【導(dǎo)讀】薛家壩2#大橋連續(xù)剛構(gòu)掛籃懸臂澆筑專項(xiàng)施工技術(shù)方案計(jì)算書

　　

【正文】 83 207 289 372 414 455 表 4 各級(jí)荷載下測(cè)點(diǎn)變形量 （單位： mm） 測(cè)點(diǎn) 0 1 D1 0 D2 0 D3 0 S1 0 S2 0 S3 0 M1 0 M2 0 7. 三角架有限元計(jì)算分析 三角架由雙拼 36a 工字鋼拼接而成（詳見設(shè)計(jì)圖），在 0塊腹板處上預(yù)埋型鋼鋼和精軋螺紋鋼，預(yù)埋型鋼與三角架上端焊接，精軋螺紋鋼上連接分配梁錨壓三角架下端，為模擬千斤頂來給掛籃施加向下和向三腳架施加的的荷載力，在反力架與掛籃上施加大小相同、方向相反的節(jié)點(diǎn)力。以 千斤頂壓載時(shí)為受力最不利狀況，對(duì)三角架進(jìn)行驗(yàn)算。 Midas 計(jì)算模型 如 圖 76 所示： 圖 76 三角架 midas 模型 . 三角架反力分析 （ 1）水平反力輸出如 表 5 所示： 表 5 三角架 水平反力 (單位： kN) Fx 上節(jié)點(diǎn)處 下節(jié)點(diǎn)處 400 400 （ 2）豎向反力輸出如 表 6 所示： 表 6 三角架 豎向反力 (單位： kN) Fz 上節(jié)點(diǎn)處 下節(jié)點(diǎn)處 432 中交 一公局萬利萬達(dá)項(xiàng)目總部 萬利六 分部 薛家壩 2大橋連續(xù)剛構(gòu)掛籃 懸臂澆筑 專項(xiàng)施工技術(shù)方案 計(jì)算書 18 圖 77 橋墩處托架豎向反力 (單位： kN) （ 3）計(jì)算焊縫最小長(zhǎng)度 斜撐與方鋼連接處的最大水平反力為 V=400kN，焊接采用直角角焊縫 ,雙面?zhèn)群缚p，由《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（ GB50017— 20xx）可得： wfewV fhl? ?? (1) 式中： ? —— 焊縫所承受的剪應(yīng)力； wl —— 焊縫的計(jì)算長(zhǎng)度； wff —— Q235 鋼材焊縫強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。 最小焊 腳尺寸： ? =，故 6mmfh ? 。 直角角焊縫的計(jì)算厚度： mefhh?? 1 6 0 M P awfewV fhl? ? ? ? 則最小焊縫長(zhǎng)度： 34 0 0 1 02 2 6 6 0 7 m m 6 0 . 7c m4 . 2 1 6 0wfwefVlhhf ?? ? ? ? ? ? ?? 最小焊縫長(zhǎng)度 72cm，滿足規(guī)范要求！在施工中，建議使用滿焊。 . 三角架剛度驗(yàn)算 《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（ GB50017— 20xx）規(guī)定三腳架底縱梁的變形值不得超過跨度 的 1/400。 （ 1）三角架剛度驗(yàn)算 三角架底梁位移如 圖 78 所示： 圖 78 橋墩處托架縱梁位移（單位： mm ） 三角架底縱梁變形 5180/400= ，其變形滿足規(guī)范要求 ！ . 三角架強(qiáng)度驗(yàn)算 《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（ GB50017— 20xx）規(guī)定 Q235 鋼材的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值見 表 7： 表 7 Q235 鋼材的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 (單位： MPa) 材料 應(yīng)力種類 符號(hào) 規(guī)范規(guī)定 Q235 抗拉、抗壓和抗彎 f 215 剪應(yīng)力 fv 125 三腳架最大組合應(yīng)力如 圖 79 所示： 中交 一公局萬利萬達(dá)項(xiàng)目總部 萬利六 分部 薛家壩 2大橋連續(xù)剛構(gòu)掛籃 懸臂澆筑 專項(xiàng)施工技術(shù)方案 計(jì)算書 19 圖 79 橋墩處縱梁最大組合應(yīng)力（單位： MPa） 三角架最大組合拉應(yīng)力為 ，其強(qiáng)度滿足 規(guī)范要求！ . 三角架穩(wěn)定性計(jì)算分析 斜撐為受壓彎構(gòu)件，根據(jù)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（ GB50017— 20xx）對(duì)其進(jìn)行穩(wěn)定性計(jì)算。 （ 1）整體穩(wěn)定性 斜撐長(zhǎng)度 ? 計(jì)算長(zhǎng)度 0 ??? ，其中計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù) ?? 。 雙拼工字鋼的 78I 8 .3 4 1 0 , I 1 .5 2 1 0xy? ? ? ?。 慣性半徑843 .1 4 1 0 1431 .5 2 1 0xx Ii A ?? ? ??mm，748 .3 4 1 0 741 .5 2 1 0yyIi A ?? ? ??mm。 長(zhǎng)細(xì)比 0 1960= = 143x xli? ?，由此可查《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（ GB50017— 20xx）表 C2 得穩(wěn)定系數(shù) ? ? 。 長(zhǎng)細(xì)比 0 1960= =2674y yli? ?，由此可查《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（ GB50017— 20xx）表 C2 得穩(wěn)定系數(shù)? ? 。 彎矩作用平面內(nèi)的穩(wěn)定計(jì)算： ? ?1 0 .8 Exm x x Nx xx NMN fA W ?? ? ??? (2) 式中： N —— 所計(jì)算構(gòu)件段范圍內(nèi)軸向壓力； xM —— 所計(jì)算構(gòu)件段范圍內(nèi)最大彎矩； x? —— 彎矩作用平面內(nèi)的軸心 受壓構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)； xW —— 彎矩作用平面內(nèi)對(duì)較大受壓纖維的毛截面模量； ExN?—— 參數(shù) 2 xEAN ? ?? ?； mx? —— 等效彎矩系數(shù)； x? —— 截面塑性發(fā)展系數(shù)。 2 2 3 4223 . 1 4 2 0 0 1 0 1 . 5 2 1 0 1 4 5 1 7 7 k N1 . 1 1 . 1 1 3 . 7Ex xEAN ? ? ? ? ? ?? ? ? ?? ? ?3643a1 10 10 101 463 10 1 145177 215MPExm x xNx xx NaMNA Wf?? ? ??? ? ????? ??? ? ? ? ?????? ? ? ? ? 符合規(guī)范要求！ （ 2）彎矩作用平面外的穩(wěn)定性計(jì)算： tx xy b xMN fAW?????? (3) 式中： ?—— 截面影響系數(shù)； y? —— 彎矩作用平面外的軸心受壓構(gòu)件穩(wěn)定系數(shù)； b? —— 均勻彎曲受彎構(gòu)件的整體穩(wěn)定系數(shù)取 ； 中交 一公局萬利萬達(dá)項(xiàng)目總部 萬利六 分部 薛家壩 2大橋連續(xù)剛構(gòu)掛籃 懸臂澆筑 專項(xiàng)施工技術(shù)方案 計(jì)算書 20 tx? —— 等效彎矩系數(shù)。 3643a3 0 7 . 2 1 0 0 . 8 5 1 7 . 7 1 00 . 70 . 9 4 8 1 . 5 2 1 0 1 4 6 3 1 02 1 . 3 2 2 2 . 7 5 4 4 . 0 7 M P 2 1 5 M Ptx xy b xaMNAWf????? ? ?? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ? ? 符合規(guī)范要求！ (2) 壓彎構(gòu)件的局部穩(wěn)定性 受壓翼緣寬厚比： 6 8 5 2 3 55 .8 9 1 3 1 31 0 .7ybtf?? ? ? ? 符合規(guī)范要求！ 受壓腹板高厚比： 36m a x , m i n 33 0 7 . 2 1 0 1 7 . 7 1 0 2 0 . 2 3 8 . 2 31 5 2 0 0 4 6 3 1 0xxMNAW? ??? ? ? ? ? ?? m in 2 0 . 2 3 8 . 