大跨度简支钢箱梁设计与施工.doc

大跨度简支钢箱梁设计与施工姚长见 (中铁九局集团有限公司勘察设计院,辽宁 沈阳 1100）摘 要: 沈阳市南北快速干道工程南段高架桥采用0。m简支钢箱梁跨越沈吉线及新开河,为减小对铁路运营和地面道路交通的影响，采用顶推法施工。运用空间板壳有限元理论对钢箱梁在施工及运行阶段进行了受力分析，保证了钢箱梁施工及后期运行安全。本工程的成功实施为同类型钢箱梁设计及施工积累了宝贵经验。关键词:大跨度;简支钢箱梁;顶推法；空间板壳有限元理论箱梁截面抗弯、抗扭刚度大及整体性好,具有较大的跨越能力.钢箱梁与混凝土梁相比自重轻、相同跨径下其梁高小,施工工期较短，为此钢箱梁常被应用于大跨度桥梁和市政高架桥中.钢箱梁的施工方法有支架拼装法、顶推法及转体施工法,各施工方法可根据现场实际情况确定。1 工程概况沈阳市南北快速干道工程南段高架桥上跨沈吉线、新北热电厂专用线及新开河,为减少施工对桥下电气化铁路及地面道路交通的影响,采用1孔7。0m简支钢箱梁，采用顶推法施工。高架桥为双向4车道,全宽.5m,钢箱梁采用单箱五室闭合截面,箱梁中心线位置梁高2.5m。横坡为双向1，横坡通过调整主梁腹板高度来形成。钢箱梁断面见图1.图 钢箱梁标准断面2 有限元分析采用Mias/Civi运用空间板壳有限元理论对结构进行有限元数值分析，模拟计算钢箱梁顶推施工各阶段及运营阶段桥梁结构受力及变形情况.2。 有限元模型采用DAS/Cvil空间板单元计算,计算模型见图2。图 钢箱梁计算模型. 计算参数2。2.材料选取钢材Q3:弹性模量E2。0105P,剪切模量G=。805MP。钢材抗拉、抗压和抗弯d27Ma钢材抗剪d=5Mpa（根据“公路钢结构桥梁设计规范”选用)2。.2计算荷载(1)恒载:钢材78.5N/m,铺装23N/3，防撞栏杆12.k.()活载:城-级;整体升温36、整体降温63。计算结果与分析3。1应力计算Ms/Civl空间板壳有限元模型能够全面的计算钢箱梁各构件的应力,受篇幅限制，仅列出正常使用极限短期效应组合下，钢箱梁顶板、底板、腹板及横隔板的应力计算结果。（1)顶板应力图1 顶板正应力云图由图可知,顶板最大有效应力为1.6Mp27 p。图2 顶板剪应力云图由图2可知,顶板最大剪应力为66。2Mpa15 Mp。()底板应力图4-1 底板正应力云图由图41可知，底板最大有效应力为857M270 pa。图4- 底板剪正应力云图由图2可知,底板最大剪应力为8.4Mp155Mpa。(3)腹板应力图51 腹板正应力云图由图5-可知,腹板最大有效应力为2。Mpa70 Mpa图2腹板剪应力云图由图52可知，腹板最大剪应力为12。4Mpa2.5，抗倾覆满足要求。4顶推法施工4。顶推结构计算受建设工期影响,并充分考虑对铁路运营和地面道路交通的影响,该桥采用滑移顶推法施工。该简支钢箱梁共计70.m，顶推施工时将桥体分为12段，第一段桥体(顶推前端)布设2个滑靴,其余每段布设一个滑靴,所有滑靴设置位置均有横隔板。根据现场实际情况,临时支架布置位置见下图：图7临时支架立面布置图 按照滑移顶推施工顺序,建立了31个施工阶段的有限元模型,分析导梁、钢箱梁及临时支墩受力及变形状况。通过计算顶推施工阶段各构件受力及变形均满足规范。4。顶推施工控制要点（1)顶推过程中随时检查桥梁轴线，如发现桥梁中线偏移大于20mm时,应用千斤顶纠偏复位.(2)滑块随梁段的顶推前进，滑座上的滑块随梁底同步向前滑移,要及时由后面插入补充滑块,保证顶推上部结构与下部临时支墩接触.5结论(1)采用Mda/Cil空间板壳有限元模型计算，钢箱梁顶板、底板、腹板及横隔板的应力均满足规范要求;(2）钢箱梁计算不仅要计算各构件的应力变形情况,还应进行整体稳定、局部稳定、支座局部承压、抗倾覆稳定等项目的计算分析。(）本工程大跨度简支钢箱梁顶推法施工的成功实施为同类型钢箱梁设计及施工积累了宝贵经验参考文献:1中华人民共和国交通部.JT D2004公路钢筋混凝土及预应力混凝凝土桥涵设计规范S.北京：人民交通出版社，242中华人民共和国交通运输部T 64-21.公路钢结构桥梁设计规范北京:人民交通出版社,201吉伯海、傅中秋.钢桥M.北京：人民交通出版社,2064宋建嫱。 简支钢箱梁设计.中国水运。02（10):208-205刘添俊、安关峰、张洪彬。城市复杂环境下大跨度钢箱梁施工技术研究J城市道桥与防洪200（8):116齐新、秘志辉. 大跨度连续钢箱梁桥设计与施工J.桥梁建设。20（5):468作者简介:姚长见(18-),男,湖北黄冈人,研究方向:桥梁结构,工程师,01年毕业于大连交通大学，工学硕士 ,-ail:changianyao1。cm。