崔靖奇
(沈陽和佳道橋工程有限公司)
特大橋0#段墩頂施工膺架橫橋向主要受力結(jié)構(gòu)為采用型鋼組焊的桁架(桁架梁1 和桁架梁2),順橋向主要受力結(jié)構(gòu)為工字鋼鋼(縱墊梁1 和縱墊梁2),桁架在鋼管柱上設(shè)置鋼支座,鋼管柱之間設(shè)置連接系。
本結(jié)構(gòu)采用SAP2000 結(jié)構(gòu)計算程序v9.16 版本進行結(jié)構(gòu)分析,計算中將單元考慮為梁單元、桿單元和殼單元.計算按照空間整體結(jié)構(gòu)對0#段膺架建立模型:
單元模擬:縱墊梁1 和縱墊梁2 考慮為梁單元,桁架梁1和桁架梁2 考慮為桿系單元,橫連桿考慮為桿系單元,底??紤]為殼單元;
邊界條件模擬:桁架梁1 和桁架梁2 與鋼管樁連接均視為鉸支座,由于縱梁與桁架梁之間連接為焊接,故可將其桿件之間連接視為固結(jié),底模與縱梁之間連接視為固結(jié),另外在設(shè)計中也考慮了桿件連接區(qū)域的端部偏移對桿件的加強作用。
荷載依次從底模傳遞到縱墊梁、墊塊和桁架上,再傳到鋼管樁裝身上,為防止因膺架變形箱梁出現(xiàn)裂縫,在膺架設(shè)計時按全載考慮,為簡化計算,可以按下列圖示對膺架加載計算.結(jié)構(gòu)恒載由軟件自動生成和計算.
翼板及側(cè)模荷載直接由邊縱梁承擔(dān),邊縱梁為I32b,承受線荷載1.86 t/m.邊縱梁、底模承擔(dān)線荷載如圖1 所示:
圖1 邊縱梁、底模承擔(dān)線荷載
縱墊梁采用1 根32b 的工字鋼,由程序計算可知,鋼管柱支點處縱墊梁最大彎距為767.76 tcm。
縱墊梁內(nèi)力和變形如圖2 所示:
從計算結(jié)果可知縱墊梁最大彈性變形值為0.19 cm。
圖2 縱墊梁內(nèi)力和變形
以上計算分析得知縱墊梁承力有一定儲備,但由于橫向分配的需要,并且變形控制計算,所以采用較大型號的工字鋼.立模前,在地面對縱墊梁進行加載試驗,測出變形值,立模時需按實際測量值在外側(cè)模支腿處設(shè)置預(yù)拱度。
最大荷載力計算結(jié)果見表1 所示。
表1 桿系結(jié)構(gòu)最大荷載力計算結(jié)果
桿件計算:桿件截面為2 桿20 號槽鋼,折減系數(shù)為0.97。
有橫梁2 和橫梁1 支點反力結(jié)果如表2 所示。
表2 橫梁支點反力表
現(xiàn)場可根據(jù)工程實際和計算數(shù)值采取合理工程措施保證桁架支座受力。
通過以上計算可知,膺架內(nèi)力滿足設(shè)計要求,累計變形值不大于3 mm,小于允許值(L/600).膺架的安全系數(shù)不小于1.4,故本膺架可以滿足0#段施工使用要求,在特大橋0#段施工前一定要對結(jié)構(gòu)計算進行分析確保施工支架的安全與穩(wěn)定。
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