第48篇贝雷梁支架设计程序探讨3

贝雷梁支架设计程序探讨本文结合一实际工程的贝雷片使用情况，为保证支架受力的均匀性及合理性，提出了贝雷支架设计的一般程序，然后通过对支架的变形及沉降的计算和实际观测值的比较。［关键词］贝雷片支架；设计；分析一、工程概况该桥梁采用钻孔灌注桩基础，桩底位于弱风化或强度较高的强风化花岗岩上，加载后沉降较小；承台尺寸为6.5mX6.5mX2.2m;墩柱为花瓶式，其高度为25m-36m;梁体设计为现浇斜腹式连续箱梁，箱梁断面为等截面单箱单室构 造，梁f 顶宽度［ : \ 15.5m、梁高1.8m, J .1 顶、底板厚度分别为0.26m和0.23m,腹板宽度0.6m,端横隔梁宽1.5m,中横隔梁宽2.0m。该桥分左右两幅，每幅有17联，每联孔跨布置为：3X32.7=98.1m。梁下大部分位于筑岛区，是回填土。 图1梁体断面二、支架形式的选定该工程具有工期紧，工程量大的特点，单孔跨度均为 32.7m,采用钢桩贝雷支架，四根钢桩直接立于承台之上，支架纵梁采用贝雷梁，一跨过孔，即节约了大量地基处理的费用，又使支架形式简单，受力明确，给安全施工和施工过程带来极大方便。三、确定贝雷片的布置情况1.贝雷梁的排数和层数的确定根据承台的平面尺寸及贝雷片的尺寸，设定贝雷梁跨度为 30m。而在现浇箱梁施工过程中，作用在贝雷梁上的荷载包括：人员和施工材料、机具行走运输或堆放荷载、振捣硅时产生的冲击荷载、模板的自重、纵横向方木自重、贝雷片及其上的分配梁自重、梁体钢筋混凝土自重、风荷载等。从宏观的角度，计算其上作用的荷载为：q=(2.5+2.0+4.0)父15.5+(925.9-111.3)/3父26/30=367.1kN/m，故施工过程中贝雷梁所需承受弯矩：1 2 1 2Mql2 367.1302=41298.75kN/m8 8贝雷片弦杆容许承受的轴向力为563kN,其单层单排加强的贝雷梁所容许承受弯矩为563X2X1.5=1689KN/m,双层单排加强的贝雷梁所容许承受弯矩为563X2X3=3378KN/m。贝雷梁形式单层加强双层加强受力情况26排可承受弯矩43914KN/m13排可承受弯矩43914KN/m所需材料贝雷片260片，加强弦杆520个贝雷片260片，加强弦杆260个提供I值14905800cm429811600cm4施工情况吊装次数多、难度稍小吊装次数少、难度大该项目具有70吨履带吊和丰富的吊装经验，故采用13排双层加强型贝雷梁。为使贝雷梁受力更均匀，下面对13排贝雷片进行横桥向布设。2.贝雷梁的横向布置贝雷片上布置I14的分配梁，分配梁间距为75cm,均布置在贝雷桁架的节点上。要使贝雷片受力均匀，只要保证贝雷片为分配梁提供的支承反力基本均匀。现计算施工荷载和钢筋混凝土对贝雷梁作用力的分配情况。.首先建立I14分配梁的受力模式，施工荷载和钢筋混凝土对分配梁作用的分布情况：腹板下(2.5+2.0+4.0)X0.75+1.8X26X0.75=41.48kN/m;底板下6.375+0.49X26X0.75=15.94kN/m ;翼板端部及根部分别为6.375+0.2X26X0.75=10.275kN/m,6.375+0.5X26x0.75=16.125kN/m,其具体分布如下图：E E图2分配梁的荷载布置.I14分配梁支撑在贝雷梁上，而贝雷梁随着加载过程会有相应的沉降，因此用弹簧模拟I14分配梁的支撑体系。弹簧刚度取值原则是分配梁在钢筋混凝土和支架自重的作用下，有与贝雷梁共同沉降和变形的能力，而又不要过小。通过sap2000的试算，当弹簧刚度取值为400时，允许分配梁在支承点处向下位移约6.5cm,此时和贝雷梁跨中挠度基本吻合。.根据分配梁上的荷载分布情况，和支架标准化，假定贝雷片的间距分 别 为：2.0+1.35+0.45+0.45+1.0+1.5+1.5+1.0+0.45+0.45+1.35+2.0 。通过

sap2000结构分析程序分析计算，最大反力为24.11kN，最小反力18.38kN,相差较大，贝雷片受力不均匀。.经过多次调整试算，选定贝雷片间距分别为：1.35+1.35+0.675+0.675+1.25+1.35+1.35+1.25+0.675+0.675+1.35+1.35 ,计算的最大反力为21.83kN,最小反力18.29kN,如图3所示,贝雷片受力较均匀，且贝雷片横向联系尺寸均为1.35m,可以进行横向联系的批量生产，给贝雷片拼装施工带来方便。图3 分配梁的支反力图3 分配梁的支反力fi-T♦1圉崛足曾施工fi-T♦1圉崛足曾施工径d

