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‘550‘ 2014年现场技术交流会论文集 深水承台单壁有底钢套箱结构形式优化研究 刘丹娜 (中交路桥北方工程有限公司北京市100024) 摘 要：通过对施工过程中的单壁有底钢套箱进行有限元分析，研究钢套箱整体结构的受力特点，对钢套箱结 构进行优化设计，使得在保证安全施工的同时，钢套箱的受力状况有明显改善，用钢量减少，研究成果已成功地应用 在本工程其他套箱设计中，取得极为显著的经济效益，可为今后类似工程钢套箱设计和施工计算提供参考。 关键词：钢套箱；数值模拟；力学分析；优化设计 1工程概况 本工程主桥上部结构为6跨变截面连续刚构箱梁，基础为钻孔灌注桩基础，主墩墩身为薄壁空心墩，承 台为整体式矩形普通钢筋混凝土结构，长14．3 m，宽9．2m，高4m，承台顶标高d-O．500m，底标高 一3．500 m。按原施工进度，承台施工赶在雨季，设计水位+8．3m，后由于爆发30年一遇洪水推迟工期，实 际施工时最高水位+3。5m，封底混凝土设计厚度1m。根据承台的形状和水文情况，仍按原方案使用3个 可循环利用的矩形单壁有底钢套箱。但考虑到水位的下降，且套箱数量较多，需要对原设计进行力学分析及 优化。 2钢套箱构造 2．1钢套箱构造 m×9．2 内壁平面尺寸为14．3 m，套箱高lo．2ITI，设置R一5．0cm的圆倒角，总重约129t。侧板与侧 板、侧板与底板间采用栓接拼装组成，底板与底板间采用焊接，侧板为周转使用，墩柱第一节施工完毕后予以 拆除，考虑底板拆除需水下作业，难度较大，时间较长，所以底板废弃不拆除。 2．2钢套箱主要参数 钢套箱主要参数见表1及图1、图2。 表1钢套箱主要参数 序号 构件名称 材料 尺寸 单元类型 1 侧板 A3钢 厚8mm 板单元 2 底板 A3钢 厚8mm 板单元 2 大横肋 A3钢 2132a、[32a 粱单元 mm 3 小横肋 A3钢 厚12 板单元 4 大竖肋 A3钢 [32a 梁单元 5 小竖肋 A3钢 ESa 梁单元 6 m 封底混凝土 C30混凝土 厚IOOO 实体单元 7 mm 钢护筒 A3钢 厚14 板单元 8 吊杆 精轧螺纹钢 mm 桁架单元 432 桥梁工程 …||ll 勰50x、横肋1 】 扁钢0剥¨
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