迈达斯钢便桥应用

1、MIDAS Civil在钢便桥施工中的应用尚振伟【摘 要】 霍林河2#桥钢便桥位于内蒙古自治区科右中旗境内，该桥横跨霍林河，霍林河常年 有水，不通航。通过与中旗水务局协商，同意搭设96m钢便桥.该钢便桥采用面系满铺28a槽钢、纵 横梁采用双拼500H型钢、基础采用4）529mm螺旋管桩形式搭设。本文采用有限元计算软件迈达斯 对其进行分析，得出面系、纵横梁的内力及变形，节约计算时间使计算精度大幅提高，为便桥施工提 供较为准确可靠的数据。【关键词】钢便桥迈达斯槽钢H型钢螺旋管1引言2004年国务院批准中长期铁路网规划，造就了我国高速铁路的迅猛发展，近几年我国高速 铁路施工林立，由于高铁施工及运营遵

2、循可持续发展策略，减少占用农耕地，成就了大中桥梁施工技 术的快速发展.其中很多桥梁需要跨越大沟大河，因此施工过程中的钢便桥被广泛采用。施工前如何 根据现场情况科学、合理地进行钢便桥设计与计算，既要保证施工安全又要降低工程成本，成为工程 技术人员面临的重要课题。2工程概况霍林河2号特大桥，起讫里程DK399+704。715DK401+322.185，全长1617米，本桥设计30mW 墩高HW40 m的空心墩身（外坡60:1，内坡85:1）5个；墩高HN 40m的空心墩身（外坡45： 1,内 坡80:1） 34个;35:1的实心桥墩8个;1：0的实心桥墩1个；行桥梁采用4932 m预应力混凝土简

3、支T梁桥式方案.桥墩采用单线圆端形实体桥墩和单线圆端形空心桥墩两种桥墩形式，基础为桩基基 础形式。其中36#45#墩位于霍林河河道内，主河道宽85 m，最大水位334.00，钢便桥设计为96 m, 从上至下结构形式为：钢管护栏，28a槽钢面系，500双拼H型钢纵梁，500双拼H型钢横梁，529mm 螺旋管桩.3设计参数3。1结构形式钢便桥设计为96m,从上至下结构形式为:钢管护栏，28a槽钢面系，500双拼H型钢纵梁，500 双拼H型钢横梁，529mm螺旋管桩.钢便桥纵梁上部设】28槽钢满铺作为面系，横梁上部设纵梁，纵梁采用2H500X200型钢，为 防止钢管边缘局部失稳，在钢管顶部开20cm

4、槽，将型钢坐落在槽内，并在型钢下部焊接加强竖肋， 加强管壁刚度.横梁施工时应严格控制其水平高差不超过2mm。设计选用e630X10mm螺旋管作为基 础桩.4主要检算内容本文着力介绍迈达斯在钢便桥计算中的应用，所以可以简单手算的内容不再详细列出，利用迈 达斯的主要检算内容包括：（1）面系28a槽钢的抗弯强度、抗剪强度、刚度。（2）H500X200双拼H型钢横梁的抗弯强度、抗剪强度、刚度。（3）H500X200双拼H型钢纵梁的抗弯强度、抗剪强度、刚度。5运用迈达斯建模计算5。1钢便桥计算模型根据最不利情况对局部面积进行模拟计算，模拟计算建模采取2跨建模，模拟计算尺寸为27mX 6m；5.1。1荷载

5、确定根据本钢便桥实际使用情况，钢便桥面部荷载考虑以下两种主要荷载:钢便桥使用中最主要承受 荷载为12m3的混凝土运输车；钢便桥架设时履带吊的荷载。混凝土运输车的轴重大轴距短，双车并 行时最不利，所以将其作为计算荷载；将履带吊架梁工况作为检算荷载。1台12m3的混凝土运输车车辆荷载的平面和立面布置如下（参考车型：三一重工生产的 SY5250GJB4 （9m3 欧III）：三一重工12 m3砼罐车P1=8t，P2=P3=23t，合计：54t.履带吊架梁时荷载平面及立面如下（参考车型:三一重工生产的SCC500E履带起重机，自重50t， 最大起吊重量50t）：履带吊自重50t，本项目吊重按50t考虑

