贝雷桁架受力研究

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1、贝雷桁架受力研究【摘要】贝雷桁架具有可分解、能快速架设、装配简单和可多次重复利用等优点。但是，作为一种组合结构，与一般的整体结构有不同之处,其承载能力的计算方法还不成熟。本文通过理论计算，对贝雷桁架结构的支点位置进行分析，提出了计算和应用中应该注意的问题。【关键词】贝雷桁架承载能力支点位置研究中图分类号：TV223文献标识码：A1引言贝雷桁架具有可分解、能快速架设、装配简单和可多次重复利用等优点，可以适应各种不同的吊装场合、吊重和尺寸要求。常被利用拼装架桥机、导梁、龙门吊架、悬臂浇筑挂篮、塔柱、拱架、

2、便桥等桥梁施工临时承重结构，是一种较为理想的万能构件。但是，作为一种组合结构，与一般的整体结构有不同Z处，其承载能力的计算方法还不成熟。其一，在实际中，工程技术人员一般只计算弦杆的应力，或只计算贝雷桁架断面的力矩，这样就掩盖了计算时可能出现的问题，致使工程屮发生安全事故。其二，在工程施工实际应用屮，计算的支点位置往往与实际支点位置不一致，或因为条件限制使得支点不得不设置在不利部位，使贝雷桁架在局部承受较大应力以致失稳。2计算和分析支点位宜对贝雷桁架结构的承载能力的影响根据查阅资料，目前尚无对贝雷桁架的

3、支点位置进行研究的相关文献。本文通过理论计算，对贝雷桁架结构的承载能力和支点位置进行分析,提岀了计算和应用中应该注意的问题。根据工程施工现状，贝雷桁架的支点一般布置如下图1所示的5个部位。图1贝雷桁架常用支点位置示意图本例采用两片标准1.5X3.0m贝雷桁架长度(6m)进行模拟计算，先用手工计算其能承受的最人均布荷载，再采用midas对计算的荷载在2种不同荷载和5种不同支点情况下进行模拟验算。2.1采用普通手工计算贝雷桁架受力从《公路施工手册》上查得标准1.5X3.0m贝雷桁架的有关数据[lh桁架惯性

4、矩I二250497.2cm4,桁架抵抗矩W=3578.5cm3,桁架容许弯矩[M]二788.2KN•m,桁架容许剪力[Q]二245.2KN,桁架容许弯曲应力[o]=210MPa,桁架容许剪应力[t]=120MPao2.1.1、按容许弯矩推算贝雷桁架能承担的最大均布荷载：由M=ql2/8得：q=8[M]/12=8X78&24-62=175.2KN/m2.1.2、按容许剪力推算贝雷桁架能承担的最大均布荷载：q=2[Q]/l=2X245.24-6=81.7KN/m施工时为确保安全一般取小值进行验算，后面荷载

5、分别取值175.2KN/m和81.7KN/m进行贝雷桁架模拟验算。2.1.3.贝雷桁架变形计算(取值81.7KN/m):fmax二P13/48EI二2X245.2X1000X60003/(48X2.1X105X250497X104)二4.2mm。[2]2.2采用midas模拟在不同支点的受力情况模拟计算时为了与实际应用情况一致，采用4片贝雷桁架作为一个整体进行计算，均布荷载取值时减去贝雷桁架自重，贝雷桁架偏心时通过单点集中荷载保证支点处承受剪力一致，确保荷载情况和支点跨径完全相同。对于支点在端竖杆对应

6、位置工况时，一般很难出现另一支点位于下一片贝雷桁架端竖杆处的情况发牛，故在取支点位置时取在相邻两片贝雷桁架的端竖杆上(跨径L=5.81m,在为保证工况一致，在均布荷载取值时增加系数k二6002一5812二1.07),力学模型按照相邻支点2片贝雷桁架长度设置,5种工况分别是:①-①支点在下弦杆接头范围；②-②支点在下弦杆端竖杆和节点板中间位置上；③-③支点在端竖杆对应位置上；④-④支点在屮竖杆对应位置上；⑤-⑤支点在下弦杆节点板处。2.2.1、均布荷载取值175.2KN/m进行模拟验算计算釆用的均布荷载

7、q二175.2KN/m-0.9KN/mX124-6KN/m=173.4KN/mo2・2・1.1、采用midas模拟计算在不同支点位置情况下的弯曲应力对比数据如表1所示。表1弯曲应力对比数据表通过以上对比数据可以看出，采用本荷载(175.2KN/m),实际弯曲应力均大于容许弯曲应力，支点在中竖杆对应位置上和端竖杆对应位置上应力最小，支点在下弦杆上应力最大。2.2.1.2.采用midas模拟计算在不同支点位置情况下的剪应力对比数据如表2所示。表2剪应力对比数据表通过以上对比数据可以看出，采用本荷载(175

8、.2KN/H1),除支点在端竖杆对应位置时，其余支点位置实际剪应力均大于容许剪应力，支点在下眩杆接头范围应力最大。2.2.1.3.采用midas模拟计算在不同支点位置情况下的变形对比数据如表3所示。表3变形对比数据表通过以上对比数据可以看出，采用本荷载(175.2KN/m),实际变形除支点在下弦杆和下弦杆节点板处，基本均小于容许变形，支点在端竖杆对应位置上变形最小。2.2.2、均布荷载取值81.7KN/m进行模拟计算计算采用的均布荷载q二81.7KN/m