上跨软土深基坑干线铁路钢格构柱便桥自振特性分析

《上跨软土深基坑干线铁路钢格构柱便桥自振特性分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、公路交通技术2013年8月第4期TechnologyofHighwayandTransportAug．2013No．4上跨软土深基坑干线铁路钢格构柱便桥自振特性分析陈昊(贵州省交通规划勘察设计研究院股份有限公司，贵阳550001)摘要：以某大型铁路车站改建工程软土深基坑盖挖法施工为背景，拟定4个多跨连续刚构钢格构柱现浇混凝土板梁体系临时便桥设计方案，并针对便桥结构体系随软土深基坑施工而不断变化的特点，系统计算分析深基坑挖土过程中几个典型阶段临时便桥的全桥自振特性，得到一些有益结论，可为同类工程临时便桥设计和深基坑

2、施工提供参考。关键词：软土深基坑；多跨连续刚构体系；钢格构柱便桥；自振特性文章编号：1009—6477(2013)04—0072—04中图分类号：U442．5文献标识码：BAnalysisforSelf-vibrationCharacteristicsofSteelLatticeColumnAuxiliaryBridgeonTrunkRailwayCrossoverDeepFoundationP_lofSoftSoilCHNHa0为保证某大型铁路车站改建工程大规模软土深撑施工顺序，本文选取如下5个典型施工状态进行

3、基坑开挖期间既有营运线路畅通，尽可能减小施工自振特性分析。对列车走行的影响，并实现南北基坑区基坑一次性状态1：I临时铁路便桥桥面浇筑完毕并达到设开挖的目的，该工程选择了盖挖法施工¨』，并首次采计强度后，便桥区域内土方平衡开挖至一5．70In处。用了角钢作为临时支墩、现浇钢筋混凝土板梁作为此状态为便桥结构体系最大刚度阶段，如图2(a)所桥面板的临时桥面系统，以供列车在车站施工过程示。中临时通行。状态2：便桥区域土方开挖至一8．30in处，焊接铁路临时便桥采用钢格构柱+支撑(剪刀撑和完第1层剪刀撑，并浇筑完第1层圈梁

4、时。连续墙)+现浇钢筋混凝土梁板的多跨连续刚构体状态3：便桥区域土方开挖至一14．45m，焊接完系，如图1所示。该便桥结构型式与常见桥梁结第2层剪刀撑，并浇筑完第2层圈梁时。构2明显不同，也不同于传统的钢便梁结构j，且状态4：便桥区域土方开挖至一2O．45in，焊接完其结构体系伴随深基坑挖土施工而不断发生变化。第3层剪刀撑，并浇筑完第3层圈梁时。因此，系统分析便桥的自振特性，对于结构的合理设状态5：临时铁路便桥区域土方平衡开挖至坑计和深基坑的挖土施工具有重要的工程意义和理论底，随挖随浇300mm厚C40早强混凝土

5、加筋垫层，价值。并焊接第4层剪刀撑。此状态为基坑设计最大开挖深度状态，对应便桥结构体系最小刚度阶段，如图2(b)所示。2便桥自振特性分析模型本文采用MIDAS／CIVIL建立便桥自振特性计算模型。钢筋混凝土板梁及垫层混凝土采用空间板图1临时铁路便桥立面示意壳单元模拟，钢格构柱、剪刀撑及圈梁均采用空间杆单元模拟。钢格构柱按刚度和质量等效为普通梁，l工况分析并与板梁固结，连续墙对板梁的支撑按纵向活动铰根据临时铁路便桥的结构特点及土方开挖和支支座考虑。桩基对墩梁体系的弹性约束作用通过在收稿日期：2013一O1—15作者

6、简介：陈吴(1985一)，男，湖南省岳阳市人，硕士，助工2013年第4期陈昊：上跨软土深基坑干线铁路钢格构柱便桥自振特性分析75横向4．56802．27264．62422．2128竖向7．88067．88648．67348．66533．2．4方案4自振特性4)采用型钢代替横、纵向钢筋混凝土圈梁，对方案4便桥结构中，5个典型状态竖、横向基频便桥结构的整体横向刚度影响甚微，而结构竖向频计算值如表5所示。率略有提高(型钢质量明显小于混凝土圈梁)，但采将表5与表3进行比较可知，方案4便桥结构用该方法可大大加快基坑开挖期间

7、圈梁的施工速的竖、横向基频与方案2相差不大，且从状态1至状度，并利于圈梁的拆除及回收。态5便桥结构的竖、横向基频同样逐渐降低。5)我国目前的TB10002．1_2005《铁路桥涵设4个方案便桥结构(状态5)竖、横向基频计算计基本规范》和《铁路桥梁检定规范》(铁运函值如表6所示，其中桥墩横向自振频率通常值为采[2004]120号)中规定的桥墩或桥跨结构横向最低用等效刚度法并依据《铁路桥梁检定规范》(铁运频率和墩顶横向振幅限值或容许值主要适用于混凝函[2004]120号)相关条款计算。土实体桥墩或简支梁结构，而本文所

8、述上跨软土深基坑临时铁路便桥为钢格构柱连续刚构体系，因此，4结语上述规范并不能直接用于评判该类型便桥的横向刚通过对临时铁路便桥动力特性的计算分析，可度，有必要进行客货列车与便桥系统的空间耦合振得到如下初步结论。动分析，并依据列车通过便桥全过程的运营性能指1)该类型便桥结构的竖向计算频率明显大于标及结构振动响应值对便桥结构的竖、横向刚度进其横向频率，其动力性能主要由其横向刚