单片T梁在架桥机运梁荷载作用下的应力验算

1、2009年7月交 通 科 技T r anspor tation Science &T echno log yJul. 2009 单片T 梁在架桥机运梁荷载作用下的应力验算储继业(安徽省阜阳市公路工程有限责任公司 阜阳 236000摘 要 T 梁施工中, 普遍采用单导梁架桥机安装。图纸设计说明中, 要求按5规范6规定:先安装的构件固定和受力较大的接头混凝土达到设计强度的75%后, 方可进行继续安装。即要求每孔T 梁安装完毕后, 先要进行梁间横隔板和翼缘板的现浇工作, 待其混凝土强度达到75%后并采取压力扩散措施后, 才能进行下一道工序。文中以潘谢公路西淝河大桥架梁为例, 讨论了在已安装梁

2、孔未浇横隔板和湿接缝之前直接进行下一孔安装的可能性, 并根据有关规范要求进行了验算。关键词 T 梁 荷载作用 应力验算1 工程概述潘谢公路是淮南矿业集团张集、新集二大煤矿煤炭外运的重要通道, 其中西三肥河大桥长566m, 宽12m, 设计荷载:汽-超20, 挂-120, 主桥为30m+50m +30m 预应力悬浇箱梁, 两侧引桥分别为1025m 和825m 先简支后连续预应力T 梁, 横向布置5片, T 梁安装采取跨墩门吊出坑, 单导梁安装就位。15施工规范6第15. 6. 1. 6条规定:先安装的构件固定和受力较大的接头混凝土达到设计要求的强度后方可进行。设计图纸要求每孔T 梁安装完毕后,

3、先进行梁间横隔板和湿接缝的现浇工作, 待其混凝土达到设计强度75%以上后, 才能进行下一道工序。为提高工程进度, 拟采取在已安装尚未浇筑横隔板之前, 直接进行下一孔导梁安装的施工方案。为此, 需验算单片T 梁在运梁荷载作用下受力是否满足要求。2 理论依据T 梁混凝土设计标号为C50, T 梁安装后实测混凝土最小强度为C40(龄期未到 。根据5设计规范6第7. 2. 8条规定:在预应力和构件自重等荷载作用下截面边缘混凝土法向应力应2符合:t(1 压应力R CC 0. 7f ck c =0. 726. 8=18. 76M Pat(2 拉应力R ct 1. 15f tk c =1. 152. 4=2

4、. 76M Pa式中:f ck c 、f tk 分别为混凝土立方体抗压强度相应的轴心抗压和轴心抗拉强度的标准值。3 计算步骤(1 T 梁在运梁平车上通过卷扬机牵引在已安装好T 梁上行走, 设运梁平车重20kN, T 梁最大装重量580kN, 梁及平车对已安装好的T 梁产生跨中及1/4截面弯矩。按照有关规范要求, 为考虑安全, 荷载弯矩乘以1. 2的安全系数:P =1/2580+20=310kNM 1/2=PL =31023. 8=442213. 4kN #mM 1/4=PL =3101. 61. 623. 8=1660. 1kN #m(2 确定架桥机纵向反力及对梁产生的弯矩 计算图示见图1。图

5、1 架桥机在T 梁上受力图示(尺寸单位:m收稿日期:2008-11-282009年7月储继业:单片T 梁在架桥机运梁荷载作用下的应力验算17¹导梁运行时, 前支点未支, 支点前方为悬臂, 设导梁重8/m , 导梁后端配重200kN, 导梁B 支点对梁产生的力:R b =1/2850/20=500kN R a =508+200-500=100kNºT 梁在导梁上行走, 当后吊点位于B 点时, 按两垮连续梁计算:a 架桥机自身重量在B 点产生的力:D 11=1/E I 1/2501226. 67/3012=3200/EID 1p =1/EI 2/3501/885022¼

6、;对梁产生的弯矩:M 1/2=PL =334. 523. 8443. 9/11. 9=782. 7kN #mM 1/4=PL =334. 523. 844(3. 9/5. 95 =1174. 1kN #m荷载小于梁在T 梁上运行的情况, 组合时采取第一种情况中的数值。(3 自重弯矩(荷载集度 q =580kN /25m=23. 2kN/mM 1/2=1/823. 223. 82=1642. 7kN #m M 1/4=3/3223. 223. 82=1232. 0kN #m (4 荷载组合见表1所列。表1截面位置跨中L /425/3012=833333. 3/EI1p /D 11=260. 4k

7、N R b 1=Db 前支点在B 点产生的力:D =1/EI 1/2501683. 67218. 73/3012=315351. 8/E I R b2=D 1p /D 11=98. 5kN c 后支点在B 点产生的力:R b3=310kNR b =R b1+R b2+R b3=669kN>500kN »支点反力横向分布计算:计算图示如图2 。cc1pT 梁自重和运梁荷载组合表自重弯矩1642. 71232. 0活载弯矩2213. 41660. 1kN #m计算弯矩3856. 12892. 1(5 强度验算cc =上缘:Rty y y g-+A W s W s y y y g+-

8、A W x W xt下缘:R ct =式中:N y 为扣除预应力损失后预应力筋的有效图2 支点反力横向分布图(尺寸单位:m预应力; A 为T 梁净截面面积; e y 为预应力筋中心至截面重心轴距离; W s 、W x 分别为对截面上下边缘的截面系数。各计算参数及计算结果如表2所列。可以计算出单片梁承受的力:P =R b /2=669/2=334. 5kN表2 T 梁截面参数及应力计算表截面位置L /2L /4A /m 20. 74450. 7445W s /m 30. 48650. 4865W x /m 30. 25120. 2512e y /m 1. 0870. 900N y /kN 2608. 92557. 9M g /(kN #m 3856. 12892. 1R cc t /M Pa 5. 604. 65R ct t /M Pa -0. 56 1. 094 结论根据以上计算结果, 截面拉应力没有超过容许拉应力, 其压应力也远小于容许压应力。为增加T 梁横向稳定, 施工中采取将已安装好梁的横隔板及湿接缝处钢筋进行焊接, T 梁之间用方木进行剪刀支撑等措施