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摘要:结合广州市南二环项目预制场建设工程实践,在现浇箱梁就其龙门吊起吊T梁移动时对现浇结构产生的影响进行计算,并阐述了施工过程中应注意的问题。
关键词:50mT梁 移梁 结构 影响
1 工程概况
国道主干线广州绕城公路南段位于广东省广州市番禺区榄核镇张松村,跨越榄核河。设计下部结构采用水中桩基础、高桩承台和矩形墩,上部结构采用50mT梁跨越榄核河,单片50mT梁重约180T。项目所在地地貌属三角洲平原类型,地势平坦开阔,鱼塘密布,沟渠纵横。共计50mT梁22片,根据现场地形、工期等因素,50mT梁在桥面上预制。预制场布置在主线桥左右幅26#墩~29#墩桥面上 (右幅26#墩~31#墩上部结构为现浇箱梁、左幅26#墩~29#墩上部结构为现浇箱梁);左右幅各设置2个50mT梁台座50mT梁台座布置在26#墩~28#墩之间,台座与线路前进方向平行布置,左右幅各单独配置2台100t龙门吊车(跨度12.5m),混凝土从拌合站运送至26#墩桥底,龙门吊提升至桥面。预制完成的T梁采用龙门吊车横向移至运梁平车上,纵向运梁采用运梁台车运输至架桥机尾部。由200T架桥机架梁。预制厂由制梁区、钢筋加工场组成。
2 箱梁悬臂板计算
2.1 龙门吊及梁体荷载计算
①主梁:1榀,长度15m,每榀自重750kg/m,合计:15×750×9.8/1000=110.25kN
②左支腿总成:自重2500kg,24.5kN
③右支腿总成:自重2000kg,19.6kN
④100t天车总成:自重7000kg,7000×9.8/1000=68.6kN
⑤一片预制T梁(中梁)自重:69.7×26=1812.2kN,传到一个龙门吊上的反力为:
1812.2/2=906.1kN
利用Midas Civil 2006建立龙门吊有限元模型,计算吊装T梁天车最不利布置时,传至龙门吊支腿上的反力,龙门吊有限元模型如图1-1所示,天车处于离左支腿3.25m位置处,此时,天车及吊装的T梁(中梁)传至左、右支腿的反力分别为721.278kN、253.422kN。此时,龙门吊左支腿传到箱梁上的反力和为:110.25/2+24.5+721.27
8)=800.903kN,左支腿前、后两肢,每肢上的反力为800.903/2=400.452KN,龙门吊车轮中心距悬臂端部的距离为0.6m,左支腿单肢对悬臂端部产生的弯矩为:
400.452×0.6=240.271kN·m
每延米悬臂板自重下悬臂端部弯矩为:17.973kN·m,其受力简图如图1-2所示。
2.2 悬臂板车轮荷载分布宽度计算
箱梁悬臂板上的车轮荷载分布宽度计算示意图如图1-3所示,按《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D61-2004)的4.1.5条计算分布宽度为:
(60+15.2)×2+70+13.2=233.6cm
2.3 截面验算
对车轮荷载分布宽度范围内箱梁悬臂截面进行验算,按《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D61-2004)的5.2.2条进行正截面抗弯承载力计算,按《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D61-2004)的6.4.3条进行裂缝宽度验算,裂缝宽度限值取0.2mm。
233.6cm的车轮荷载分布宽度范围内,悬臂板自重产生的弯矩为:
17.973×2.336=41.985kN·m
吊装T梁天车最不利布置时,传至龙门吊支腿上的反力(单肢)对悬臂端部产生的弯矩为:
400.452×0.6=240.271kN·m
产生的总弯矩:
41.985+240.271=282.256kN·m
利用桥梁通CAD7.770软件进行截面验算,计算过程如图1-4所示,其中:
C1为钢筋表面形状系数,对带肋钢筋,C1=1.0;
C2为作用长期效应影响系数,本计算,C2=1.5;
C3与构件受力性质有关的系数,当为钢筋混凝土板式受弯构件时,C3=1.15。
3 结论
从上式截面验算可以得出以下结论:
①龙门吊左支腿荷载最不利布置时,截面上作用产生的弯矩为282.256kN·m,截面的抗弯承载力为470.05kN·m,截面的抗弯承载能力满足要求。
②龙门吊左支腿荷载最不利布置时,截面上裂缝宽度为0.2174mm,略超过《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D61-2004)6.4.2条规定的0.2mm的限值,因超过不多,且吊装过程较为短暂,对箱梁结构的耐久性影响较小,建议在龙门吊轨道下方垫厚度2cm以上的钢板,增加荷载的有效分布宽度,减小裂缝宽度。
③本计算未考虑吊装过程中T梁的动力系数,故吊装过程应缓慢、平稳进行,避免吊装过程中产生明显的动力效应。
参考文献:
[1]中华人民共和国交通部《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D61-2004).
