广东省长大公路工程有限公司广州市510620
摘要:大节段钢箱梁采用大型浮吊吊装,中间跨及尾跨采用单艘浮吊吊装,一端通过牛腿与已架设梁段临搭接,另一端支撑于墩顶临时支座,利用牛腿及墩顶处调位装置精确调位。为了确保大节段钢箱梁吊装的安全和精确安装的成功,必须对牛腿进行结构分析,判断其是否具有足够的强度。经建模计算,牛腿结构在顶升阶段及调整阶段结构总体的应力水平较低,应力满足规范要求。
关键词:钢箱梁临时牛腿仿真分析
港珠澳大桥跨越珠江口伶仃洋海域,是连接香港、珠海、澳门的大型跨海通道。深水区非通航孔桥上部结构采用110m跨连续钢箱梁桥,钢箱梁标准段宽33.1m,高4.5m,最大吊装重量约2912吨。大节段钢箱梁采用大型浮吊吊装,首跨梁段采用两艘浮吊抬吊,落梁于墩顶临时支座并精确调位;中间跨及尾跨采用单艘浮吊吊装,一端通过牛腿与已架设梁段临搭接,如图1所示,另一端支撑于墩顶临时支座,利用牛腿及墩顶处调位装置精确调位。
2计算工况
受力情况:根据各联具体计算情况,得到牛腿头部所受最大的力为3107kN,在模型中通过面压力模拟。其中,计算分为两种工况:工况一为千斤顶受力阶段即为顶升阶段;工况二为调位支座作用阶段即为调整阶段。
约束条件:牛腿耳板处铰接,牛腿尾部处固接。
本次计算中未考虑不平衡系数。
本次计算中牛腿的受力未考虑钢箱梁超重,即按图纸提供重量计算。
在顶升及调整阶段牛腿整体上的应力都满足要求,然而局部出现应力集中现象,应力值超过规范容许值,但超出应力容许值的区域均十分微小。
4结语
(1)由以上计算可得,牛腿结构在顶升阶段及调整阶段结构总体的应力水平较低,应力满足规范要求,但个别地方出现应力集中现象,虽然应力值超过容许值,但超出区域不足0.5%。
(2)由于上述计算未计入不平衡系数,因此在顶升及调整阶段,施工时应保证3个牛腿同步进行操作,以避免受力不平衡导致某个牛腿受力过大。
参考文献:
[1]郑浩楠.钢箱梁制造与拼装关键技术问题研究[D],广州:华南理工大学,2015.
[2]郑浩楠,杨帅,朱曼.连续钢箱梁桥大节段吊装关键问题分析[J].交通科学与工程,2015,(6).
[3]GB50017-2003钢结构设计规范[S].