某客专特大桥钢混结合梁翼缘板现浇角钢支架检算

某客专特大桥钢混结合梁翼缘板现浇角钢支架检算

作者：李连生 等

来源：《价值工程》2012年第29期

摘要： 在桥梁跨越地物的施工条件受到严格限制或者桥梁跨度为非标准跨度时，采用简支钢混结合梁进行调跨。对某客专特大桥钢混结合梁上翼缘板现浇角钢支架进行强度、刚度及稳定性检算的结果显示，角钢支架力学性能符合规范要求。为今后类似条件的施工临时结构检算提供参考。

Abstract： When the construction condition of bridge across the terrain is restricted or bridge span is non-standard， the simply supported steel and concrete bond beam is used to adjust span. The check computation of strength， rigidity， and stability of a big bridge steel and concrete bond beam flange plate cast-in-situ shows that the mechanical properties of angle bracket conforms to the standard， providing reference for check computation of temporary construction under similar conditions in future.

关键词： 钢混结合梁；翼缘板；支架检算；Midas Civil

Key words： steel and concrete bond beam；flange plate；support check computation；Midas Civil

中图分类号：U24 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2012）29-0063-02 1 工程概况

某客专特大桥所跨越的高架桥连续梁取消，故该桥13#至36#墩区段内需对各孔跨调整，其中31#至32#孔跨调整为钢混结合梁。该桥31#、32#墩里程分别为DK322+609.98、DK322+631.38；墩全高分别为23.5m、24.0m，跨度为21.4m，钢混结合梁梁长为21.3m。 2 支架方案

该桥31#～32#的钢混结合梁，采用钢箱梁在对应桥位的地面进行拼装焊接，然后整体吊装到桥位上，翼缘板部分砼浇筑采用在钢箱梁两侧设置角钢支架（如图1a所示）的方法进行砼浇筑。

箱梁模板分两部分，一部分为钢箱梁箱室内部顶板模板；另一部分为外模板，用于支撑翼缘板，模板采用悬挑钢托架上铺设竹胶板。在钢箱梁拼装加工时将节点板栓接到腹板上，再安装悬挑钢托架，即在钢梁两侧设置角钢支架。为提高托架稳定性，托架采用角钢∠70×70×8

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（双列），三角架式设计（如图1b所示），沿纵向方向间距为1.0m；节点板采用16mm钢板焊接，节点板与钢箱梁腹板使用高强螺栓栓接，托架顶纵向采用10cm×5cm的方木，最后铺设16mm竹胶板作为底模。 3 支架检算 3.1 材料参数

①竹胶合板：[σ]=18MPa，E=9000MPa；

②方木：[σ]=12MPa（顺纹抗压、抗弯）、[τ]=2.4MPa（横纹抗剪）、E=9000MPa； ③角钢∠70×70×8（双列）：A=2×10.667=21.334cm2，I=2×48.17=96.34cm4，W=2×9.68=19.36cm3，Z0=2.03cm，b=7.0cm，[σ]=170MPa，f=215MPa； ④钢筋混凝土的容重26KN/m3。

3.2 荷载计算 钢混结合梁梁宽为12.0m，两侧的翼缘板部分2.621m，支架长度3.0m；LAD=LDB=LAB/2=1.5m，LBC=4.285m，LCE=2.35m，LAE=1.72m，LDE=1.1m，纵向间距1.0m，砼厚度按根部0.4m计。 ①永久荷载：

翼缘板处钢筋混凝土荷载：p1=26×0.4=10.4MPa 翼缘板处模板荷载：p2=1KPa ②可变荷载：

施工人员及设备荷载：p3=2.5KPa

振捣砼产生荷载：p4=2KPa（底板竖向荷载2KPa，侧模水平荷载4KPa） 泵送砼冲击荷载：p5=3.5KPa ③荷载组合：

1）翼缘板处作用在底模上的荷载，采用容许应力法，不需要分项系数： p=（p1+p2）+（p3+p4+p5）=（10.4+1）+（2.5+2+3.5）=19.4KPa 检算挠度时，只取永久荷载：p=p1+p2=10.4+1=11.4KPa

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2）翼缘板处作用在底模上的荷载，采用极限状态法，需要分项系数：p=1.2×（p1+p2）+1.4×（p3+p4+p5）=1.2×（10.4+1）+1.4×（2.5+2+3.5）=24.88KPa 检算挠度时，只取永久荷载：

1.2×（p1+p2）=1.2×（10.4+1）=13.68KPa

3.3 翼缘板角钢支架检算 模板体系的角钢支架纵向方向（即顺桥方向）间距1.0m，翼缘板底模在此方向上取单位宽b=1.0m，则角钢支架在横桥向所承受的线荷载为： q=p·b=19.4×1=19.4KN/m （容许应力法）； q=p·b=24.88×1=24.88KN/m （极限状态法）。 ①强度检算：

支架的AB部分按两跨连续梁检算，如图2所示计算简图。

当采用容许应力法时，q=p·b=19.4×1=19.4KN/m。使用计算软件Midas Civil绘制弯矩图3如示。

可见，跨内最大弯矩M=3070870.75N·mm，D截面处M=5446505.27N·mm 相应的，当采用极限状态法时，q=p·b=24.88×1=24.88KN/m，跨内最大弯矩M=3938312.60N·mm，D截面处M=6985002.63N·mm。 1）跨内最大弯矩截面检算： 采用容许应力法： M=3070870.75N·mm

σ=■·（b-Z0）=■×（70-20.3）=158.4MPa 采用极限状态法： M=3938312.60N·mm

σ=■·Z0=■×（70-20.3）=203.2MPa 2）D处角钢横截面检算：

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采用容许应力法： M=5446505.27N·mm σ=■·Z0=■×20.3=114.8MPa 采用极限状态法： M=6985002.63N·mm σ=■·Z0=■×20.3=147.2MPa ②刚度检算：

AB部分按两跨连续梁检算。

采用容许应力法：检算挠度时，只取永久荷载：p=p1+p2=10.4+1=11.4KPa，使用计算软件Midas Civil 绘制挠度图4所示。 最大挠度f=1.594mm

相应的，采用极限状态法：检算挠度时，只取永久荷载： 1.2×（p1+p2）=1.2×（10.4+1）=13.68KPa 最大挠度f=1.913mm ③稳定性检算：

稳定性检算的计算简图如图5所示。

当采用容许应力法时：q=p·b=19.4×1=19.4KN/m，使用计算软件Midas Civil 绘制轴力图6如示，最大压力NCE=51743.37KN。 相应的，当采用极限状态法时：

q=p·b=24.88×1=24.88KN/m，最大压力NCE=66359.54KN 压杆CE的稳定条件：

i=■=■=21.25mm，λ=■=■=110.6，υ=0.458。

σ=■=■=24.25MPa？燮υ[σ]=0.458×170=77.86MPa，稳定性满足要求。

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σ=■=■=31.11MPa？燮υ[σ]=0.458×170=77.86MPa，稳定性满足要求。 4 结论

在桥梁跨越地物的施工条件受到严格限制或者桥梁跨度为非标准跨度时，采用简支钢混结合梁进行调跨。对某客专特大桥钢混结合梁上翼缘板现浇角钢支架进行强度、刚度及稳定性检算的结果显示，角钢支架力学性能符合规范要求。 参考文献：

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