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钢结构箱梁现场安装支架内力计算

    摘要:本文介绍了上海嘉闵三标主线高架钢箱梁现场安装的技术控制,重点介绍了支架
内力计算。

 

  关键词

;支架;应力;风荷载 

  

1.1、工程概况 

  本工程为上海嘉闵高架新建工程施工

3 标,主线高架钢箱梁桥为三跨连续梁,轴号

Pm171~Pm174,长 146m,跨径组合 42 m+62 m+42m,梁高 2.80m,桥面宽度 31.7m,总重
量约

2650t。架设高度为地面以上 27m。主线钢箱梁桥为立交中最上层桥面结构,为直线形桥

梁,单体重量较大,安装高度较高。综合考虑构件工厂制作、运输、现场吊装等因素,对钢箱
梁进行节段划分。为了制作的简便,在水平面内按水平投影线形径向划分,在竖直平面内按
垂直于顶底板进行划分梁段。主线箱梁沿纵向划分为

11 个块区,有 10 道环缝。端横梁、中横

梁横向划分为

3 个块体,其余钢箱梁每个块区横向均划分为 7 个块体。全桥共计 61 个块体,

最大块体长度

22.7m,宽度 4.88m,重量 65.1t。 

  

1.2 结构计算内容 

  依据钢桁支架结构设计构造大样图,根据《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》(

JTJ 

025-86)和《钢结构设计规范》(GB 50017-2003)的要求,从钢桁支架安装到主线桥跨钢箱
梁分段分片安装焊接成整体的施工全过程进行了结构分析计算,施工阶段考虑了钢桁支架
自重、纵横向风荷载、分段分片吊装的钢箱主梁重量、箱梁成型的施工人群和机具等临时荷载,
计算分析各施工阶段钢桁支架构件的应力值、支架水平位移、钢管立柱支点反力值和钢桁支
架屈曲稳定系数。

 

  

2、 钢桁支架设计 

  

2.1 设计概况 

  单个钢桁支架高度

27.0m,支架立柱采用 φ400x10mm 钢管,纵桥向设置两根,间距为

4.0m,横桥向设置八根,间距为 4.0m。钢管间的水平加劲杆采用 16#槽钢,竖向间距为
6.0m。圆钢管与水平杆节点间均采用斜杆连接,斜杆选用 20#槽钢。圆钢管支架顶横桥向设
置两根长

31.7m 的 32#工字钢,以支撑主线桥跨钢箱主梁。 

  

2.2 材料特性和容许值 

  

2.2.1 材料特性 

 

    

  

2.2.2 规范容许值 

  (

1)短暂状况的应力 

  依据《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》(

JTJ 025-86)第 1.2.5 条,施工阶段在钢桁

支架自重、纵横向风荷载、施工人群荷载、施工机具荷载和主线桥跨钢箱主梁重量等荷载作用
下,钢结构容许应力如表

2.2 所示。 

  (

2)钢桁支架水平位移 

  依据《钢结构设计规范》(

GB50017-2003)附录 A 第 A.2.1 条,钢桁支架结构柱顶水平

位移最大值为。

 

  (

3)稳定系数 

  依据《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》(

JTJ 025-86)第 1.2.12 条,钢桁支架应具有

必要的纵横向刚度,施工过程中应保证横向和纵向的倾覆稳定性。稳定系数应不小于

2.0。 

  

2.3 作用取值与组合 

  

1、作用(荷载)取值