北盘江特大桥大跨度过江栈桥设计与分析.docVIP

精品论文 参考文献 北盘江特大桥大跨度过江栈桥设计与分析 中铁港航局集团第二工程有限公司 广东广州花都 510800 摘要：建造施工栈桥结构往往受地形、场地条件限制，对不宜建造支承结构的地方，栈桥设计需要跨越更大的跨度，本文中用于北盘江特大桥施工的既有公路安全通道过江栈桥主跨达到45m，利用通用有限元软件sap2000对主跨钢构墩柱进行受力分析，并与在实践中进行对比，为以后大跨度栈桥设计提供经验参考。 关键词：特大桥；45m跨度；栈桥；装配式贝雷梁；有限元软件sap2000分析 1、工程概况： 昆客运专线北盘江特大桥位于贵州西南部光照水电站下游1150m处。桥梁全长：721.25m，主桥为445m上承式钢管混凝土劲性骨架拱桥，主桥拱圈拱轴线采用悬链线，矢高100m，矢跨比1/4.45，拱轴系数采用1.6。净跨度为438.68m，净矢高为98.7m。主桥施工时需封闭两侧道路，为不影响当地交通，在昆明岸侧修建棚洞，在北盘江江上修建过江栈桥，上海岸车辆走过江栈桥通行。既有公路安全通道过江栈桥位于北盘江大桥下游390m处，横跨北盘江，全长135m，主跨45m，主梁采用贝雷梁（最大跨度18m），桥面系为工钢横向布设，上铺花纹钢板，主跨墩柱采用刚构下传荷载至基础，其他墩柱均采用钢管柱，基础为砼扩大基础。过江栈桥布置图如下图： 2、栈桥构造形式： 栈桥横向采用两组单层四排装配式贝雷梁结构，两组贝雷梁中间距为1m，每组贝雷梁件用自制0.9m宽支撑架连接成组。栈桥贝雷梁落在桩顶分配梁上（2工36b），分配梁上焊接限位块防止贝雷梁移动。桥面系采用工22b按300mm间距布置，并设有限位块。上铺6mm厚花纹钢板。栈桥全宽9m，其中两侧0.5m用于人行。栈桥采用双向二车道布置。 具体布置横向如下图： 3、栈桥设计计算： 3.1、荷载计算： 栈桥设计通过社会车辆、履带吊-50 等，因此主要荷载如下： 3.1.1、恒载：结构自重、桥台后土压力； 3.1.2、公路-Ⅰ级汽车荷载，履带吊-50； 3.1.3、人群荷载：3.0KN/m2； 3.1.4、风荷载：50年一遇基本风压 ； 3.1.5、基础位移：一岸基础沉降100mm。 3.2、计算工况： 根据既有公路安全通道通行要求，主体结构计算共分以下2个计算工况组合： 工况1，结构自重+风荷载+公路-Ⅰ级车道荷载+冲击荷载+人群荷载 工况2，结构自重+风荷载+履带吊-50 +人群荷载 3.3、贝雷梁计算 （一）、公路-Ⅰ级车道 1、荷载 自重：g=10.74KN/m（包括桥面系和贝雷梁自重） 车道荷载：q=10.5KN/m，P=360KN，冲击系数1.1 人群荷载：q人=0.5x3=1.5KN/m 2、结构计算 按三跨连续梁计算： 每车道下至少有四片贝雷片共同受力（最大跨度18m），则每片贝雷片受力： 。 在栈桥每侧布设人行道和过江水管道，考虑全部由最外侧贝雷片承受。 通过以上计算，贝雷片受力均满足其力学指标： 。 （二）、履带吊-50 1、荷载 自重：g=10.74KN/m（包括桥面系和贝雷梁自重） 活荷载：履带吊自重P=500KN 人群荷载：q人=0.5x3=1.5KN/m 2、结构计算 按五跨连续梁计算： 每车道下至少有四片贝雷片共同受力（最大跨度18m），则每片贝雷片受力： 。 在栈桥每侧布设人行道和过江水管道，考虑全部由最外侧贝雷片承受。 通过以上计算，贝雷片受力均满足其力学指标： 。 3.4、主跨钢构计算： 传统的贝雷梁栈桥跨度多在9m到18m，本文中过江栈桥需跨越北盘江，栈桥设计了45m主跨才能跨越，下面利用通用有限元软件sap2000对过江栈桥主跨钢架进行空间建模分析： 钢架主跨度45m，钢架顶贝雷梁按（13.5+18+13.5）m布置。钢架横向布置三排，承受贝雷梁下传竖向荷载、风荷载和基础位移。竖钢管柱、斜钢管柱采用Phi;800times;10mm钢管，主面连接系采用Phi;630times;8mm钢管，副面连接系采用Phi;450t