某连续刚构桥悬臂浇筑施工0号块托架系统结构分析

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连续刚构桥的0号块处于上部主梁与下部桥墩的连接处,它不仅是主梁悬臂浇筑的基础,而且是受力最复杂的构件,通常采用临时托架作为0号块节段施工作业的平台和受力支撑结构。现阶段,托架结构验算一般是将0号块多次浇筑的混凝土看成是全部由托架承受,并没有考虑混凝土的分阶段浇筑,然后利用有限元软件对托架结构进行受力验算,这样的验算方法偏于保守,势必会要求托架具有巨大的承载能力,不仅导致材料的浪费,也会导致托架结构的自重增大,不便于安装施工,更不利于材料的周转。实际上,0号块是分次进行浇筑的,每次浇筑具有一定的间隔时间,一般为6-15天,在浇筑后浇的混凝土时,先期浇筑的混凝土已经具备一定的强度,将和托架结构一同承受后期浇筑的混凝土的重量。依据以上内容,本文开展的主要工作如下:首先综述了所要研究的工程案例,包括桥梁的工程概况、0号块施工方案、托架的设计结构形式,采用有限元软件MIDAS/CIVIL建立原托架结构的空间模型,对托架结构进行整体分析,验算托架的受力情况,其次,考虑0号块分阶段浇筑,利用MIDAS/FEA建立0号块、桥墩、托架整体的三维分析模型,参考相关文献,考虑0号块浇筑各个阶段的混凝土弹性模量的变化,模拟了0号块三次浇筑的施工过程,分析验算托架在各个阶段的受力情况,最后,在原结构的基础上对托架结构进行加固,对加固后的托架分别进行了强度、刚度和稳定性的验算,并对连接螺栓、焊缝、预埋件等进行了强度验算,以保证托架结构满足施工要求。在托架结构的验算过程中得出:原托架结构的强度不能满足受力要求,考虑混凝土分阶段施工的影响后,此案例中的托架结构依然不满足受力要求,进而对托架结构进行必要的加固。由于混凝土的早期强度的影响,0号块已经浇筑的混凝土将与托架一起承受后续浇筑混凝土的重量,从而,可以减轻托架结构的承重,这样,在托架结构的加固和改进过程中,可以优化截面的设计,减少材料用量,节约施工成本,对实际的施工具有一定的指导意义。
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