雙壁鋼圍堰桁架支撐模型試驗(yàn)反力架設(shè)計(jì)與計(jì)算

陳 宇

(重慶交通大學(xué)，重慶 400074)

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雙壁鋼圍堰桁架支撐模型試驗(yàn)反力架設(shè)計(jì)與計(jì)算

陳 宇

(重慶交通大學(xué)，重慶 400074)

為了對(duì)雙壁鋼圍堰桁架構(gòu)件進(jìn)行靜力加載試驗(yàn)分析，設(shè)計(jì)了一種雙壁鋼圍堰桁架支撐模型試驗(yàn)反力架，從反力梁、拉力桿、拉桿連接器和基礎(chǔ)梁四方面，介紹了反力架的主要部件，并通過(guò)試驗(yàn)及有限元模型，分析了雙壁鋼圍堰桁架構(gòu)件的應(yīng)力應(yīng)變特征，為雙壁鋼圍堰在實(shí)際工作中的設(shè)計(jì)和施工提供參考。

反力架，雙壁鋼圍堰，拉力桿，鋼筋混凝土

1 概述

該裝置主要是服務(wù)于豐都三橋雙壁鋼圍堰桁架支撐模型試驗(yàn)，反力架的上部結(jié)構(gòu)有3.2 m高，1.5 m寬，4.6 m長(zhǎng)(見(jiàn)圖1)；下部結(jié)構(gòu)材質(zhì)為鋼筋混凝土，其頂面與地表齊平，其深度有1.8 m，長(zhǎng)度為5.26 m，寬度為2.5 m。

2 反力架結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

反力架是靜載試驗(yàn)中，為試驗(yàn)構(gòu)件提供內(nèi)力的裝置。千斤頂放置于反力梁之上，內(nèi)力來(lái)源于千斤頂?shù)捻斏蛳路磯悍戳α海煞戳α合蛳聜鬟f千斤頂荷載。本試驗(yàn)選用鋼筋混凝土梁為基礎(chǔ)梁，以抵抗千斤頂?shù)暮奢d以及其荷載產(chǎn)生的彎矩(見(jiàn)圖2)。該裝置下的地基承載力不得小于500 kPa。

3 反力架設(shè)計(jì)

要施加荷載F=F0×cosα×2=437kN。

3.1 反力梁受力計(jì)算

3.2 拉力桿受力計(jì)算

3.3 基礎(chǔ)梁抗彎計(jì)算

簡(jiǎn)化基礎(chǔ)梁受力力學(xué)模型見(jiàn)圖4。永久荷載的分項(xiàng)系數(shù)γG=1.2，活荷載的分項(xiàng)系數(shù)γQ=1.4，結(jié)構(gòu)的安全性系數(shù)γD=1.5，此地基梁的跨中截面的最大彎矩設(shè)計(jì)值為M=γD(γGMGk+γQMQk)。其中，MGk為結(jié)構(gòu)重力產(chǎn)生的彎矩；MQk為千斤頂荷載與上部荷載彎矩。

3.4 拉力桿端頭受力計(jì)算

1)角焊縫抗剪計(jì)算。

圖5中單位為cm，其中⑨號(hào)鋼筋為拉力桿，⑥號(hào)～⑧號(hào)鋼筋直徑為20 mm。

2)連接鋼筋抗拉計(jì)算。

3)縱向主筋抗彎計(jì)算。

3.5 精軋螺紋鋼連接器驗(yàn)算

本試驗(yàn)的拉力桿連接器采用的是YGL32，連接器材質(zhì)為40Cr。根據(jù)GBT14370—2007預(yù)應(yīng)力筋用錨具、夾具和連接器規(guī)定，材質(zhì)為40Cr的YGL32連接器抗拉荷載NYGL=835kN≥N=656kN。所以，本試驗(yàn)采用精軋螺紋鋼連接器YGL32符合試驗(yàn)要求。

4 注意事項(xiàng)

基礎(chǔ)梁混凝土頂面與地表齊平，拉力桿預(yù)埋位置做到精確，誤差不得超過(guò)1cm，做到拉力桿垂直，以防止拉力桿受力復(fù)雜，而降低安全系數(shù)。拉力桿超出混凝土頂面22cm，進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，需要特別注意超出混凝土段的拉力桿，勿造成其位移。

5 結(jié)語(yǔ)

對(duì)于地基承載力滿(mǎn)足要求，此種反力架是具有可操作和可行性的，整體造價(jià)低，并且加工制作簡(jiǎn)單，施工方便。采用此種反力架，雙壁鋼圍堰桁架支撐模型試驗(yàn)取得圓滿(mǎn)成功，同時(shí)也指導(dǎo)了實(shí)際工程中雙壁鋼圍堰的設(shè)計(jì)和施工。

[1]JTGD60—2015，公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范[S].

[2]GB50017—2003，鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

[3] 齊占國(guó).哈大客運(yùn)專(zhuān)線(xiàn)T1標(biāo)32mT梁抗拔型靜載試驗(yàn)反力架設(shè)計(jì)和應(yīng)用[J].施工技術(shù),2009,38(S1):246-248.

On design and calculation of reaction support in test of double-wall steel cofferdam truss support model

Chen Yu

(ChongqingJiaotongUniversity,Chongqing400074,China)

The paper undertakes the static loading test analysis on the double-wall steel cofferdam truss support component, designs the reaction support in the test of double-wall steel cofferdam truss support model, introduces its main parts from the reaction support, tension bar, pitman coupling, and foundation beam, and analyzes the tress strain of the double-wall steel cofferdam truss support components by the tests and finite element model, so as to provide some reference for the design and construction of the double-wall steel cofferdam.

reaction support, double-wall steel cofferdam, tension bar, reinforced concrete

1009-6825(2016)22-0161-02

2016-05-24

陳 宇(1989- )，男，在讀碩士

U442

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