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1、槽形梁顶推导梁优化分析摘要:开口槽形梁是国内第一次顶推，针对各梁段分段长度,结合顶推临时结构，为提高顶推速度和效率，按照一次顶推尽可能多梁段的原则，有无导梁计算采用有限元软件MIDAS进行分析，模拟计算。关键词：槽形梁；顶推；冇限元计算中图分类号：U445文献标识码：A文章编号：1概况某大桥其主桥为三塔叠合梁斜拉桥，布置有两个主通航孔。考虑到通航与防洪的要求，并与主桥边跨跨径相协调，非通航孔深水区布置为6x90m钢混结合连续梁如图1,对应墩号依次为引桥N6O1#墩及主桥1#墩。图1总体布置图主梁采用上、下游双幅分离布置，选用单箱室钢-混凝上结合箱梁，结合梁由下侧槽形梁和
2、上部混凝土面板通过剪力钉结合而成，梁高伽，单幅桥面宽14.7m,梁底宽6.3m。其中槽形梁高3.55m,混凝土面板高0.45m,悬臂长3.5m,悬臂端部厚0.18m,根部加厚到0.45m,中部厚度0.28、0.45m。箱梁在中墩墩顶和边墩墩顶在横梁上均设进人孔，槽形梁纵向每间隔1.5m设横向空腹式加劲钢板。腹板和底板设板式加劲肋。杷j形梁纵向加劲肋选择焊接的直肋。双幅桥下构采用整体桥墩、承台，N2~N6#墩基础设8根直径2.5m钻孔灌注桩，Nl#、1#墩基础设8根直径2.8m钻孔灌注桩，N2〜N6#墩承台尺寸24.30X11.30X5moN2~N5#墩身采用花瓶形实心墩
3、。槽形梁顶部承板上设上剪力钉，预制板安装后在预留孔处浇筑混凝土通过剪力钉与钢梁连接。钢槽形梁段长度由6〜12m不等，最大梁段重约76.181,全桥29种共计126个梁段，槽形梁为全焊钢结构，梁段工地连接均采用焊接方式。2总体施工方案钢混结合梁施工主要分成三个步骤，钢槽梁安装、桥面板吊装、桥面板与钢槽梁结合。钢槽梁安装采用顶推施工，在主1号墩与主2号墩之间搭设拼装平台,在主2号墩顶架设全回转吊机，钢槽梁节段从水路运至吊机处水域，吊至拼装平台逐阶段进行拼装并向岸侧顶推，上下游两跨同步施工，至钢槽梁安装完成。桥面板采用在钢槽梁上行走的全回转吊机进行吊装，桥面板通过栈桥沿桥轴线
4、运送，逐块从岸侧往岸侧进行吊装，临时搁置在钢槽梁上，不与钢槽梁进行连接，直至所有桥面板吊装完成。桥面板与钢槽梁结合主要包括预顶、调平层铺设，剪力钉处混凝土浇注，现浇段浇注，回落等。通过采用预顶回落的方法对桥面板施加预压力,按照施工程序逐阶段进行。3顶推施工工艺按照各梁段分段长度，结合顶推临时结构，为提高顶推速度和效率,按照一次顶推尽可能多梁段的原则。钢槽梁的拼装线型在主1#和主2#墩之间的顶推拼装平台上，通过千斤顶和临时支垫高度调节来实现设计预拱度。图2厂设拼装预拱度4有无导梁计算分析模型无导梁计算分析采用有限元软件MIDAS,未对桥墩进行模拟，主梁结构离散如图30图3
5、无导梁有限元模型图有导梁计算分析采用有限元软件MIDAS,未对桥墩进行模拟，主梁结构离散如图4o图4有导梁有限元模型图钢槽梁顶推施工计算分析，根据施工流程，计算工况主要包括各阶段钢槽梁段拼装、各阶段最大悬臂以及各阶段过墩顶等工况來计算。所有竖向支承，包括各永久墩和临时墩以及拼装平台，均采用只受压弹性支撑进行模拟。5槽形梁顶推计算分析比较有导梁钢槽梁顶推过程中弯矩包络图如图5：图5有导梁弯矩包络图图6有导梁应力包络图钢槽梁在顶推过程中的应力包络图如图6,包络值小于lOOMPao无导梁钢槽梁顶推过程中弯矩包络如图7：图7无导梁弯矩包络图钢槽梁在顶推过程中的应力包络图如图8和
6、图9,其中底板应力峰值小于60MPa,顶板应力峰值小于130MPao图8无导梁底板应力包络图图9无导梁顶板应力包络图可以看出，钢槽梁在顶推过程中，有无导梁整体内力和应力较小。顶推过程中其中牵引力考虑了纵坡的影响，摩擦系数取0.1。有导梁，对于平台上拼装梁段的处理，由于设置有预拱度，在拼装时需要采用调位系统依照制造线形进行拼装，在拼装完成后，只留下新拼装梁段端部的支撑块，其余的支撑块均拆除，这样能方便顶推操作，也能减少平台受力。通过反力结果可以看出，平台上最大的支反力为2223RN,支反力沿平台纵向移动，且随着顶推的进行，支反力大小发生变化。为了保证主1号墩为主要支承结构
7、，建议在主1号墩处布置传感器监测主1号墩支反力，当主1号墩支反力过小时，拆除平台上的支撑块。顶推轨道高度需考虑拆除平台上支撑块后，主梁端部的挠度，计算分析结果衣明最大为0.44mo导梁前端挠度随施工阶段变化，最大挠度达250.lmmo无导梁通过分析，由于预拱度的存在，顶推过程中,部分桥墩或临时墩位置会发生脱空，各个阶段发生脱空的位置不一样，但是通过应力结果可以看出，顶推过程中主梁应力小于130MPa,因此，可以桥墩处采取一些临时措施譬如横向限位等，顶推支座高度可不做调整。此外，对于平台上拼装梁段的处理，由于设置有预拱度，在拼装时需耍采用调
