贝雷钢拱架及其吊装系统设计要点

浅谈贝雷钢拱架及其吊装系统的设计要点
我省山岭重丘地形较为普遍,钢筋混凝土拱桥因其外形美观、经久耐用、造价低廉、跨越能力大等特点,已成为了悬索、钢构等桥型之外的一种重要补充形式。2007cao20年建成通车的务彭公路通达大桥(主跨120m)、2009年建成通车的仁怀市东门河大桥(主跨120m),均采用了贝雷钢拱架作为桥梁主跨的现浇承重支架,取得了良好的施工效果和经济效益。本文以这两个大桥为例,主要就现浇工艺中贝雷钢拱架及其吊装系统的设计要点做一简述,供探讨。
1、拱架设计
两座大桥均为120米跨上承式等截面悬链线箱型拱桥,桥位左右侧均为开放性深谷,桥下净空均超过100数码锁米。通达大桥孔跨布置为:贝雷梁2×16m简支空心板+120m单箱三室无铰拱+1×16m简支空心板,拱圈矢跨比为1/5.5,拱轴线为m=1.756的悬链线,计算矢高为22m,主拱圈截面高2.1m,宽7.4m。东门河大桥孔跨布置为:2×16m简支空心板+120m单箱双室无铰拱焊锰钢板用什么焊条+3×16m内孔撑圆涨紧夹具简支空心板,拱圈矢跨比为1/4.5,拱轴线为m=1.756的悬链线塔机电机,计算矢高为27m,主拱圈截面高2.2m,宽7.2m。在进行现浇支架的比选时,由于桥下净空较高,无论采用钢管支架或者搭设临时墩等,均存在工程量大、工期长、费用高等缺点,分析后选用贝雷钢拱架作为拱圈的
承重支架较为合适。
设计拱架前先确定荷载,包括拱架自重、调平钢管及施工荷载、分次浇筑的拱圈混凝土荷载等,所有荷载为垂直重力荷载,施加在结构上层的节点上,结构自重由程序按照截面积和比重自动计算。由于拱架的对称性,验算时可取拱架一半进行计算,但即使这样一般也有上万个梁单元,通常要借助大型有限元程序来完成,主要工作是建立模型并通过计算机计算并输出结果。为求模型简化,建模时一般可不考虑焊缝因素和局部应力集中,不考虑载荷安全系数及风载荷,螺栓连接按焊接处理,但应充分考虑施工步骤。根据建立的计算模型,计算机可以输出每个梁单元的应力,可以获取任意单元应力,也可以按照指定的应力范围给对应单元标注记号,或输出较大应力并显示较大应力杆件。输出应力包括:轴向拉应力、两个方向的弯曲应力、合力应力(一般出具的报告给出的是合力应力)。稳定性计算采用迭代方法,首先自动给出一个假定荷载,验算所有杆件、局部结构的稳定性整体结构的稳定性,然后不断调整荷载,逐步逼近极限荷载,输出结果为直接输出稳定性系数和精度(迭代精度为小于1e-5,迭代次数一般小于50次)。需要说明的是,为求简化,计算时一般没有考虑混凝土拱圈底板和腹板在后续施工阶段参与的受力作用,这就使得在进行刚度验算时后续阶段计算数据失真,在进行应力和稳定性验算时后续阶段安全储备较多。
如何准确计算拱圈底板和腹板的共同受力,是一个有待进一步研究的课题。

本文发布于:2024-09-23 01:21:18,感谢您对本站的认可!

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标签:应力   荷载   计算
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