架桥机安全验算.doc

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1、架桥机安全验算随着高速公路的发展,安全问题至关重要。在箱梁架设中,椼架架桥机的安全验算也越来越重要。结合南京绕越高速公路,简略验算椼架架桥机的安全系数。陈村大桥为14×25m预应力箱梁,架设使用的架桥机为WJQ30/100J型,箱梁最大重量为70T。架桥机的刚度和强度都满足要求,这里主要进行架桥机的抗倾覆性验算。WJQ30/100J型架桥机为轮轨式过孔新型架桥机,过孔时沿桥面钢轨一次连续走行到位。架桥机在安装箱梁过程中有三种最不利情况,分别为①最不利部位为架桥机在走行到位但前肢腿未支撑的时候;②架桥机在架设箱梁时最不利位置在箱梁运行到位

2、准备停止的时候;③架桥机在架设边梁到位制动时。①最不利部位为架桥机在走行到位但前肢腿未支撑的时候,如下图示。各配件重量表名称前支腿椼架天车重量3T0.33T/M3T以中支腿为支点,最不利情况的各弯矩为:1、负弯矩:M1=3×26.5+0.5×0.33×26.5×26.5=195.4T.M2、正弯矩:M2=3×21.5+3×22+0.5×0.33×23.5×23.5=221.6T.M3、架桥机过孔时最小配重为箱梁重量的一半,约为35T,相对中支腿产生的弯矩M3=35×23.5=822.5T.M由上可见,M2+M3远大于M1,所以架桥机过孔

3、时抗倾覆性是满足要求的。②架桥机在架设箱梁时最不利位置在箱梁运行到位准备停止的时候(如下图)。天车在吊梁运行时,其速度控制在0.1~0.2m/s(即6~12m/min)之间,尤其是负载启动与刹车时加速度不宜超过0.1m/s2。当椼架将梁提到桥面标高后,将把梁以加速度a=0.1m/s2向桥上移动,此时梁有惯性力T=Ga/g(G为梁重量)。由于椼架自重相对于梁重量较小,可忽略椼架自重,惯性力T对A点的弯矩为:M负=Ga*h/g梁的重量G对于A点的弯矩M正=G*l/2则椼架对低端点的抗倾覆安全系数为K=M正/M正=gl/2ah。其中,g=10

4、m/s2,l=25m,a=0.1m/s2,h=3.772m,代入上式,K=331远大于1,满足要求。③架桥机在架设边梁到位制动时。如下图示(以中跨中梁为例):椼架在以加速度a=0.1m/s2移动边梁到位制动时,此时梁有惯性力T=Ga/g(G为梁重量),由于椼架自重相对于梁重量较小,可忽略椼架自重。边梁的截面形心计算:将箱梁截面按照图示绿线分割,以如图建立ZOY坐标轴,各部分的截面性质如下表:Y形心=-.3/10712=-88cmZ形心=65230/10712=6cm如图红色点所示。考虑最不利时的5级风正向风力。5级风的风速为:V=8.0

5、~10.7m/s,按V=10.7m/s,ρ空气=1.293g/l,每秒空气对箱梁侧面的力F风=1.4×25×10.7×1.293×10=4840KN,作用点按箱梁的截面形心点。以架桥机制动时右侧轮为支点:W制动=G*a*(3.77-h)W风力=F风力*(3.77-h)W箱梁=G*(3.4/2-Z形心)取最不利情况h=3.77-0.88=2.89m,G=70T,W制动=G*a*(3.77-h)=20230KN.MW风力=F风力*(3.77-h)=13988KN.MW箱梁=G*(3.4/2-Z形心)=KN.M抗倾覆系数K=W箱梁/(W风力+

6、W制动)=33.5远大于1.5,抗倾覆满足要求。综上①、②,③,故架桥机的抗倾覆性满足要求。南京绕越项目编写:胡进军2008年11月15日

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