桥梁工程职称论文高墩大跨连续刚构分析(2)
P2\"=P6#H2/(H2+△h)=6.51×85.81÷(85.81+6.7)=6.04KN;
P3\"=P7#H3/(H3+△h)=5.49×68.67÷(68.67+6.7)=5KN;
2.2、温度伸缩对钢支撑的压力
①、悬臂\"T\"构温升伸长量△y1
△y1=α1L△T=1×10-5m/co·m×138m×10 co =13.8mm;
②、合龙段钢支撑温升伸长量△y2
△y2=α2LS△T=1.2×10-5m/co·m×2m×10 co=0.24mm;
③、主墩温升伸长量△H
△H1=α1H1△T=1×10-5m/co·m×57.16m×10 co=5.7mm;
△H2=α1H2△T=1×10-5m/co·m×85.81m×10 co=8.6mm;
△H3=α1H3△T=1×10-5m/co·m×68.67m×10 co=6.9mm;
④、以上(13.8+0.2)/2=7mm位移△y引起墩身弯曲的反拉力为F
按线性关系作用到合龙段高度的反拉力F\"
F1\"=F5#H1/(H1+△h)=234×57.166÷(57.166+6.7)=209.5KN;
F2\"=F6#H2/(H2+△h)=160×85.819÷(85.819+6.7)=148.4KN;
F3\"=F7#H3/(H3+△h)=135×68.677÷(68.677+6.7)=123KN;
2.3、临时钢支撑抗压强度检算
①、6#墩作为中间墩，在不均匀荷载情况下自身产生变形抵消，实际受压力为5#和7#墩的平均值N1=(F1\"+ F3\"+ P1\"+ P3\")/2=173KN;设计顶推力N2=1500KN;临时钢支撑受到的最大压力N为：
N=N1+N2=1673KN
②、临时钢支撑承压能力
临时钢支撑柱长度2m属于短柱，按钢结构设计规定，其承压能力按受压构件计算。支撑柱钢材为Q235，f=215MPa。
承压能力[N]=4(Af)=4×134×100×215÷1000=11524KN。
由于[N]>N，钢支撑结构纵向受压满足设计要求。但设计钢支撑承压能力远大于最大压力，设计过于保守，应予以优化。
2.4、钢支撑柱与预埋板焊接缝强度检算
钢支撑柱与预埋板之间采用焊接连接。焊缝高度h=8mm，每根支撑柱一端焊缝长度Lh=35cm。焊缝容许抗剪强度[τ]=85MPa。
总计抗剪力Pj=0.75nhLh[τ]=0.75×4×4×8×350×85÷1000=2856KN，大于N=1673KN，满足要求。
2.5、临时钢支撑优化方案及检算
临时钢支撑受到的最大压力N=1673KN，作为短杆反算材料承压面积A:
A=N/f=1673×1000÷215=7871mm2=78cm2。
焊缝总长度计算：
L=N/(0.75hτ)= 1673×1000÷(0.75×8×85)=3280mm。
优化方案如下：
选用4组2C14a槽钢支撑柱，分别在顶板上安装2组、箱内底板上安装2组，支撑柱与箱梁上的预埋板焊接，双面焊缝高度8mm，每组支撑柱共4条焊缝，每根支撑柱一端焊缝长度L=30cm。见图4合龙段临时钢支撑结构布置示意图。
每根支撑柱横截面积A=37cm2，每根支撑柱最小截面惯性矩I=106cm4，每根槽钢的自由长度l0=2m，回转半径i=1.7cm。
λ=200÷1.7=118>100，属于长杆，按钢结构设计规定，采用欧拉公式计算钢支撑临界压力：2195KN，大于最大压力N=1673KN，满足要求。
五、施工注意事项
1、选用早强、高强混凝土，使得合龙段混凝土尽早达到设计强度，实现体系转换，并严格控制用水量，以减少混凝土的收缩变形。
2、采用低温合龙。为避免新浇混凝土早期受到较大拉力作用。合龙段混凝土浇筑时间，应选在当天最低的时刻，使混凝土浇筑后至达到一定强度之前处于升温过程之中，这样当气温达到最高温度时，混凝土本身已经能够承受部分应力。
3、加强混凝土养护。使得新浇筑混凝土在达到设计强度前处于潮湿状态，以减少箱梁顶面因日照不均所造成温差影响。
4、为防止合龙段两边悬臂端因降温而产生上翘，在合龙段施工时应在两悬臂端部增加压重。
5、及时张拉。在合龙段混凝土强度达到设计强度的80%时，应及时张拉部分预应力连续束，以策安全。
6、为保证预埋板下混凝土灌注密实，预先在预埋板上钻孔，以利于混凝土冒出。但要注意，挖孔位置应躲开支撑柱焊缝位置和锚筋位置。预埋板埋置高度与梁面持平，以利于提高抗剪能力。
7、钢支撑柱承受箱梁传来的巨大压力，与锚板焊缝是质量控制重要部位，要高度重视。
8、合龙段纵向稳定靠加劲钢支撑柱约束，横向稳定靠加劲钢支撑柱的斜拉桁架约束。但要注意其竖向稳定性，应利用挂篮底模平台和上桁架对箱梁底板和顶板间进行约束。施工时将上桁架前横梁与顶板间增设临时钢性支撑柱，将上桁架前横梁支撑在箱梁上，设置2根临时钢性支撑柱，支撑位置对应于箱梁腹板左右。
参考文献：
[1] 中华人民共和国交通运输部.JTJ 025-86 公路桥涵钢结构及木结构设计规范 [S].北京：人民交通出版社，1986.
[2] 中华人民共和国交通运输部.JTG D62-2004 公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范[S].北京：人民交通出版社，2004.
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