贝雷架作为桥梁承重支架应用时的支点设置方法及加固研究.docx

图1贝雷桥主要构件组成图图2纯剪切模型图城市道桥与防洪管理施工2011年6月第6期154贝雷架作为桥梁承重支架应用时的支点设置方法及加固研究孙九春（腾达建设集团股份有限公司，上海200122）摘要：尽管贝雷架在现浇桥梁结构中得到了广泛应用，但由于贝雷支架支撑点设置不当引起的事故却时有发生。针对这种情况，该文首先从理论角度出发分析了支点设置于竖杆处的必然性，然后指出了几种常用的支点设置方法，并分析了这些设置方式的利弊和应用条件，最后结合实例讨论了支点设置方式对贝雷架力学状态的影响，并提出了合适的加固处理方案。实践证明这种处理方式是可行的，对今后的施工有一定的指导意义。关键词：贝雷架；支点；加固；容许内力中图分类号：U445.35文献标识码：B文章编号：1009-7716（2011）06-0154-04条件限制下部结构基础与贝雷支架竖杆支撑点可能不一致，使得支点无法设置于竖杆下方。另外，人们对贝雷架支点不设置于竖杆处的危害认识不清，忽略了其严重性。0前言装配式公路钢桥具有可分解、运输拆装方便、构件通用互换，以及强度高等特点，目前广泛应用于临时桥梁的架设。装配式公路钢桥主要由桁架片、端柱、底座、横梁、桥面板、加强弦杆、连接片、销轴等组成，如图1所示。其中作为便桥主要构件的桁架片（以下简称“贝雷架”）是一个平面桁架单元，主要由弦杆、竖杆、斜杆组成，其承载力大，结构灵活，拆装方便，可多次重复使用，因此在桥梁施工中得到广泛应用。贝雷架支点设置于竖杆节点的理论依据由于贝雷架作为桁架计算较为复杂，因此广大的施工人员一般将贝雷架简化为一根梁，运用结构力学的方法计算出梁的弯矩、剪力，其最大弯矩、最大剪力分别小于贝雷架的容许弯矩、容许剪力时即认为满足受力要求，从而大大方便了贝雷架的计算。因此，贝雷架的容许弯矩和容许剪力是评判贝雷架是否安全的标准，而使用容许弯矩与容许剪力的前提是贝雷架的支点位于竖杆上。贝雷架的容许弯矩、容许剪力一般采用《装配式公路钢桥多用途使用手册》（以下简称《手册》）中提及的桁架容许内力。《手册》中假定各片贝雷架之间通过销轴传递轴力和剪力，每片贝雷架的结构内力相应可简化为由纯弯曲与纯剪切两部分叠加而成，容许弯矩由纯弯曲模式下弦杆的容许承载能力决定，容许剪力由纯剪切模式下斜杆或竖杆的容许承载能力决定。根据假定的计算模型（见图2、图3），依据单根构件的容许承载能力，可计算出贝雷架的容许弯矩和剪力，具体内容可参见文献[1]。1虽然贝雷架在现浇桥梁结构中得到了广泛应用，但由于现浇桥梁结构支架的复杂性，施工过程中往往只关注贝雷架整体的安全性，而对于贝雷支架支撑点的设置却很少注意，实际上目前所发生的贝雷架事故中有多起是由于贝雷架支点设置不当引起的。运用现有贝雷便桥的计算理论设计贝雷支架时，对贝雷支架的支撑点设置有着严格的要求，即支点只能位于竖杆下方，但在实际施工过程中有大量的工程未按照上述要求实施，许多情况下支点直接位于弦杆上，这是由多种因素造成的。客观上讲，由于施工的复杂性搭设支架时受收稿日期：2011-03-17作者简介：孙九春（1976-），男，山东潍坊人，硕士，工程师，副总工程师，从事桥梁工程施工技术研究工作。图3纯弯曲受力模型图图4符合贝雷架容许内力计算模式要求的支点设置方法示意图图5不符合贝雷架容许内力计算模式要求的支点设置方法示意图城市道桥与防洪2011年6月第6期管理施工155分析时，荷载及支撑作用点必须位于竖杆节点上。但在实际施工中，这一点很难做到，比如贝雷架上方设置钢管支架时，钢管支架的间距与贝雷架各构件节点的间距很难一致，钢管支架很可能支撑于弦杆上。考虑到通常情况下单根钢管支架所能承担的荷载较小，且间距较密，可视为均布荷载，其对结构的影响较小，贝雷架整体上仍然呈现出梁的力学特性，因此仍可以把贝雷架视为一根梁采用容许内力控制值进行分析。但是如果贝雷架的支撑点不在竖杆上，贝雷架的受力情况则应根据支撑反力的大小和纵向布置方式来决定处理方法。考虑到施工的复杂性，在特定情况下通过采取一定措施，贝雷支架的支撑点也可以不设置于竖杆处，从而可大大拓宽贝雷架的使用范围。由于贝雷支架支撑点的设置与其采用的容许内力计算理论密切相关，因此贝雷架支点的设置可分为两种形式，其中图4表示符合贝雷架容许内力计算模式要求的支点设置方法；图5表示不符合贝雷架容许内力计算模式要求的支点设置方法，这类支点的设置需慎重。2.1贝雷架边支点贝雷架边支点是指贝雷架纵向采用简支形式布置时的两个支点或采用连续梁形式布置时的两个端支点，其共同点为支点处贝雷架弯矩很小，剪力较大，为抗剪控制设计。当支点位于弦杆上时，从图2贝雷架的纯剪切模式图中可以明显看出剪力Q作用于两侧竖杆上，即支点必须位于竖杆节点处，另外从纯弯曲模式推导容许弯矩的过程中也可以得出支点必须位于竖杆节点处的结