沱江四桥步履顶推拼装平台的设计

1、沱江四桥步履顶推拼装平台的设计验算王赞芝 林本虎 乔孟海（广西科技大学土木建筑工程学院 广西柳州 545000）摘要 结合沱江四桥步履式顶推施工实例，对拼装平台进行了布设，同时利用有限元软件midas/civil对步履顶推施工中拼装平台进行了建模分析，得出了拼装平台在荷载作用下的位移、应力结果，并且对管桩的局部稳定性进行了验算，得出了相应的结论，可为今后同类似桥梁的设计提供参考。关键字 步履式顶推 拼装平台 有限元软件 局部稳定性 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工程概况1.1主桥结构沱江四桥主桥采用独塔双索面斜拉桥结构形式，跨径布置为55+200+58+50m；引桥为等截面连续梁桥，其中南引桥桥跨布置为35+3×45m，北引

5、桥桥跨布置为4×45m，跨江桥部分桥梁总长729m。主桥主梁采用钢-混凝土混合梁，主跨为钢箱梁，边跨为混凝土梁，梁高3.5m。1.2钢梁结构根据设计主桥钢箱梁位于0.5%的单向纵坡段。主桥钢箱梁段长247.75m，采用带悬臂的流线型扁平钢箱梁，分离式双箱(全桥范围内两箱顶板连通并设置横隔板)的截面形式，主梁中心线处的主梁内轮廓高为3.452m。主梁全宽为49.0m，钢箱梁顶面设2%的双向横坡，底面水平。钢箱梁沿桥纵向分成21个节段，考虑构造因素，主梁划分为A、B、C、D、E、F、G、H、I、J共10种类型。其中A、B类为钢-混凝土结合段过渡段；C、D类为主跨标准梁段；E、F类主跨板厚

6、加厚梁段；G类为辅助墩支点梁段；H类为边跨板厚加厚梁段，I类为边跨标准梁段；J类为边跨交接墩的支点梁段。不同板厚对接时厚度的变化都在箱外侧进行，保持箱内侧平顺。纵隔板不同板厚对接时，保持边箱侧轮廓一致，板厚变化在中箱侧进行。A类梁段长度为6m；BI类主梁节段长度均为12m；J类梁长度为8.95m。图1.2-1钢主梁节段划分图2拼装平台的布设 顶推平台是钢箱梁开始顶推前的拼装焊接平台，包括钢箱梁节段焊接、线形调整等均在顶推平台上完成。钢梁顶推将在A0至P2之间搭设平台，A0至P2主墩间各墩间距为45m，跨径较大，考虑钢梁结构受力，利用管桩进行临时墩布置，平台管桩直径为800×10mm，

7、顺桥向9m间距，按36m一跨进行步履设备布置，间距36m的临时墩设置顺桥向间距为3m的管桩支撑步履设备。 拼装平台横向单侧将布置3根管桩，主要承担钢梁拼装时通行的滑道，管桩上设分配梁，通长滑道铺设在贝雷片下，管桩间联系采用325×6mm的钢管,平台如图所示2-1所示。图2-1拼装平台布置形式3拼装平台的验算3.1 塔架各杆件截面对钢箱梁拼装平台结构采用有限元软件进行数值模拟，各杆件均采用实体单元进行建模，其中：拼装平台管桩采用钢管800×10mm，管桩间联系采用325×6mm钢管等。3.2 模型介绍 在有限元软件中建立该钢箱梁拼装平台的空间模型坐标设定为：X坐标方

8、向为纵向，Y坐标方向为横向，Z坐标方向为高度方向，其空间模型见图3.2-1所示。 图3.2-1 钢箱梁拼装平台的有限元空间模型3.3 静力荷载工况荷载的组合形式：（1）横载：结构的自重；（2）活载:箱梁的自重按照集度施加在此结构上，水平荷载（摩擦力）=梁重。3.4 计算结果分析计算结果中正负符号规定：位移，正表示与坐标轴方向一致，负则表示相反；应力以拉应力为正。（1） 位移计算结果分析此结构在X、Y、Z三个方向上的最大位移分别为。综上所述，很显然此拼装平台在承受各项荷载时，其在X、Y、Z三个方向上的最大位移均很小，满足其安全要求。具体结果见图3.4-1所示。 图3.4-1 钢箱梁拼装平台的变形

9、图（2） 应力计算结果分析此结构最大组合正负应力分别为、，而最大剪切应力为。3.5 局部稳定性验算对于受压的杆件来说，当其的长细比较大时，此杆件显柔性，易发生屈曲失稳。故我们需要对受压的杆件进行稳定性分析。钢箱梁拼装平台的有限元模型中，受压主要是管桩，所以我们只进行管桩的稳定性计算即可。管桩是采用800×10mm钢管。（a）截面及构件的几何性质计算截面面积 惯性矩 回转半径 长细比 相对长细比：因为，只需计算， (b)管桩稳定计算 图中，最大轴力为。 ，查表（类截面的轴心受压构件的稳定系数）得，得 很显然，此构件满足稳定性要求。 3.6 结论与建议 此钢箱梁拼装平台在正常使用情况下满足强度、刚度和稳定性要求。4结语