钢混组合梁悬拼架设状态相对变形研究分析.docVIP

精品论文 参考文献 钢混组合梁悬拼架设状态相对变形研究分析 黄锋 　　中铁大桥局第二工程有限公司 江苏南京 210015 　　摘要：采用开口钢箱与混凝土桥面板构成的组合结构的主梁，悬臂架设时已架设块段和未架设块段接缝处，由于约束条件不一致，导致变形不一致，从而引起对位困难。本文通过理论计算，提出解决方案。 　　关键词：钢混组合梁；悬臂拼装；变形；对位 　　0引言 　　随着钢混组合梁应用的广泛，钢梁拼装对位难题摆在了施工的面前。钢混组合梁刚度较低，变形较大，吊装方式、受力结构的不同，会导致不同的对位难度。本文论述斜拉桥状态下，整节段悬臂安装时钢混组合梁对位问题。 　　1 概 述 　　主梁采用开口钢箱与混凝土桥面板构成的组合结构，采用双分离式钢-混组合梁断面形式，其间采用箱型横梁连接。钢箱梁顶宽12.8m，底宽11.52m，标准节段长12.5m。外侧腹板为斜腹板，倾角约为71deg;，内侧腹板为直腹板，斜拉索锚固在联系两开口钢箱的箱型横梁上， 　　锚索断面对应箱形横梁腹板位置处在钢箱梁内设置两道横隔板，间距4.0m，另外一道横隔板距离前后锚索横隔板均为4.25m，普通节段横隔板均采用桁架空腹式结构，任意两道横隔板之间设置一道横肋。 　 　　图2 主梁锚索横断面图（cm） 　　开口钢梁主要由上翼缘板、腹板、底板、腹板加劲肋、底板加劲肋、横隔板以及横肋板组成。标准节段钢梁上翼缘板厚度为24mm，板宽1.2m；外侧斜腹板厚度为24mm，板宽3.905m，内侧直腹板厚度为24mm，板宽3.960m；底板厚度为26mm，板宽11.57m。在主塔和墩顶附近位置，各板件板厚根据受力需要进行局部加厚。钢梁纵向加劲肋采用板式构造，宽320mm，厚28mm。 　　标准节段横隔板厚16mm，上翼缘板厚16mm，板宽600mm。隔板根据受力需要设置竖向和水平加劲肋，加劲肋板厚为12～14mm，隔板斜杆均采用160times;16mm 的等边角钢。墩顶支点和主塔处横隔板板厚40mm，支座局部加劲肋厚36mm。两相邻横隔板之间布置一道横肋板，横肋板采用框架式构造，T 形断面，腹板厚16mm，翼缘板厚12mm。 　　联系两分离钢梁的横梁采用箱形截面，截面高3.94～3.96m，腹板厚20mm，顶板厚24mm，底板厚26mm，箱内对应斜拉索锚固位置设两道隔板，厚24mm。靠锚固端一侧横梁腹板采用T形肋加劲，T 形肋腹板高300mm，翼缘宽140mm，板厚均为14mm，靠出索口一侧横梁腹板采用板肋加劲，肋高200mm，厚20mm。 　　主梁采用施工吊机悬臂拼装方案。 　　2 总体计算 　　2.1 计算基本条件 　　2.1.1 已架梁段受力体系 　　已架梁段受力体系包括钢梁自重、吊机荷载及斜拉索拉力。荷载示意图如图3所示。 　　图4 起吊梁段示意图 　　2.1.3 荷载 　　（1）自重； 　　（2）索力：索力按照1600t加载； 　　（3）点击支点反力，见图3； 　　（4）温度应力：按照白天顶板升温20deg;，夜间底板降温5deg;加载。 　　2.1.4 计算工况 　　工况一：自重+索力； 　　工况二：自重+索力+梁顶升温； 　　工况三：自重+索力+梁底降温。 　　2.2 已架梁段变形计算 　　箱梁结构左右对称，仅研究半幅桥面。 　　取底板外侧点变形为基准点，计算底板其余位置相对变形，将计算结果汇总，绘制图5和图6。 　　注：x表示箱梁截面至底板外侧点的距离，下同。 　　图7 起吊箱梁竖向变形 　　图8 起吊箱梁横向变形 　　3 结果分析 　　1、在温度变化不剧烈的常温下，接口处相??变形量较小，故接口施工尽量选在温度变化较小的夜间或者凌晨施工。将常温下已架梁段接口和起吊箱梁接口的变形绘制于图9和图10。 　　图9 接口处竖向位移比较 　　图10 接口处横向位移比较 　　由图9和图10可以看出，将起吊箱梁整体下放4mm后，竖向相对位移最大值为4mm，横向相对位移最大值为5mm。 　　2、根据计算结果，索力的大小直接影响已架箱梁接口处变形情况。 　　3、传统的钢梁整节段悬臂拼装时，钢梁接口处对位相当困难，而斜拉桥钢梁通过索力的调整，可有效避免已架钢梁与待架钢梁的变形差值，从而加快钢梁拼装速度。参考文献： [1]张鹏：三主桁斜边桁大跨度钢梁悬拼施工技术，科技风，2013（5） [2]李二伟：郑焦城际铁路黄河大桥钢桁梁悬臂拼装施工技术，企业科技与发展，2014