钢箱梁临时胎架施工方案

武汉杨泗港快速通道 3 标段 L5 联钢支架验算报告书 1 第第 1 1 章章材料属性材料属性 钢箱梁临时支架材质采用 Q235 弹性模量 E 2 0 105Mpa 容重 r 78 5KN m3 容许应力 0 200Mpa 第第 2 2 章章计算模型 计算荷载及荷载条件计算模型 计算荷载及荷载条件 2 12 1 临时临时胎架胎架结结构形式构形式 根据钢箱梁节段的自重及现场的地质条件 临时支墩其结构形式如下 临时支撑钢管柱由若干根 325 10 的钢管组装成一个体系 承重梁为 2 工 30b 钢焊接而成 横向支撑为 L75 6 支撑 如下图所示 如下图所示 临时支撑横截面图 2 22 2 钢钢箱梁最不利情况下支架箱梁最不利情况下支架计计算算 根据实际条件 本计算考虑选用最大重量的节段进行验算 即验算 13 节段的吊装 工况 吊装 L5 联钢箱梁时 重力转化为节点荷载作用在工字钢分配梁上 再由工 字钢传递到立柱上 通过结构分析 计算确认临时施工支架结构在使用条件下的强 武汉杨泗港快速通道 3 标段 L5 联钢支架验算报告书 2 度 稳定及变形等能否满足预定的功能要求 达到安全 适用 模型说明 采用 MidasCivil2006 建模 各杆件采用空间梁单元模拟 构件材材料 采用 Q235 截面与设计图纸相同 根据结构支承条件 假定立柱的柱脚不发生沉 降 按铰接处理 模型如下所示 图 1 计算模型图 计算荷载 吊装质量采用节点荷载模拟 根据钢箱梁的支承条件 钢箱梁采用节点 集中力模拟 立柱和分配梁作为自重加载 考虑冲击力的影响 重量乘以 1 3 的冲 击系数 且考虑不均匀系数 1 4 加载图如下 武汉杨泗港快速通道 3 标段 L5 联钢支架验算报告书 3 图 2 吊装支架荷载模拟图 钢钢箱梁支架箱梁支架验验算算 强强度度验验算 算 根据公路桥涵设计通用规范 JTGD60 2004 的要求 考虑到吊装的冲击系数和施工 荷载的不均衡系数 箱梁自重分项系数取 1 3 同时考虑荷载不均匀系数 1 4 支架 自重分项系数取 1 1 钢钢管柱管柱 武汉杨泗港快速通道 3 标段 L5 联钢支架验算报告书 4 图 3 1 1 恒 1 3x1 4 吊装荷载 应力图 MPa 剪刀撑剪刀撑 L75 6L75 6 角角钢钢 图 4 1 1 恒 1 3x1 4 吊装荷载 应力图 MPa 工字工字钢钢 2 30b2 30b 工工钢钢 武汉杨泗港快速通道 3 标段 L5 联钢支架验算报告书 5 图 5 1 1 恒 1 3x1 4 吊装荷载 应力图 MPa 结结构构总总体体应应力力图图 图 7 1 1 恒 1 3x1 4 吊装荷载 应力图 MPa 立柱最大应力为 70 3MPa 压应力 联接系最大应力为 88MPa 组合应力 工字钢最大应力为 8 3MPa 组合应力 考虑到吊车在吊装钢箱梁落到支架上时 可能会存在横向局部微调的工况 本计算 分别选取微调第 4 分块及第 2 分块时进行验算 施加横向水平荷载取值为 0 06x 1 3x1 4 吊装荷载 计算最不利结果如下图 武汉杨泗港快速通道 3 标段 L5 联钢支架验算报告书 6 图 9 1 1 恒 1 3x1 4 吊装荷载 水平荷载 Q235 钢材应力图 MPa 最大应力 120MPa 刚刚度度验验算算 考虑吊装过程中的竖向荷载组合 得到的立柱横向挠度最大值为 2 1mm 所 以支架刚度满足要求 图 10 1 1 恒 1 3x1 4 吊装荷载 立柱横向挠度 mm 考虑吊装过程中的竖向荷载组合 得到的支架竖向挠度最大值为 武汉杨泗港快速通道 3 标段 L5 联钢支架验算报告书 7 所以支架刚度满足要求 mm L S 5 22 400 9000 400 16 2 32 3 稳稳定性定性验验算算 采用 MidasCivil2006 进行结构一类稳定性分析 Linear Buckling Analysis 求解结构的临界荷载安全系数 Critical Load Factor 和 分析临界荷载安全系数对应的屈曲模态 Buckling Mode Shape 在一 定的变形状态下 结构的静力平衡方程可以写成如下的形式 PUKUK G K 结构的切线刚度矩阵 KG 结构几何刚度矩阵 U 结构的整体位移向量 P 结构外荷载向量 结构的几何刚度矩阵通过各个单元的几何刚度矩阵相加而得 结构 的几何刚度矩阵表示结构在变形状态的刚度变化 与施加的荷载有直接 的关系 结构受压时刚度减小 反之增加 当结构达到分支点失稳时 结构的几何刚度矩阵可以表示为荷载系 数和受荷载作用时结构的几何刚度矩阵的乘积 GG KK PUKK G 0 G KK 通过特征值分析得到的特征值就是结构的临界荷载 特征向量便是 结构失稳对应的屈曲模态 最不利情况一下第一步计算采用恒载和活载一起倍增的方式求解结构 武汉杨泗港快速通道 3 标段 L5 联钢支架验算报告书 8 的稳定系数 计算表明 结构稳定系数大于 5 2 一阶失稳模态为剪刀撑 75 6 角钢的失稳 2 42 4 支座反力支座反力 为配合基础验算 提取荷载组合作用下 结构支座反力 单位为 t 武汉杨泗港快速通道 3 标段 L5 联钢支架验算报告书 9 2 5 结论结论 MidasCivil2006 仿真计算表明 1 1 结构自重 1 3x1 4 吊装荷载作用下 1 结构最大应力为 120MPa 强度满足要求 2 竖向荷载作用下支架竖向挠度 2mm 刚度满足施工荷载的需 求 3 竖向荷载作用下支架竖向挠度 刚 mm L S23 400 9000 400 15 度满足施工荷载的需求 4 恒载和施工荷载一起倍增的情况下 5 考虑施工横向局部微调工况时 Q235 钢材最大应力为 124Mpa 由于本计算