直接柱，立为大架纵雷片,.分配梁的最大支反力位于中间，即中间一排贝雷梁受力最大，按最不利考虑，只需验算最中间一排贝雷梁。现取P0=21.83kN,即贝雷梁每个节点施加一个21.83kN的集中力。3.贝雷支架方案阐述该桥箱梁采用钢管贝雷梁组成上部结构的支架。采用4根钢管桩（直1000mm，壁厚10mm）立于承台上作为支撑立柱顶端设置墩旁托架做横梁的支承，现浇箱梁支梁为13片双层加强型贝

支撑在大横梁上其间距为支撑在大横梁上其间距为1.35+1.35+0.675+0.675+1.25+1.35+1.35+1.25+0.675图4支架布置图+0.675+1.35+1.35 ,纵梁上设I14横向小分配梁，间距为75cm,布置在贝雷梁节点上，分配梁与贝雷片用U形螺栓连结牢固。分配梁上布置纵向10X15cm木方，木方下抄垫木楔，通过调整木楔高度以达到精细调整模板安装标高的目的。木方上安装1.5cm优质竹胶板。据此形成上部结构浇筑时的承力体系四、贝雷梁的检算.强度检算用sap2000建立单排双层加强贝雷梁的模型，贝雷梁上弦杆的每个节点处作用21.83kN的集中力，如下图（对称结构，示出半跨）：图5贝雷梁的受力情况将节点集中力和贝雷梁自重组合后，分析计算结果如下图:图6贝雷梁的内力图6贝雷梁的内力弦杆最大轴向拉力（跨中下弦杆）：P=1167.45kN<[N]=2 0.8525480.85350=1288.65kN下弦杆受力满足要求。弦杆最大轴向压力（跨中上弦杆）：P=1154.83kN<[N]=2 0.80925480.85350=1226.49kN上弦杆受力满足要求。斜杆最大轴向压力（靠近梁端）：P=195.9kN>[N]=187kN195.9-187187195.9-187187100%=4.8%：二5%斜杆受力满足要求贝雷梁竖杆最大轴向压力（靠近梁端）：P=471.3kN>[N]=0.818乂952乂0.85乂350=231.67kN不能满足要求故需在贝雷梁端部设加强立柱，采用2[16b,上下均与弦杆抵死，并与贝雷片立柱焊牢，单根按471.3/2=235.7kN设计。[16b截面特性：A=25.16cm2Iy=83.4cm4 Wy=17.5cm3 iy=1.82cm立柱计算长度为1.3m,右130/1.82=71.4查表得行0.745、 235.7103 … …仃= = 2=125.7MPa<[cr]=140MPa：：,A0.74525.1610故加强立柱满足要求。.刚度检算进行支架的刚度检算时，人员和施工材料、机具行走运输或堆放荷载、振捣硅时产生的冲击荷载等不需参加组合，经对 I14分配梁重新加载计算，提供最大支承反力仍为中间一排贝雷梁，支承反力 Po=18.13kN,施加到贝雷片上，并考虑支架自重，计算得贝雷梁跨中挠度f=7.2cm<%00=7.5cm满足要求。.稳定性检算支架的稳定性在支架模板安装到位，钢筋、混凝土施加到模板上以前，在风荷载作用下为最不利工况。a.风荷载计算查《全国基本风压分布图》得该地百年一遇最大风速 V=36m/s基本风压W0=V/6=810Pa=0.81kN/m2横桥向风压W=K1K2K3K4W0=1.01.31.131.50.81=1.785kN/m2模板迎风面积A=1.9x32.7=62.1m2支架迎风面积4=3.432.70.5=55.6m2横桥向风力Ff=Wm(A+A2)=210.1kNb.支架整体抗滑移检算支架自重（包括分配梁和贝雷片间的联系）G1-1|：2708020543134240.1G1-1|：270802054313=1271.8KNk+319.8+8115.7+11257.2/模板自重G2=2.015.532.7=1013.7KN支架模板共重G=G1G2=2285.5KN最大静摩擦力f-」G=0.22285.5=457.1kN下滑力Fx=2%GFf=0.022285.5210.1=255.8kN抗滑移稳定系数心=%=1.79>1.15(1.15为设计规范中必须满足的稳定系数）c.支架整体抗倾覆检算偏于安全其间，取最外侧一组（5片）贝雷梁计算，风荷载全部作用在此组贝雷梁上。该组贝雷梁宽4.05m。倾覆弯矩：Mq=62.1m1.785m4.35+55.6m1.785m1.7+2%父2285.5<5F3M2.65=697.5kNm年急q定弯矩：Mw=2285.55-134.05/2=1780.1kNm抗倾覆稳定系数Kq=M/Mq=2.55>1.15 故支架是安全的。五、结束语利用