從紹虎
(中鐵七局集團第四工程有限公司,湖北 武漢 430000)
某主橋上部采用(65+100+65)m 預應力混凝土連續(xù)箱梁結構,箱梁采用單箱單室直腹板截面。箱梁頂寬9.5m,底寬6m,翼緣板寬1.75m,根部梁高6.2m,腹板厚50cm~80cm,底板厚度為32cm~80cm。最重節(jié)段為1#節(jié)段長3.5m,重193.2t。
箱梁懸臂澆注采用菱形掛籃進行施工,根據(jù)設計圖紙,對掛籃采用MIDAS進行空間建模分析[1,2]。
掛籃結構包括主桁架、立柱間橫向連接系、前上橫梁、底籃、導梁等見圖一。主桁架采用桁架結構建模計算,見圖二。
圖一 掛籃結構圖
圖二 菱形掛籃空間模型圖
3.1 梁段混凝土重量:2.65t/m3
3.2 人群及機具荷載取2.5KPa。
3.3 超載系數(shù)取1.05;
3.4 新澆砼動力系數(shù)取1.2;
3.5 掛籃行走時的沖擊系數(shù)取1.2;
3.6 荷載組合:
①砼重+掛籃自重+施工、人群機具+動力附加系數(shù)(強度計算)
②砼重+掛籃自重(剛度計算)
掛籃主桁施工荷載組合下各桿件內(nèi)力見圖三及表一:
圖三 主桁桿件內(nèi)力圖
表一 主桁架各桿件內(nèi)力表
菱形主桁架結構平面桿系共5 根桿件,桿件截面2[40a,截面見圖四。由表一可知桿件A5受壓力最大且桿件最長,桿件A3受拉力最大,故只檢算A5及A3桿件。
圖四 主桁桿件截面圖
主桁截面特性:
4.2.1 A5桿件檢算
①軸向壓應力
②壓桿穩(wěn)定性
彎矩平面內(nèi)穩(wěn)定性:
桿細長比λ—構件在彎作用上的細長比:rx=0.153m λ=L/ ix=5.624/0.153=36.8
綴板間距按80cm 考慮,則單肢對其1-1 軸的長細比為:λ1=80/2.5=32
則換算長細比為:λ=(λy2+λ12)1/2=58
彎曲系數(shù)Φ1=0.818
穩(wěn)定性驗算:N/A=63Mpa<Φ1[σ]=0.818*140Mpa=114.52Mpa
4.2.2 A3桿軸向拉應力
主桁在施工條件下最大豎向位移圖見圖五:
圖五 主桁變形圖
由計算結果,可知主桁架前支點豎向變形為9.4mm小于20mm,滿足變形要求。
計算結果表明:主桁架結構及前后橫梁的強度、穩(wěn)定性均滿足規(guī)范設計要求。連續(xù)懸臂施工掛籃主桁架檢算中采用Midas 程序整體建模,具體分析各桿件及整體剛度,簡潔實用。
[1]張耀春.鋼結構設計原理[M].北京:高等教育出版社,2010.7.
[2]李明,陳偉.橋梁施工臨時結構設計[M].北京:中國鐵道出版社,2008.1.