MIDAS/Civil在大懸臂倒T形蓋梁支架驗收中的應用

鄒海軍

摘要：大懸臂倒T形蓋梁一般采用支架法進行澆筑成型。由于市政蓋梁懸臂部分較長無法采用抱箍進行混凝土澆筑，根據市區內車輛情況和車道寬度等條件選擇合理支架尤為重要，蓋梁施工過程中，還要保證蓋梁下方道路暢通，保證來往車輛通行。蓋梁支架設計和內力驗算是保證安全施工基礎。采用MIDAS/Civil軟件對蓋梁支架體系進行建模，通過增加約束條件和荷載，對支架設計是否合理進行判定。

Abstract： The large cantilever inverted T-shaped cover beam is generally cast using the bracket method. Because the cantilever part of the municipal cover beam is too long to use the hoop for concrete pouring， it is particularly important to choose a reasonable bracket according to the conditions of the vehicle and the width of the lane in the urban area. During the construction of the cover beam， it is necessary to ensure that the road under the cover beam is unobstructed to ensure vehicle traffic. Cover beam support design and internal force check calculation are the basis for ensuring safe construction. MIDAS/Civil software is used to model the cover beam support system， and the constraint design and load are added to determine whether the support design is reasonable.

關鍵詞：MIDAS/Civil;蓋梁;支架;內力;驗算

Key words： MIDAS/Civil;cover beam;support;internal force;check calculation

中圖分類號：U445? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1006-4311（2020）11-0173-02

1? 概述

快速路標準主線高架橋橋墩采用雙柱大挑臂倒T蓋梁橋墩， 32m標準寬蓋梁梁高3.55m，寬度3.2m。以32m蓋梁為例進行驗算。

2? 模型建立

采用鋼管柱+貝雷梁組合而成的現澆支架進行跨越，鋼管柱采用？準478×8mm鋼管，連接系用[16a槽鋼，柱頂橫梁采用2根I45b工字鋼組合截面，長度4m。柱頂橫梁上設置貝雷梁，貝雷梁在柱頂橫梁處設置雙拼[10加強豎桿，貝雷梁上布置雙拼25b工字鋼作為橫向分配梁。橫向分配梁上布置楔形架及組合鋼模。

楔形架每一根立桿與上弦的交點處均應設置125×10角鋼的橫向連接，每一根立桿與下弦交點隔一個節點設置一根的125×10角鋼的橫向連接，用以保證楔形架的平面外穩定。

經MIDAS/Civil整體建模，如圖1所示。

3? 荷載檢算

3.1 梁體荷載

混凝土容重取26.0kN/m3;

梁寬：B1=3.2m;

梁高：H1=3.55m;

自重：Z1=3.55×26.0=92.3kN/m2。

3.2 模板自重

底模板及側模采用組合鋼模，取2kN/m2。

3.3 其他荷載

查《路橋施工計算手冊》：

①人員及機具荷載：取QN=2.5kN/m2;

②澆筑混凝土時沖擊荷載：取QS=2.0kN/m2;

③澆筑混凝土時振搗荷載：取QD=2.0kN/m2。

4? 荷載效應組合

組合Ⅰ：檢算強度

組合Ⅱ：檢算剛度

模板、支架荷載效應組合見表1。

5? 強度檢算結果

MIDAS/Civil建模完成后，添加邊界條件和約束，而后布置荷載進行強度驗算，結果如下：

5.1 分配梁

經MIDAS/Civil檢算有如下結果（圖2、圖3）：

最大彎曲應力：

最大剪應力：

結論：分配梁應力滿足要求。

5.2 貝雷梁

經MIDAS/Civil檢算有如下結果（圖4、圖5）：

貝雷梁最大彎曲應力：σ=287.52MPa

貝雷梁最大剪應力：τ=137.78MPa

結論：貝雷梁應力滿足要求。

5.3 雙拼I45b橫梁

經MIDAS/Civil檢算有如下結果（圖6、圖7）：

最大彎曲應力：

最大剪應力：

結論：柱頂橫梁應力滿足要求。

5.4 鋼管柱

經MIDAS/Civil檢算有如下結果：

在荷載組合I下，最大軸向應力：

在荷載組合I下，最大軸力：N=704.29kN

鋼管立柱長細比：λ=L/i=6000/166.19=36.1，根據鋼結構設計標準（GB50017-2017），按b類截面，查附表D.0.2可得，？準=0.914。

結論：穩定性滿足要求。

6? 變形

檢算變形貝雷梁跨中變形最大為：10.81mm

貝雷梁銷軸引起的非彈性變形：

f=3.556（n2-1）/8=3.556×（32-1）/8=3.6mm

故貝雷梁最大變形：Δ=10.81+3.6=14.41mm<10500/400=26.25mm，滿足要求。

7? 結論

通過對嘉興市市區快速路環線工程（一期）土建2標段蓋梁現澆支架進行檢算，施工現場在滿足施工荷載及構造措施的前提下，鋼管柱貝雷梁支架強度及變形、穩定性滿足施工要求。建議在支架施工前，預先對條形基礎進行預壓，減小地基的沉降變形。

8? 結束語

支架體系強度、剛度和穩定性驗算假定各類材料同性，差異較小;軟件按要求操作避免各節點奇異，導致模型不成功;現場支架預壓觀測沉降量與模型計算差距不大，可以指導施工。

參考文獻：

[1]路橋施工計算手冊.人民交通出版社.

[2]GB50017-2017，鋼結構設計標準[S].

[3]黃君洲，楊軍，智建濤.對橋梁大跨度蓋梁支架施工技術的研究[J].價值工程，2019，38（21）：156-158.