2 3 1 8 . 0 3 M Pa? ? ? ? ?， m a x Mpa? ? ? ? m a x m in0m a x 1 .3 1 1 .6??? ? ?? ? ?， 003 6 0 1 0 . 7 2 2 3 53 3 . 8 6 ( 1 6 0 . 5 2 5 ) 5 5 . 2 110wyhtf ????? ? ? ? ? ? 符合要求 ! 式中： max? —— 腹板計(jì)算高度邊緣的最大壓應(yīng)力； min? —— 腹板計(jì)算高度另一邊緣相應(yīng)的應(yīng)力； 0? —— 腹板上下邊緣的最大壓應(yīng)力和最小應(yīng)力的應(yīng)力梯度； ? —— 構(gòu)件在彎矩作用平面內(nèi)的長(zhǎng)細(xì)比；當(dāng) 30?? 時(shí)，取 30?? ；當(dāng) 100?? 時(shí)，取 100?? 。 . 三角架上錨點(diǎn)預(yù)埋牛腿驗(yàn)算 牛腿承受的剪力： 432kN 鋼牛腿采用鋼材 Q235 ，雙拼 [20a 外貼 1cm鋼板，預(yù)埋在箱梁內(nèi)部腹板上。 鋼牛腿的剪應(yīng)力驗(yàn)算 vwVS fIt??? (4) 式中： V —— 計(jì)算截面沿腹板平面作用的剪力設(shè)計(jì)值； S —— 中和軸以上毛截面對(duì)中和軸的面積矩； I —— 毛截面慣性矩； tw —— 腹板厚度； fv —— 鋼材的抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值； 35m a x v74 3 2 1 0 3 . 0 7 2 1 0 8 7 . 3 2M P a 1 2 5 M P a4 . 4 7 1 0 3 4wVS fIt? ? ? ?? ? ? ??? ＜ 故牛腿驗(yàn)算滿足要求 ! 牛腿埋置深度計(jì)算 ： 3432 10 NuV ?? ? ? 126mm?fb 13000mm?wallt ?? 400mm?a 0 . 6 6130004 . 5 3 5 . 5 5 7 1 . 8126????????bf 3 0 . 5 8 0 . 2 2 1 . 04 3 2 1 0 0 . 9 5 7 1 . 8 1 . 0 1 2 6 0 . 8 8 4 0 0wwl l????? ? ? ? ? ????? 得出 95 m m 9. 5cmwl ?? 所以，主縱梁的最小埋入長(zhǎng)度為 ，取埋入長(zhǎng)度為 50cm 。 中交 一公局萬利萬達(dá)項(xiàng)目總部 萬利六 分部 薛家壩 2大橋連續(xù)剛構(gòu)掛籃 懸臂澆筑 專項(xiàng)施工技術(shù)方案 計(jì)算書 21 . 三角架錨桿驗(yàn)算 單根精軋螺紋鋼提供的錨固力為： 2P 8 3 0 3 . 1 4 3 2 / 4 6 6 7 . 2k N? ? ? ?，實(shí)際受力為 200kN，安全系數(shù)為： 6 6 7 . 2 / 2 0 0 3 . 3 4 2n P R? ? ? ?，符合規(guī)范要求。 錨壓三角架的精軋螺紋鋼是預(yù)埋在箱梁的腹板中，主要承擔(dān)在施工時(shí)候的一個(gè)抗拔力。鋼筋和混凝土的黏結(jié)強(qiáng)度 由公式計(jì)算： u= Pdl? ? (5) 式中： P—— 拉拔力； d—— 鋼筋直徑； l——鋼筋埋置長(zhǎng)度。 對(duì)帶肋鋼筋，粘結(jié)強(qiáng)度值取范圍約為 ~6MPa，現(xiàn)取 。 鋼筋埋置長(zhǎng)度 為： ? ? ??? 340 0 / 2 10 44 2 mm32 4. 5 ，取 60cm。 8. 結(jié)論 本文對(duì)薛家壩 2 號(hào)大橋梯形掛藍(lán)主要部分進(jìn)行了最大節(jié)段施工時(shí)的強(qiáng)度、剛度、位移驗(yàn)算及抗傾覆驗(yàn)算，各構(gòu)件強(qiáng)度剛度及整體抗傾覆穩(wěn)定性均滿足設(shè)計(jì)要求。 掛籃試載試驗(yàn)約歷時(shí) 4 個(gè)小時(shí)，旨在 檢驗(yàn)掛籃的質(zhì)量是否滿足設(shè)計(jì)要求，尤其是主要受力構(gòu)件是否滿足承載力要求 ，同時(shí)可以 消除掛籃的非彈性變形 。采用的三角架反壓試載法具有試載周期短、工作量少、無需對(duì)稱加載、無特殊條件限制、易于施工操作等優(yōu)點(diǎn)。