鋼箱梁臨時(shí)胎架工程施工組織設(shè)計(jì)方案

/材料屬性鋼箱梁臨時(shí)支架材質(zhì)采用Q235.彈性模量E=2.0×105Mpa.容重r=78.5KN/m3.容許應(yīng)力［σ0］＝200Mpa；計(jì)算模型、計(jì)算荷載及荷載條件2.1、臨時(shí)胎架結(jié)構(gòu)形式根據(jù)鋼箱梁節(jié)段的自重及現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)條件.臨時(shí)支墩其結(jié)構(gòu)形式如下：臨時(shí)支撐鋼管柱由若干根φ325×10的鋼管組裝成一個(gè)體系.承重梁為2工30b鋼焊接而成.橫向支撐為L(zhǎng)75*6支撐。如下圖所示。臨時(shí)支撐橫截面圖2.2鋼箱梁最不利情況下支架計(jì)算根據(jù)實(shí)際條件.本計(jì)算考慮選用最大重量的節(jié)段進(jìn)行驗(yàn)算.即驗(yàn)算13節(jié)段的吊裝工況。吊裝L5聯(lián)鋼箱梁時(shí).重力轉(zhuǎn)化為節(jié)點(diǎn)荷載作用在工字鋼分配梁上.再由工字鋼傳遞到立柱上。通過(guò)結(jié)構(gòu)分析、計(jì)算確認(rèn)臨時(shí)施工支架結(jié)構(gòu)在使用條件下的強(qiáng)度、穩(wěn)定及變形等能否滿(mǎn)足預(yù)定的功能要求.達(dá)到安全、適用。模型說(shuō)明：采用MidasCivil2006建模.各桿件采用空間梁?jiǎn)卧M.構(gòu)件材材料采用Q235.截面與設(shè)計(jì)圖紙相同。根據(jù)結(jié)構(gòu)支承條件.假定立柱的柱腳不發(fā)生沉降.按鉸接處理.模型如下所示：圖1計(jì)算模型圖計(jì)算荷載：吊裝質(zhì)量采用節(jié)點(diǎn)荷載模擬。根據(jù)鋼箱梁的支承條件.鋼箱梁采用節(jié)點(diǎn)集中力模擬.立柱和分配梁作為自重加載?？紤]沖擊力的影響.重量乘以1.3的沖擊系數(shù).且考慮不均勻系數(shù)1.4.加載圖如下：圖2吊裝支架荷載模擬圖鋼箱梁支架驗(yàn)算強(qiáng)度驗(yàn)算：根據(jù)公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范<JTGD60-2004>的要求.考慮到吊裝的沖擊系數(shù)和施工荷載的不均衡系數(shù).箱梁自重分項(xiàng)系數(shù)取1.3,同時(shí)考慮荷載不均勻系數(shù)1.4.支架自重分項(xiàng)系數(shù)取1.1?！翡摴苤鶊D31.1恒+1.3x1.4吊裝荷載應(yīng)力圖<MPa>◆剪刀撐L75*6角鋼圖41.1恒+1.3x1.4吊裝荷載應(yīng)力圖<MPa>◆工字鋼—2*30b工鋼圖51.1恒+1.3x1.4吊裝荷載應(yīng)力圖<MPa>◆結(jié)構(gòu)總體應(yīng)力圖圖71.1恒+1.3x1.4吊裝荷載應(yīng)力圖<MPa>立柱最大應(yīng)力為70.3MPa<壓應(yīng)力>。聯(lián)接系最大應(yīng)力為88MPa<組合應(yīng)力>。工字鋼最大應(yīng)力為8.3MPa<組合應(yīng)力>?？紤]到吊車(chē)在吊裝鋼箱梁落到支架上時(shí).可能會(huì)存在橫向局部微調(diào)的工況.本計(jì)算分別選取微調(diào)第4分塊及第2分塊時(shí)進(jìn)行驗(yàn)算.施加橫向水平荷載取值為0.06x〔1.3x1.4吊裝荷載.計(jì)算最不利結(jié)果如下圖：圖91.1恒+1.3x1.4吊裝荷載+水平荷載Q235鋼材應(yīng)力圖<MPa>最大應(yīng)力120MPa剛度驗(yàn)算考慮吊裝過(guò)程中的豎向荷載組合.得到的立柱橫向撓度最大值為2.1mm,.所以支架剛度滿(mǎn)足要求。圖101.1恒+1.3x1.4吊裝荷載立柱橫向撓度<mm>考慮吊裝過(guò)程中的豎向荷載組合.得到的支架豎向撓度最大值為,.所以支架剛度滿(mǎn)足要求。2.3穩(wěn)定性驗(yàn)算采用MidasCivil2006進(jìn)行結(jié)構(gòu)一類(lèi)穩(wěn)定性分析<LinearBucklingAnalysis>.求解結(jié)構(gòu)的臨界荷載安全系數(shù)<CriticalLoadFactor>和分析臨界荷載安全系數(shù)對(duì)應(yīng)的屈曲模態(tài)<BucklingModeShape>。在一定的變形狀態(tài)下.結(jié)構(gòu)的靜力平衡方程可以寫(xiě)成如下的形式：[K]:結(jié)構(gòu)的切線剛度矩陣[KG]:結(jié)構(gòu)幾何剛度矩陣{U}:結(jié)構(gòu)的整體位移向量{P}:結(jié)構(gòu)外荷載向量結(jié)構(gòu)的幾何剛度矩陣通過(guò)各個(gè)單元的幾何剛度矩陣相加而得。結(jié)構(gòu)的幾何剛度矩陣表示結(jié)構(gòu)在變形狀態(tài)的剛度變化.與施加的荷載有直接的關(guān)系。結(jié)構(gòu)受壓時(shí)剛度減小.反之增加。當(dāng)結(jié)構(gòu)達(dá)到分支點(diǎn)失穩(wěn)時(shí).結(jié)構(gòu)的幾何剛度矩陣可以表示為荷載系數(shù)和受荷載作用時(shí)結(jié)構(gòu)的幾何剛度矩陣的乘積。通過(guò)特征值分析得到的特征值就是結(jié)構(gòu)的臨界荷載.特征向量便是結(jié)構(gòu)失穩(wěn)對(duì)應(yīng)的屈曲模態(tài)。最不利情況一下第一步計(jì)算采用恒載和活載一起倍增的方式求解結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定系數(shù)。計(jì)算表明.結(jié)構(gòu)穩(wěn)定系數(shù)大于5.2.一階失穩(wěn)模態(tài)為剪刀撐75*6角鋼的失穩(wěn)。2.4支座反力為配合基礎(chǔ)驗(yàn)算.提取荷載組合作用下.結(jié)構(gòu)支座反力.單位為t。2.5結(jié)論MidasCivil2006仿真計(jì)算表明.1.1結(jié)構(gòu)自重+1.3x1.4吊裝荷載作用下：結(jié)構(gòu)最大應(yīng)力為120MPa.強(qiáng)度滿(mǎn)足要求。豎向荷載作用下支架豎向撓度2mm.剛度滿(mǎn)足施工荷載的需求。豎向荷載作用下支架豎向撓度.剛度滿(mǎn)足施工荷載的需求。恒載和施工荷載一起倍增的情況下.考慮施工橫向局部微調(diào)工況時(shí).Q235鋼材最大應(yīng)力