6、，合计100t.5.1。2材料参数钢弹性模量Es=2。1X105MPa；表1材料许用应力见下表:牌号厚度或直径抗拉、抗压和抗弯抗剪端面承压（刨平顶紧）Q235W1621512532516402051204060200115601001901105.2钢便桥计算计算模拟计算尺寸为27mX6m作为计算模型，利用MIDAS CIVIL 2010计算程序进行验算。计算分以下8个工况进行：表2钢便桥计算工况一览表编号名称荷载1荷载2组合系数工况1砼罐车跨中无偏载支架自重砼罐车1。2X荷载1+1.3X荷载2工况2砼罐车跨中偏载支架自重砼罐车1.2X荷载1 + 1.3X荷载2工况3砼罐车支点无偏载支架自重砼

7、罐车1.2X荷载1 + 1。3X荷载2工况4砼罐车支点偏载支架自重砼罐车1。2X荷载1+1.3X荷载2工况5履带吊跨中无偏载支架自重履带吊1.2X荷载1 + 1.3X荷载2工况6履带吊跨中偏载支架自重履带吊1。2X荷载1 + 1。3X荷载2工况7履带吊支点无偏载支架自重履带吊1.2X荷载1 + 1。3X荷载2工况8履带吊支点偏载支架自重履带吊1.2X荷载1 + 1.3X荷载2MIDAS CIVIL 2010程序能够通过调整重力系数对支架本身自重进行加载,本例中除开自重外，需加载砼罐车荷载与履带吊荷载。取其最不利位置加载计算。结构及边界条件模拟建模结构为27mX6m连续梁进行计算，钢便桥各个结构

8、构件采用梁单元模拟，面系与纵梁采用固 接，纵梁与承重梁采用固结，承重梁与钢管桩采用固接。5。2.1面系计算考虑桥面系与纵梁的整体性，桥面系与纵梁一起建模。全部采用梁单元最大弯矩为工况2处时，最大弯矩为77。1 KN.M图1面系弯矩图最大应力。=M / W=77。1 KN.M / 393cm3=196Mpa律凝女伸汀3 至位；kNFl 曰期；1D；15/Zai5MiUftb/UvilPO5T-PROCESSCRBEAM FORCEWE-yy.lU57ba+ii 1o.oooooe+oaoM V m ax:2.50408e+002 2.27544e-HD02 2.048736+002 1.821

9、15b+002MAX : E27Ml IN : 23大作坨3 轧但：kNF 2： 10/15/2016表有方司 Xs-0.612r：-0.612Zi 0.500最大应力。=M / W=250.4 KN.M / 1841.2X2cm3 =68Mpao =215 MPa，符合要求。最大弯矩为工况8处时，最大剪力为263。2 KN。MMIDA5/CiuilBEAM FORCEMIDA5/CiuilBEAM FORCE2.G3i9ae-KiO2 . Z.39 271e-Ki02 2.,153 -KJ02 L.91417e4002 1.67490e-KiO 2 1.43 5G2e -KJ02 1.19S

10、35e4flO2 M- 9.57083e-Ki01 7,17S12e +QQ1 4.78 G42e 4001 . - 1.39 271e -KiO 1 0 .OOOOOe +000 MVmaK!卮带？膏MAX : 587MIN : 30戈-M 12 3qp-fc kN-hi日期！ 10/：LW2J0 16 表示-方.向K;-0,512.，LrZ: 0.500图4承重梁弯矩图最大应力。=M / W=185.5 KN.M / 1841.2X2cm3 =50.4Mpa。 =215 MPa,符合要求.最大剪力为工况8处时，最大剪力为208.2 KN。M图5承重梁剪力图t =QmaxS/Ib=208.2/ （43。92X2）X10=23.7 MPa 100MPa6结束语该钢便桥于2016年10月12日开始搭设，10月26日全部结束。现场技术人员全程监控，确保 了施工质量；过程安全未出现任何安全问题该钢便桥利用MIDAS Civil软件进行结构计算，节省了 计算时间，提高了计算精确度，为设计和施工提供了可靠的数据.同时也为今后的钢便桥的的设计施 工提