2 + P"

Y ￡tl 公式1、O_ P
T cos a 公式十二、L.^ j__w §~^ gη ' ~~ o 式中 a-飾面石的擴(kuò)散角(rasi ) P—密封型膨脹螺栓組件的最大錨固力、即拉力(fcW)； P,—在密封型膨脹螺栓組件的最大拉力P作用下，飾面石所受的剪切力(JfcW); Pn—在密封型膨脹螺栓組件的最大拉力P作用下，飾面石所受的正拉應(yīng)力(JW)； 根據(jù)上述公式十、公式十一、公式十二的計(jì)算，則飾面石(2)所受的剪切應(yīng)力τ和正拉應(yīng)力σ分別由以下公式計(jì)算得出，即 公式十三、 Γ- P
Tdijl I r)cos^r 公式十四、PtgajtL{R 4- r) 式中，ff——飾面石的擴(kuò)散角(rarf); P—密封型膨脹螺栓組件的最大錨固力、即拉力(《)； L—密封型膨脹螺栓組件嵌入飾面石內(nèi)的有效長(zhǎng)度(《 - ^—密封型膨脹螺栓組件嵌入飾面石內(nèi)的末端有效直徑(■)； R —密封型膨脹螺栓組件的錨固力經(jīng)擴(kuò)散后的飾面石表面的有效直徑C?)； 并且,飾面石(2)的容許拉應(yīng)力erg[σ]和容許剪應(yīng)力rS[r|, [cr]為飾面石的容許拉應(yīng)力，[r|為飾面石的容許剪應(yīng)力，才不致因密封型膨脹螺栓組件(3)的錨固力過(guò)大而引起損壞或直接損壞飾面石。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的園林拱橋拱圈飾面石連接結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的飾面石(2)的橫截面受到密封型膨脹螺栓組件(3)的預(yù)壓力、飾面石(2)的內(nèi)水平面支承力、及鋼筋混凝土拱圈(I)上的建筑荷載(4)和人群荷載(5)的共同作用，其強(qiáng)度計(jì)算需符合如下公式: 公式十五、N^bxdxiq1 +q2 -務(wù))二bd{q^q2 -%) 公式十六、M = hxdx(ql+q2 -?3)x— = d{qx +q2~%) 根據(jù)上述公式十五、公式十六的計(jì)算，則飾面石(2)的橫截面正應(yīng)力和剪應(yīng)力分別為: 公式十七、σ U+^=爾gl+g2iWS噸2兩dti 公式十八、
Z — Bdjql +q2 - q3) — Bjql + q2 q3)—^ — \ 式中 M——飾面石橫截面的彎矩(JW-1B); N-飾面石橫截面的剪力(IW)； Or-飾面石橫截面的正應(yīng)力(AflPar)； f-飾面石橫截面的剪應(yīng)力(JfPff)； W——飾面石橫截面的抗彎截面模量(《*); S—飾面石橫截面的截面積(M2)； b—單塊“「”形飾面石頂部一橫減去一豎水平寬度的平均長(zhǎng)度(爾)；d—單塊“「”形飾面石的平均寬度〔I? )，飾面石上部寬度略大于下部寬度，多個(gè)飾面石相互拼接以形成拱形拱圈； ——飾面石上所受的建筑荷載(JW/w2 ); g,—飾面石上所受的人群荷載(JUWm3 ); ?3——飾面石內(nèi)水平面支承力的平均分布強(qiáng)度(fcW/JB2 )； P—密封型膨脹螺栓組件的最大錨固力(Mn ； η—每塊飾面石(2)中每層密封型膨脹螺栓組件(3)的數(shù)量； K— “「”形飾面石頂部一橫的高度； 由公式十七、公式十八可知，當(dāng)ft最小時(shí)，即分3 — ^3?時(shí)，飾面石(2)橫截面的正應(yīng)力、剪應(yīng)力可達(dá)到最大，要求飾面石(2)橫截面的正應(yīng)力CF < \σ]容許正應(yīng)力和剪應(yīng)力T < [τ]容許剪應(yīng)力。
10.一種應(yīng)用權(quán)利要求1所述的園林拱橋拱圈飾面石的施工方法，其特征在于該施工方法的具體操作步驟如下: 步驟一、根據(jù)飾面石(2)的力學(xué)計(jì)算數(shù)據(jù)加工“「”形飾面石(2)，并將該“「”形飾面石與鋼筋混凝土拱圈(I)相貼接部位鑿毛，以加強(qiáng)與鋼筋混凝土拱圈(I)的結(jié)合效果；步驟二、利用沖擊電鉆將“「”形飾面石(2)的頂部一橫內(nèi)側(cè)面(22)和一豎內(nèi)側(cè)面(22)上分別鉆出多個(gè)相應(yīng)尺寸的預(yù)留孔(21)，每個(gè)預(yù)留孔內(nèi)均嵌裝固定密封型膨脹螺栓組件(3)的膨脹套管(31)和螺栓(35)，通過(guò)旋緊螺母(34)即可使膨脹套管(31)、螺母(34)、彈片(33)、墊圈(32)與飾面石(2)脹緊成一體； 步驟三、在預(yù)先搭設(shè)的拱架上，將帶有多根嵌裝固定好密封型膨脹螺栓組件(3)的飾面石(2)安放在鋼筋混凝土拱圈(I)橫向兩端的頂部?jī)?nèi)水平面(14)和端部外垂直面(13)位置上，并按照施工需要留出螺栓(35)的合適長(zhǎng)度，再將螺栓(35)外端部與該拱圈鋼筋骨架(11)作電焊焊接固定；步驟四、澆筑拱圈混凝土(12)，并在密封型膨脹螺栓組件(3)與拱圈鋼筋骨架(11)的連接處加強(qiáng)振蕩，以使拱圈混凝土(12)的水泥漿滲入封閉飾面石(2)預(yù)留孔(21)內(nèi)的空隙(24)，從而使飾面石(2)與鋼筋混凝土拱圈(I)形成一體共同受力。
【文檔編號(hào)】E01D21/00GK104213502SQ201410442064
【公開日】2014年12月17日 申請(qǐng)日期:2014年9月2日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月2日
【發(fā)明者】陳出新, 陳久武, 葉海波, 盧華武, 謝其云, 程益鳳 申請(qǐng)人:浙江綠藝園林工程有限公司