鋼箱主梁提吊門架有限元模擬

文/胡強(qiáng)圣 安慶職業(yè)技術(shù)學(xué)院建筑工程系 安徽安慶 246003

鋼箱主梁提吊門架有限元模擬

文/胡強(qiáng)圣 安慶職業(yè)技術(shù)學(xué)院建筑工程系 安徽安慶 246003

本文參考某大橋主橋的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和荷載情況，利用有限元軟件Midas建立了鋼箱主梁提吊門架有限元模型，并進(jìn)行了受力計(jì)算分析，模擬結(jié)果能為門架施工提供參考依據(jù)，也能為其他相關(guān)工程施工提供參考價(jià)值。

特大橋；受力分析；Midas

某大橋主橋是寧波鐵路樞紐新建北環(huán)線上重點(diǎn)控制性工程，主橋設(shè)計(jì)橋型為鋼箱混合梁斜拉橋，全長(zhǎng)909.1m，主跨以468m鋼箱混合梁一跨跨越甬江，中跨419m為鋼箱梁，邊跨采用預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁，孔跨布置為（54+50+50+66+468+66+50+50+54）m。主塔設(shè)計(jì)為鉆石型索塔，主塔高度177.91m。

1、 建模計(jì)算

根據(jù)施工要求，需要對(duì)提吊支架進(jìn)行分析驗(yàn)算，確保滿足要求。支架位置圖見(jiàn)附圖。提吊門架設(shè)計(jì)參數(shù)如下表1。

表1 提吊門架設(shè)計(jì)參數(shù)及用途

模型如圖1。

圖1 提吊門架模型

2、荷載分析

鋼箱梁標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段尺寸為21m×9m，重約181.2t，考慮起重天車和吊具重量，作用在龍門吊主桁上的重量為200t，共四個(gè)作用點(diǎn)，每個(gè)作用點(diǎn)施加的節(jié)點(diǎn)荷載為P=500kN。

龍門架沿著貝雷梁上的軌道移動(dòng)，將箱梁移動(dòng)到現(xiàn)澆梁上的運(yùn)梁臺(tái)車上。第一跨時(shí)是最不利情況。

2.1 鋼管立柱

通過(guò)有限元軟件Midas，得到鋼管立柱最大組合應(yīng)力如圖2， 最大位移如圖3。

由于考慮鋼管的安裝、連接誤差及結(jié)構(gòu)的重要程度，取1.5的安全系數(shù)。

最大應(yīng)力立柱回轉(zhuǎn)半徑r=520mm，長(zhǎng)細(xì)比為：λ=10000/520=19，查表得：Ψ=0.985。

最大組合應(yīng)力，滿足強(qiáng)度及穩(wěn)定性要求。

圖2 最大組合應(yīng)力

圖3 最大位移

2.2 貝雷梁

圖4 最大剪應(yīng)力值

圖5 最大位移值

2.3 龍門架主桁

圖6 最大組合應(yīng)力值

圖7 最大剪應(yīng)力值

圖8 最大位移值

圖9 最大組合應(yīng)力值

結(jié)論：

本文利用有限元軟件Midas建立了某大橋鋼箱主梁提吊門架有限元模型，并進(jìn)行了受力計(jì)算分析，模擬結(jié)果能為門架施工提供參考依據(jù)，也能為其他相關(guān)工程施工提供參考價(jià)值。

［1］孫才志，趙雷，陳文元.大跨度結(jié)合梁斜拉橋施工階段靜力分析［J］.四川建筑科學(xué)研究，2012，38（06）:10～13.

［2］黃征.有限元模型修正及結(jié)構(gòu)破損識(shí)別方法研究［D］.同濟(jì)大學(xué)學(xué)位論文，2007.

［3］Gang jin Li，Wenhua Zhang.Seismic Vulnerability Assessment of Long-Span Cable-Stayed Bridges［C］.//Advances in Civil Engineering. Part 4.2011:2612-2617.

［4］任世朋，孫小猛，朱元元.甬江鐵路混合梁斜拉橋鋼混結(jié)合段關(guān)鍵施工技術(shù)［J］.施工技術(shù)，2014，43（23）:61-64

［5］熊濤.混凝土斜拉橋易損性分析［D］.西南交通大學(xué)學(xué)位論文，2009.

［6］蔣玉川.MIDAS在結(jié)構(gòu)計(jì)算中的應(yīng)用［M］.北京:化學(xué)工業(yè)出版社.2012.

U 445

A