桥面吊机吊装支承钢箱梁应力分析.pdfVIP

第 23卷 第 3期 广 西 工 学 院 学 报 Vo1．23 No．3 2012年 9月 JOURNALOFGUANGXIUNIVERSITYOFTECHNOLOGY Sep．2012 文章编号 1004．6410(2012)03—0091-04 桥面吊机 吊装支承钢箱梁应力分析 黄庄灯 ，邓年春 ，陈 立2 (1．广西工学 院 土木建筑工程学 院，广西 柳州 545006；2．柳州欧维姆机械股份有 限公司，广西 柳州 545006) 摘 要 ：研究以宁波某大桥 中跨钢箱梁安装为背景，采用有限元软件 ANSYS，建立支承钢箱梁 的空间仿真模型，将桥 面吊机的 自重和吊装荷载通过支点力传递给钢箱梁 ，结合钢箱梁恒载的共 同作用 ，分析支承钢箱梁在 吊装过程 中的 受力状况及应力分布情况 ，从而 了解施工阶段钢箱梁的受力过程 ，确保施工安全． 关键词 ：斜拉桥 ；桥面吊机 ；钢箱梁 ；有 限元分析 中图分类号 ：TU501 文献标志码 ：A 0 引言 斜拉桥是一种将主梁用许多拉索直接拉在桥塔上的桥梁，是 由索塔、索和梁组合起来的一种结构体 系．它具有较大的跨越能力，是大跨度桥梁的最主要桥型，在我国得到了越来越多的建设．斜拉桥的主梁施 工方法，通常可以分为支架法和悬臂法两种 [1-2]．支架法是在桥梁建设期间，通过构架支撑主梁，在所有拉索 与梁段连接，施加预拉力后，再拆除支架的方法．悬臂方法是利用吊机在预先架设好的梁段上 ，悬臂架设下 一 梁段，直至完成所有梁段的架设．与临时支架法相 比，由于悬臂法不依赖地形条件 ，且经济 ，得到了更广 泛的应用．目前 ，随着桥梁跨径的不断增大，向着更长、更宽、更柔的方 向发展，钢箱梁 由于 自重轻 、经济、架 设方便等优点。在大型斜拉桥梁建设中得到广泛应用．钢箱梁吊装是一个复杂过程．本文 以某大桥 中跨钢箱 梁安装为背景 ，运用 ANSYS有限元软件建立有限元模型，对 吊装过程中钢箱梁承受桥面吊机荷载后进行 受力分析，确保施工过程中支承钢箱梁的安全，同时为同类钢箱梁 吊装施工提供一些参考． 1 工程概况 大桥为主跨 392m 的大跨度双塔单索面钢箱梁斜拉桥，跨径布置为 50m+158m+392m+158m+50m． 主梁采用扁平封 闭单 向三室箱型截面，钢箱梁为全焊结构，标准段顶板宽29．5m，底板宽 17．5m，顶面设双 向2％横坡 ．桥梁 中心线处梁高 3．5m．钢箱梁 由顶板 、底板及斜腹板组成． 标准段顶板厚 16mm。底板厚 14mm，靠近桥塔附近 的钢箱梁底板和顶板 均加厚为 20mm．横隔板间距 2．9m．宁波某大桥的横隔板采用实腹式横隔 板 ．靠近桥墩处厚度 20mm，其他处厚度 12mm．主跨标准梁段拟采用 4台 120t履式桥面 吊机 吊装 ，每个主墩布置 2台，桥面 吊机 吊装钢箱梁施工， 见图 1；塔区梁段及边跨、次边跨梁段采用搭设支架后用单臂架变幅式起 重船施工．需桥面吊机 吊装 的梁段 ，每个塔各有 16块 ，梁长均为 l0．5m， 梁重在 148t～203t之间． 桥面 吊机在船上或附近码头拼好后用浮 吊直接 吊至桥面进行安装． 图1桥面吊机吊装钢箱梁施工 收稿 日期 ：2011-12—04 基金项 目：2010年广西十百千人才基金资助． 通信作者：邓年春，高级工程师，工学博士后，研究方 向：桥梁结构计算理论，桥梁结构的健康监测、诊断与加 固，E—mail：dengnianchun@163．eom 广西工学院学报 第 23卷 安装调试完毕后 ，就可 以在桥塔主跨侧进行梁段的悬拼施工，悬拼施工的施工顺序为：边跨梁段调整焊接 完毕、前移桥面吊机 第二次张拉上一节梁段的斜拉索 运梁船抛锚定位一桥面吊机的吊具与钢箱梁连 接一起 吊一临时连接 精确定位 栓、焊施工 安装该节梁段的斜拉索，并第一次张拉 前移桥面吊机就 位．同塔的两 台桥面 吊机同步 、对称起 吊钢箱梁 ，从主墩开始 ，起 吊钢箱梁段就位 ，调整梁段斜率 ，与前一梁 段临时连接 ，精确调整相邻梁段间缝宽至设计值，完成全截面焊接 ，第一次张拉索 ；桥面 吊机移前就位 ，第 二次张拉索，起 吊下一段钢箱梁段，完成临时