桥面吊机吊装支承钢箱梁应力分析

《桥面吊机吊装支承钢箱梁应力分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第23卷第3期广西工学院学报Vo1．23No．32012年9月JOURNALOFGUANGXIUNIVERSITYOFTECHNOLOGYSep．2012文章编号1004．6410(2012)03—0091-04桥面吊机吊装支承钢箱梁应力分析黄庄灯，邓年春，陈立2(1．广西工学院土木建筑工程学院，广西柳州545006；2．柳州欧维姆机械股份有限公司，广西柳州545006)摘要：研究以宁波某大桥中跨钢箱梁安装为背景，采用有限元软件ANSYS，建立支承钢箱梁的空间仿真模型，将桥面吊机的自重和吊装荷载通过支点力传递给钢箱梁，结合钢箱梁恒载的共同作用，

2、分析支承钢箱梁在吊装过程中的受力状况及应力分布情况，从而了解施工阶段钢箱梁的受力过程，确保施工安全．关键词：斜拉桥；桥面吊机；钢箱梁；有限元分析中图分类号：TU501文献标志码：A0引言斜拉桥是一种将主梁用许多拉索直接拉在桥塔上的桥梁，是由索塔、索和梁组合起来的一种结构体系．它具有较大的跨越能力，是大跨度桥梁的最主要桥型，在我国得到了越来越多的建设．斜拉桥的主梁施工方法，通常可以分为支架法和悬臂法两种[1-2]．支架法是在桥梁建设期间，通过构架支撑主梁，在所有拉索与梁段连接，施加预拉力后，再拆除支架的方法．悬臂方法是利用吊机在预先架设好的梁段上

3、，悬臂架设下一梁段，直至完成所有梁段的架设．与临时支架法相比，由于悬臂法不依赖地形条件，且经济，得到了更广泛的应用．目前，随着桥梁跨径的不断增大，向着更长、更宽、更柔的方向发展，钢箱梁由于自重轻、经济、架设方便等优点。在大型斜拉桥梁建设中得到广泛应用．钢箱梁吊装是一个复杂过程．本文以某大桥中跨钢箱梁安装为背景，运用ANSYS有限元软件建立有限元模型，对吊装过程中钢箱梁承受桥面吊机荷载后进行受力分析，确保施工过程中支承钢箱梁的安全，同时为同类钢箱梁吊装施工提供一些参考．1工程概况大桥为主跨392m的大跨度双塔单索面钢箱梁斜拉桥，跨径布置为50m+

4、158m+392m+158m+50m．主梁采用扁平封闭单向三室箱型截面，钢箱梁为全焊结构，标准段顶板宽29．5m，底板宽17．5m，顶面设双向2％横坡．桥梁中心线处梁高3．5m．钢箱梁由顶板、底板及斜腹板组成．标准段顶板厚16mm。底板厚14mm，靠近桥塔附近的钢箱梁底板和顶板均加厚为20mm．横隔板间距2．9m．宁波某大桥的横隔板采用实腹式横隔板．靠近桥墩处厚度20mm，其他处厚度12mm．主跨标准梁段拟采用4台120t履式桥面吊机吊装，每个主墩布置2台，桥面吊机吊装钢箱梁施工，见图1；塔区梁段及边跨、次边跨梁段采用搭设支架后用单臂架变幅式起

5、重船施工．需桥面吊机吊装的梁段，每个塔各有16块，梁长均为l0．5m，梁重在148t～203t之间．桥面吊机在船上或附近码头拼好后用浮吊直接吊至桥面进行安装．图1桥面吊机吊装钢箱梁施工收稿日期：2011-12—04基金项目：2010年广西十百千人才基金资助．通信作者：邓年春，高级工程师，工学博士后，研究方向：桥梁结构计算理论，桥梁结构的健康监测、诊断与加固，E—mail：dengnianchun@163．eom广西工学院学报第23卷安装调试完毕后，就可以在桥塔主跨侧进行梁段的悬拼施工，悬拼施工的施工顺序为：边跨梁段调整焊接完毕、前移桥面吊机第二

6、次张拉上一节梁段的斜拉索运梁船抛锚定位一桥面吊机的吊具与钢箱梁连接一起吊一临时连接精确定位栓、焊施工安装该节梁段的斜拉索，并第一次张拉前移桥面吊机就位．同塔的两台桥面吊机同步、对称起吊钢箱梁，从主墩开始，起吊钢箱梁段就位，调整梁段斜率，与前一梁段临时连接，精确调整相邻梁段间缝宽至设计值，完成全截面焊接，第一次张拉索；桥面吊机移前就位，第二次张拉索，起吊下一段钢箱梁段，完成临时连接，依次循环标准梁段安装．2有限元分析2．1钢箱梁构造钢箱梁由顶板、底板、腹板、横隔板等组成，钢箱梁的横隔板形式有桁架式或实腹式[3]．桁架式横隔板由连接板、型钢斜杆组成

7、，实腹式横隔板由隔板、竖向加劲肋、横向加劲肋组成．大桥钢箱梁横隔板采用整体式实腹式横隔板，主要有3组板件组成：隔板，竖向加劲肋，横向加劲肋．隔板与顶板、腹板和U肋通过焊缝连接在一起．竖向加劲肋沿竖桥向布置在隔板上，其长度比隔板尺寸小．横向加劲肋沿横桥向布置在隔板上，并根据箱梁的高度在竖向加劲肋的顶部和底部位置上布置两道横向加筋板，使得横竖两个方向的加劲肋在隔板上形成封闭的加劲肋群，保证隔板的局部稳定．桥面吊机的支锚点中心线与在横隔板上，支锚点间距10．5n1．2．2空间梁段模型及边界条件针对宁波某大桥斜拉桥，取主跨第一对斜拉索区钢箱梁LZB1为

8、研究对象，利用通用有限元分析软件ANSYS]，建立大桥钢箱梁段空间有限元分析模型¨1．计算工况为桥面吊机作用在LZB1标准梁段上，起吊标第二对斜拉索区