沱江四橋步履頂推拼裝平臺的設計

1、沱江四橋步履頂推拼裝平臺的設計驗算王贊芝 林本虎 喬孟海（廣西科技大學土木建筑工程學院 廣西柳州 545000）摘要 結合沱江四橋步履式頂推施工實例，對拼裝平臺進行了布設，同時利用有限元軟件midas/civil對步履頂推施工中拼裝平臺進行了建模分析，得出了拼裝平臺在荷載作用下的位移、應力結果，并且對管樁的局部穩(wěn)定性進行了驗算，得出了相應的結論，可為今后同類似橋梁的設計提供參考。關鍵字 步履式頂推 拼裝平臺 有限元軟件 局部穩(wěn)定性 The Design checking of the Assembling Platform for the Fourth Tuo-jiang River Brid

2、ge Track ThrustingWang Zanzhi Lin Benhu Qiao Menghai(Department of Civil Engineering and Architecture Guangxi university of Science and Technology,Liuzhou545006,China)Abstract Combining with the construction example of Tuo-jiang River bridge track thrusting,Layout was conducted on the assembling pla

3、tform,Meanwhile the modeling analysis in the process track thrusting construction of the assembling platform was carried out by using finite element software Midas/civil,obtain the assembling platform's displacement、stress results under the load,and check the local stability of pipe pile,gets co

4、rresponding conclusions,the design of the project may serve as a useful reference for bridges of the same type in the future. Key words track thrusting;assembling platform;finite element software;local stability1工程概況1.1主橋結構沱江四橋主橋采用獨塔雙索面斜拉橋結構形式，跨徑布置為55+200+58+50m；引橋為等截面連續(xù)梁橋，其中南引橋橋跨布置為35+3×45m，北引

5、橋橋跨布置為4×45m，跨江橋部分橋梁總長729m。主橋主梁采用鋼-混凝土混合梁，主跨為鋼箱梁，邊跨為混凝土梁，梁高3.5m。1.2鋼梁結構根據(jù)設計主橋鋼箱梁位于0.5%的單向縱坡段。主橋鋼箱梁段長247.75m，采用帶懸臂的流線型扁平鋼箱梁，分離式雙箱(全橋范圍內兩箱頂板連通并設置橫隔板)的截面形式，主梁中心線處的主梁內輪廓高為3.452m。主梁全寬為49.0m，鋼箱梁頂面設2%的雙向橫坡，底面水平。鋼箱梁沿橋縱向分成21個節(jié)段，考慮構造因素，主梁劃分為A、B、C、D、E、F、G、H、I、J共10種類型。其中A、B類為鋼-混凝土結合段過渡段；C、D類為主跨標準梁段；E、F類主跨板厚

6、加厚梁段；G類為輔助墩支點梁段；H類為邊跨板厚加厚梁段，I類為邊跨標準梁段；J類為邊跨交接墩的支點梁段。不同板厚對接時厚度的變化都在箱外側進行，保持箱內側平順?？v隔板不同板厚對接時，保持邊箱側輪廓一致，板厚變化在中箱側進行。A類梁段長度為6m；BI類主梁節(jié)段長度均為12m；J類梁長度為8.95m。圖1.2-1鋼主梁節(jié)段劃分圖2拼裝平臺的布設 頂推平臺是鋼箱梁開始頂推前的拼裝焊接平臺，包括鋼箱梁節(jié)段焊接、線形調整等均在頂推平臺上完成。鋼梁頂推將在A0至P2之間搭設平臺，A0至P2主墩間各墩間距為45m，跨徑較大，考慮鋼梁結構受力，利用管樁進行臨時墩布置，平臺管樁直徑為800×10mm，

7、順橋向9m間距，按36m一跨進行步履設備布置，間距36m的臨時墩設置順橋向間距為3m的管樁支撐步履設備。 拼裝平臺橫向單側將布置3根管樁，主要承擔鋼梁拼裝時通行的滑道，管樁上設分配梁，通長滑道鋪設在貝雷片下，管樁間聯(lián)系采用325×6mm的鋼管,平臺如圖所示2-1所示。圖2-1拼裝平臺布置形式3拼裝平臺的驗算3.1 塔架各桿件截面對鋼箱梁拼裝平臺結構采用有限元軟件進行數(shù)值模擬，各桿件均采用實體單元進行建模，其中：拼裝平臺管樁采用鋼管800×10mm，管樁間聯(lián)系采用325×6mm鋼管等。3.2 模型介紹 在有限元軟件中建立該鋼箱梁拼裝平臺的空間模型坐標設定為：X坐標方

8、向為縱向，Y坐標方向為橫向，Z坐標方向為高度方向，其空間模型見圖3.2-1所示。 圖3.2-1 鋼箱梁拼裝平臺的有限元空間模型3.3 靜力荷載工況荷載的組合形式：（1）橫載：結構的自重；（2）活載:箱梁的自重按照集度施加在此結構上，水平荷載（摩擦力）=梁重。3.4 計算結果分析計算結果中正負符號規(guī)定：位移，正表示與坐標軸方向一致，負則表示相反；應力以拉應力為正。（1） 位移計算結果分析此結構在X、Y、Z三個方向上的最大位移分別為。綜上所述，很顯然此拼裝平臺在承受各項荷載時，其在X、Y、Z三個方向上的最大位移均很小，滿足其安全要求。具體結果見圖3.4-1所示。 圖3.4-1 鋼箱梁拼裝平臺的變形

9、圖（2） 應力計算結果分析此結構最大組合正負應力分別為、，而最大剪切應力為。3.5 局部穩(wěn)定性驗算對于受壓的桿件來說，當其的長細比較大時，此桿件顯柔性，易發(fā)生屈曲失穩(wěn)。故我們需要對受壓的桿件進行穩(wěn)定性分析。鋼箱梁拼裝平臺的有限元模型中，受壓主要是管樁，所以我們只進行管樁的穩(wěn)定性計算即可。管樁是采用800×10mm鋼管。（a）截面及構件的幾何性質計算截面面積 慣性矩 回轉半徑 長細比 相對長細比：因為，只需計算， (b)管樁穩(wěn)定計算 圖中，最大軸力為。 ，查表（類截面的軸心受壓構件的穩(wěn)定系數(shù)）得，得 很顯然，此構件滿足穩(wěn)定性要求。 3.6 結論與建議 此鋼箱梁拼裝平臺在正常使用情況下滿足強度、剛度和穩(wěn)定性要求。4結語