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移动模架造桥机结构安全评估 　　摘要:本文以MZ48/1200下行式移动模架造桥机为研究对象,应用MSC.PATRAN/NASTRAN软件根据结构特点建立其整体有限元模型,选定应力较大部位以及变形较大部位为静态应力测试的布点位置,通过静应力实测结果及比较分析,同时对其静刚度和关键部位进行无损探伤,为移动模架结构安全评估提供可靠的数据。 　　Abstract: This paper taking MZ48/1200 descending bridging machine as object of study, using the software MSC.PATRAN / NASTRAN, according to its structural features setting up overall finite element model, selected parts at which the stress and deformation are higher as test point location of static stress test, and through the static stress test results and a comparative analysis and non-destructive testing of static stiffness and key parts provided reliable data for movable frame structure safety assessment. 　　关键词:移动模架;有限元计算;测试;安全评估 　　Key words: moving mode;finite element method;test;safety assessment 　　中图分类号:TU745.2 文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)07-0133-03 　　 　　0引言 　　移动模架(Mobile Scaffolding System,MSS)也叫移动支架,是一种利用两根钢箱梁支撑模板可自力移动的非标大型临时施工设施。移动模架逐孔现浇施工法是施工桥梁上部结构主要的施工方法,也是一种极具生命力的、很有成长性和发展前景的施工方法。移动模架造桥机1959年在联邦德国卡钦汉桥首次使用,该桥为13跨39.2m的预应力砼连续梁桥,1968年和1977年,该项技术才分别传入日本和美国,此后,这项技术很快在全世界得到推广应用,目前已成为最主要的建桥方法之一[1-3]。移动模架造桥机施工方法在我国则起步较晚,九十年代移动模架造桥首先用于修建了福建厦门高集海峡大桥,随着国内铁路、公路交通基础设施建设的高速发展,按照移动模架施工设计的桥梁也越来越多[4-6]。近年来移动模架施工事故发生频率明显呈上升趋势,事故具有突发性、损失大、伤亡多、影响广的特点,开展对移动模架设备安全评估的研究对于安全生产具有极为重要的意义。 　　1移动模架造桥机技术参数及评估手段 　　2010年中交第三航务工程局有限公司S242临洪河特大桥项目部在施工中使用了MZ48/1200下行式移动模架和SMZ1700上承移动模架两种结构型式的模架施工,受施工单位委托,我们分别对其结构的安全进行了评估,移动模架造桥机主要技术参数如表1。 　　MZ48/1200移动模架的部件组成有:立柱、托架、台车、主箱梁、底横梁、导梁、外模及其支撑系统、后支点悬挂、施工平台、配重系统、液压系统及电气系统。主梁横截面为单箱单室结构,箱梁顶、底板宽2m,双向横坡2%,直腹板、箱梁高3.4m,箱梁顶板厚度为0.30m,箱梁端部底板及腹板渐变加厚,箱梁跨中标准截面底板厚0.30m,至梁端向内渐变加厚至0.40m;跨中直腹板厚度为0.70m,至梁端渐变向内加厚至0.80m。安全评估的主要技术手段是应力测试、刚度检测和无损检测。 　　2结构强度分析 　　2.1 移动模架造桥机有限元模型的建立本文以MZ48/1200下行式移动模架为研究对象,应用有限元软件MSC.PATRAN/NASTRAN对移动模架施工时的应力、应变分布规律进行了静力分析。 　　2.1.1 几何实体模型的建立几何实体模型采用的建模顺序为主箱梁――导梁――横箱梁。建立主梁结构的几何模型时,在保证模型与实际结构尽可能相一致,以使模型能够反映主梁的力学特性的原则下,对实际结构作了必要的简化:①假定主梁中所有焊缝为连续全透焊,且不考虑焊缝处材料特性的变化,认为焊接处的材料特性与相邻结构的材料性能相同;②主梁与横梁通过螺栓联接,螺栓被施以较大的预紧力,横梁与主梁的连接钢板紧密贴合,能进行力的传递,将横梁与主梁假设成一体;③忽略主梁结构上的螺栓