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现浇连续梁0#块支架在施工中的受力分析

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摘要 钢管桩支架是一种可以重复利用的施工设备,由于其具受力明确、结构稳定、节省空间、安装和拆除方便等特点,在连续梁0#块支架现浇施工中得到广泛运用。本文结合二七长江大桥配套工程Ⅳ标的实际施工,简要介绍了在0#块钢管桩支架在施工中的受力计算,以确保0#施工的安全性、可靠性。
关键词 钢管桩 结构稳定 受力分析


IP属地:广东1楼2012-12-26 01:29回复

    钢管桩支架是一种可以重复利用的施工设备,由于其具受力明确、结构稳定、节省空间、安装和拆除方便等特点,在连续梁0#块支架现浇施工中得到广泛运用。二七长江大桥配套工程Ⅳ标的NW13号桥墩通过合理的支架设计和精心施工,采用钢管桩作为现浇支架进行了0#块的施工,取得了良好的经济效益和社会效益。


    IP属地:广东2楼2012-12-26 01:29
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      1、 工程概况
      武汉二七长江大桥配套工程-(配)Ⅳ标段起于武大铁路以北,二七大桥正桥结束处,由北向南依次跨越规划一路(余家头路)与和平大道,终点位于和平大道与友谊大道之南干渠路间。本文介绍的NW13左幅桥墩的0#块长度为10m,为斜腹板单箱双室结构,其顶板宽度从1981.5㎝~2048.1㎝变化,底板宽度从1089.8㎝~1156.4㎝变化,梁高度从433.4㎝~480㎝变化,累计混凝土方量为338m3,采用墩旁托架法进行施工。
      0#托架自上而下采用的结构为I36a、2H588、钢管桩。其中承台外的钢管桩采DZ90打桩锤进行插打,承台上的钢管桩通过承台上的预埋件和承台相连。在钢管桩设置H588型钢作为0#托架承重主梁,后在H588型钢上安装I36a工钢,并在其上安装模板,进行
      混凝土浇筑。钢管桩采用外径800mm、壁厚10mm的焊接螺旋管。
      支架安装时应设预抬,预抬值包括弹性变形、非弹性变形和地基沉降,弹性变形值为1.0cm,非弹性变形和地基沉降现场应根据实际情况来取值。0#托架具体布置如下图:


      IP属地:广东3楼2012-12-26 01:32
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        IP属地:广东4楼2012-12-26 01:36
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          IP属地:广东5楼2012-12-26 01:36
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            2、施工荷载
            验算时模板、施工人员及设备荷载按主体结构自重乘以0.3的系数考虑,即取主体结构自重乘以1.3的系数作为设计荷载。由于13#桥墩处箱梁是变截面箱梁,计算时取距离桥梁中心3.125m处箱梁截面为计算截面(取大里程方向),计算截面的面积为25.59㎡。


            IP属地:广东6楼2012-12-26 01:37
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              3、钢管桩支架的受力分析
              3.1临时墩受力计算
              临时墩的最不利受力工况按:T构的一侧的10#梁段已浇注完,另一侧的10#块梁段浇注完后其施工挂篮坠落,同时考虑混凝土偏载的影响,即一侧节段的重量增加2%,另一侧节段的重量保持不变,计算时偏安全不考虑主墩支座承受梁段自重力。挂篮自重按Pg=750kN。
              墩位处共布置6个钢管砼柱(每侧3个,布置于中、边腹板处),顺桥向间距4.6m,横桥向间距2×2.7m,采用φ外=800㎜钢管砼柱(壁厚10mm),由力矩平衡可得:
              由4.6R1+∑Pi li=0
              R1、R2均由三根钢管砼柱承受,单根钢管砼柱的轴压力为:
              N1=30628.2/3=10209.4kN, N2=4517.4/3=1505.8kN
              钢管柱混凝土含钢率为:
              钢管柱的等效长度: l0 = μl = 7 m
              l0/d =7/0.8= 8.75>4,需考虑长细比影响的承载力折减。
              长细比影响的承载力折减系数:
              钢管混凝土柱的承载力:
              >N1 =1.0209×104 kN
              钢管砼柱承载力满足设计要求。
              3.2 0#块托架计算
              计算采用midas2010软件,结构自重由程序自动计入,混凝土荷载采用只计自重,不计刚度的板单元模拟。板单元与分配梁竖向自由度进行耦合。计算模型如下图所示:


              IP属地:广东7楼2012-12-26 01:37
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                IP属地:广东8楼2012-12-26 01:38
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                  通过计算可知,在浇注0#块混凝土时,支架最大变形为0.6㎝,其最大的变形处为内侧的H588型钢分配梁。梁单元应力见下表:
                  名称
                  I36a
                  H588
                  连接系
                  轴向应力(Mpa


                  14.8
                  剪切应力(Mpa
                  34.2
                  24.8

                  组合应力(Mpa
                  68.4
                  74.6
                  25.5
                  通过计算可知,钢管立柱最大轴力为:N=656.5kN
                  考虑现场施工因素,偏心e=50mm
                  钢管立柱设计采用为φ800×10mm的螺旋钢管,计算按壁厚8mm
                  强度验算:
                  σ=N/(A)+N×e/W=73.9MPa[σ]=140Mpa
                  稳定性验算:
                  N/(φA)+N×e/W=79.8MPa[σ]=140Mpa
                  刚度验算:
                  λ=38.5[λ]=150
                  δ=N×L/(E×A)=2.25mm


                  IP属地:广东9楼2012-12-26 01:38
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                    4、结束语
                    二七长江大桥配套工程Ⅳ标的NW13号桥墩0#块支架采用直径为800㎜的钢管桩作为支架进行施工,上述支架体系能确保0#现浇施工安全性、稳定性,在安全、质量、美观、快捷等都达到了良好的效果,而且该方案具有可复制性,其钢管桩的长度和上面的托架的设置可根据桥墩的高度及现场施工的实际情况进行调整,相信该施工方案将会在连续梁0#块现浇支架施工中得到广泛运用。修复


                    IP属地:广东10楼2012-12-26 01:39
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                      楼主, 能否帮忙算一个 支架受力分析


                      11楼2016-09-08 10:27
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