注:本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文
关键词:50mT梁 移梁 结构 影响
1 工程概况
国道主干线广州绕城公路南段位于广东省广州市番禺区榄核镇张松村,跨越榄核河。设计下部结构采用水中桩基础、高桩承台和矩形墩,上部结构采用50mT梁跨越榄核河,单片50mT梁重约180T。项目所在地地貌属三角洲平原类型,地势平坦开阔,鱼塘密布,沟渠纵横。共计50mT梁22片,根据现场地形、工期等因素,50mT梁在桥面上预制。预制场布置在主线桥左右幅26#墩~29#墩桥面上 (右幅26#墩~31#墩上部结构为现浇箱梁、左幅26#墩~29#墩上部结构为现浇箱梁);左右幅各设置2个50mT梁台座50mT梁台座布置在26#墩~28#墩之间,台座与线路前进方向平行布置,左右幅各单独配置2台100t龙门吊车(跨度12.5m),混凝土从拌合站运送至26#墩桥底,龙门吊提升至桥面。预制完成的T梁采用龙门吊车横向移至运梁平车上,纵向运梁采用运梁台车运输至架桥机尾部。由200T架桥机架梁。预制厂由制梁区、钢筋加工场组成。
2 箱梁悬臂板计算
2.1 龙门吊及梁体荷载计算
①主梁:1榀,长度15m,每榀自重750kg/m,合计:15×750×9.8/1000=110.25kN
②左支腿总成:自重2500kg,24.5kN
③右支腿总成:自重2000kg,19.6kN
④100t天车总成:自重7000kg,7000×9.8/1000=68.6kN
⑤一片预制T梁(中梁)自重:69.7×26=1812.2kN,传到一个龙门吊上的反力为:
1812.2/2=906.1kN
利用Midas Civil 2006建立龙门吊有限元模型,计算吊装T梁天车最不利布置时,传至龙门吊支腿上的反力,龙门吊有限元模型如图1-1所示,天车处于离左支腿3.25m位置处,此时,天车及吊装的T梁(中梁)传至左、右支腿的反力分别为721.278kN、253.422kN。此时,龙门吊左支腿传到箱梁上的反力和为:110.25/2+24.5+721.27
8)=800.903kN,左支腿前、后两肢,每肢上的反力为800.903/2=400.452KN,龙门吊车轮中心距悬臂端部的距离为0.6m,左支腿单肢对悬臂端部产生的弯矩为:
400.452×0.6=240.271kN·m
每延米悬臂板自重下悬臂端部弯矩为:17.973kN·m,其受力简图如图1-2所示。
2.2 悬臂板车轮荷载分布宽度计算
箱梁悬臂板上的车轮荷载分布宽度计算示意图如图1-3所示,按《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D61-2004)的4.1.5条计算分布宽度为:
(60+15.2)×2+70+13.2=233.6cm
2.3 截面验算
对车轮荷载分布宽度范围内箱梁悬臂截面进行验算,按《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D61-2004)的5.2.2条进行正截面抗弯承载力计算,按《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D61-2004)的6.4.3条进行裂缝宽度验算,裂缝宽度限值取0.2mm。
233.6cm的车轮荷载分布宽度范围内,悬臂板自重产生的弯矩为:
17.973×2.336=41.985kN·m
吊装T梁天车最不利布置时,传至龙门吊支腿上的反力(单肢)对悬臂端部产生的弯矩为:
400.452×0.6=240.271kN·m
产生的总弯矩:
41.985+240.271=282.256kN·m
利用桥梁通CAD7.770软件进行截面验算,计算过程如图1-4所示,其中:
C1为钢筋表面形状系数,对带肋钢筋,C1=1.0;
C2为作用长期效应影响系数,本计算,C2=1.5;
C3与构件受力性质有关的系数,当为钢筋混凝土板式受弯构件时,C3=1.15。
3 结论
从上式截面验算可以得出以下结论:
①龙门吊左支腿荷载最不利布置时,截面上作用产生的弯矩为282.256kN·m,截面的抗弯承载力为470.05kN·m,截面的抗弯承载能力满足要求。
②龙门吊左支腿荷载最不利布置时,截面上裂缝宽度为0.2174mm,略超过《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D61-2004)6.4.2条规定的0.2mm的限值,因超过不多,且吊装过程较为短暂,对箱梁结构的耐久性影响较小,建议在龙门吊轨道下方垫厚度2cm以上的钢板,增加荷载的有效分布宽度,减小裂缝宽度。
③本计算未考虑吊装过程中T梁的动力系数,故吊装过程应缓慢、平稳进行,避免吊装过程中产生明显的动力效应。
参考文献:
[1]中华人民共和国交通部《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D61-2004).
注:本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文