文/胡強(qiáng)圣 安慶職業(yè)技術(shù)學(xué)院建筑工程系 安徽安慶 246003

鋼箱主梁提吊門(mén)架有限元模擬

文/胡強(qiáng)圣 安慶職業(yè)技術(shù)學(xué)院建筑工程系 安徽安慶 246003

本文參考某大橋主橋的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和荷載情況，利用有限元軟件Midas建立了鋼箱主梁提吊門(mén)架有限元模型，并進(jìn)行了受力計(jì)算分析，模擬結(jié)果能為門(mén)架施工提供參考依據(jù)，也能為其他相關(guān)工程施工提供參考價(jià)值。

特大橋；受力分析；Midas

某大橋主橋是寧波鐵路樞紐新建北環(huán)線(xiàn)上重點(diǎn)控制性工程，主橋設(shè)計(jì)橋型為鋼箱混合梁斜拉橋，全長(zhǎng)909.1m，主跨以468m鋼箱混合梁一跨跨越甬江，中跨419m為鋼箱梁，邊跨采用預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁，孔跨布置為（54+50+50+66+468+66+50+50+54）m。主塔設(shè)計(jì)為鉆石型索塔，主塔高度177.91m。

1、 建模計(jì)算

根據(jù)施工要求，需要對(duì)提吊支架進(jìn)行分析驗(yàn)算，確保滿(mǎn)足要求。支架位置圖見(jiàn)附圖。提吊門(mén)架設(shè)計(jì)參數(shù)如下表1。

表1 提吊門(mén)架設(shè)計(jì)參數(shù)及用途

模型如圖1。

圖1 提吊門(mén)架模型

2、 荷載分析

鋼箱梁標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段尺寸為21m×9m，重約181.2t，考慮起重天車(chē)和吊具重量，作用在龍門(mén)吊主桁上的重量為200t，共四個(gè)作用點(diǎn)，每個(gè)作用點(diǎn)施加的節(jié)點(diǎn)荷載為P=500kN。

龍門(mén)架沿著貝雷梁上的軌道移動(dòng)，將箱梁移動(dòng)到現(xiàn)澆梁上的運(yùn)梁臺(tái)車(chē)上。第一跨時(shí)是最不利情況。

2.1 鋼管立柱

通過(guò)有限元軟件Midas，得到鋼管立柱最大組合應(yīng)力如圖2， 最大位移如圖3。

由于考慮鋼管的安裝、連接誤差及結(jié)構(gòu)的重要程度，取1.5的安全系數(shù)。

最大應(yīng)力立柱回轉(zhuǎn)半徑r=520mm，長(zhǎng)細(xì)比為：λ=10000/520=19，查表得：Ψ=0.985。

最大組合應(yīng)力

σ=39.4MPa＜Ψ[σ]=0.985×215/1.5=141MPa，滿(mǎn)足強(qiáng)度及穩(wěn)定性要求。

圖2 最大組合應(yīng)力

圖3 最大位移

2.2 貝雷梁

圖4 最大剪應(yīng)力值

圖5 最大位移值

2.3 龍門(mén)架主桁

圖6 最大組合應(yīng)力值

圖7 最大剪應(yīng)力值

圖8 最大位移值

圖9 最大組合應(yīng)力值

結(jié)論：

本文利用有限元軟件Midas建立了某大橋鋼箱主梁提吊門(mén)架有限元模型，并進(jìn)行了受力計(jì)算分析，模擬結(jié)果能為門(mén)架施工提供參考依據(jù)，也能為其他相關(guān)工程施工提供參考價(jià)值。

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