Midas在連續(xù)懸臂施工掛籃主桁檢算中的應用

從紹虎

（中鐵七局集團第四工程有限公司，湖北 武漢 430000）

1 檢算簡述

某主橋上部采用（65+100+65）m 預應力混凝土連續(xù)箱梁結(jié)構(gòu)，箱梁采用單箱單室直腹板截面。箱梁頂寬9.5m，底寬6m，翼緣板寬1.75m，根部梁高6.2m，腹板厚50cm～80cm，底板厚度為32cm～80cm。最重節(jié)段為1#節(jié)段長3.5m，重193.2t。

箱梁懸臂澆注采用菱形掛籃進行施工，根據(jù)設計圖紙，對掛籃采用MIDAS進行空間建模分析［1,2］。

2 計算模型

掛籃結(jié)構(gòu)包括主桁架、立柱間橫向連接系、前上橫梁、底籃、導梁等見圖一。主桁架采用桁架結(jié)構(gòu)建模計算，見圖二。

圖一 掛籃結(jié)構(gòu)圖

圖二 菱形掛籃空間模型圖

3 計算參數(shù)及荷載組合

3.1 梁段混凝土重量：2.65t/m3

3.2 人群及機具荷載取2.5KPa。

3.3 超載系數(shù)取1.05；

3.4 新澆砼動力系數(shù)取1.2；

3.5 掛籃行走時的沖擊系數(shù)取1.2；

3.6 荷載組合：

①砼重+掛籃自重+施工、人群機具+動力附加系數(shù)(強度計算)

②砼重+掛籃自重（剛度計算）

4 分析結(jié)果

4.1 掛籃主桁內(nèi)力

掛籃主桁施工荷載組合下各桿件內(nèi)力見圖三及表一：

圖三 主桁桿件內(nèi)力圖

表一 主桁架各桿件內(nèi)力表

4.2 掛籃主構(gòu)件強度、穩(wěn)定性檢算

菱形主桁架結(jié)構(gòu)平面桿系共5 根桿件，桿件截面2［40a，截面見圖四。由表一可知桿件A5受壓力最大且桿件最長，桿件A3受拉力最大，故只檢算A5及A3桿件。

圖四 主桁桿件截面圖

主桁截面特性：

4.2.1 A5桿件檢算

①軸向壓應力

②壓桿穩(wěn)定性

彎矩平面內(nèi)穩(wěn)定性:

桿細長比λ—構(gòu)件在彎作用上的細長比：rx=0.153m λ=L/ ix=5.624/0.153=36.8

綴板間距按80cm 考慮，則單肢對其1-1 軸的長細比為：λ1=80/2.5=32

則換算長細比為：λ=(λy2+λ12)1/2=58

彎曲系數(shù)Φ1=0.818

穩(wěn)定性驗算：N/A=63Mpa＜Φ1［σ］=0.818*140Mpa=114.52Mpa

4.2.2 A3桿軸向拉應力

4.3 掛籃主桁及前上橫梁豎向變形

主桁在施工條件下最大豎向位移圖見圖五：

圖五 主桁變形圖

由計算結(jié)果，可知主桁架前支點豎向變形為9.4mm小于20mm，滿足變形要求。

5 結(jié)論

計算結(jié)果表明：主桁架結(jié)構(gòu)及前后橫梁的強度、穩(wěn)定性均滿足規(guī)范設計要求。連續(xù)懸臂施工掛籃主桁架檢算中采用Midas 程序整體建模，具體分析各桿件及整體剛度，簡潔實用。

［1］張耀春.鋼結(jié)構(gòu)設計原理［M］.北京：高等教育出版社，2010.7.

［2］李明，陳偉.橋梁施工臨時結(jié)構(gòu)設計［M］.北京：中國鐵道出版社，2008.1.