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摘要：结合禾联岗互通N匝道桥跨越清连高速公路的工程实际，现浇箱梁采用梁柱式支架结合碗扣支架和门式支架的结构形式设计，并采用有限元软件midas对现浇箱梁支架强度、刚度等进行了建模计算，计算结果显示现浇箱梁支架系统的受力均满足施工要求，该项目现已通车，通过计算的支架系统在施工中安全可靠，可为同类工程的施工运用提供参考。
关键词：有限元软件；现浇箱梁；支架计算
1现浇箱梁工程概况
禾联岗互通N匝道桥第四联现浇箱梁上跨清连高速，跨径布置为31.5+46+31.5m。箱梁采用变截面直腹板单箱单室型式，根部梁高3.2m，跨中梁高1.8m，梁高按二次抛物线变化，顶板宽8.5m，底板宽5.0m，悬臂1.75m。桥面横坡通过斜置梁体形成。箱梁腹板由75cm→45cm；根部截面顶板厚45cm，底板厚90cm，在2m范围内变化至25cm和50cm，跨中截面箱梁顶板厚25cm，底板厚22cm。由于桥梁宽度较窄，箱梁中横梁及边横梁各向外伸出80cm。
2现浇箱梁支架设计
现浇箱梁支架采用梁柱式支架结合碗扣支架和门式支架的结构形式组织施工，钢管桩共设13排，每排设3根，钢管桩跨径组合为13.5m+12.0m+6.0m（跨桥墩）+5.91m+1.39（贝雷片断开、分层）m+12.0m+13.5m+1.59m（贝雷片断开、分层）+6.8m+6.0m（跨桥墩）+12.0m+13.5m。支架在墩横隔梁12m范围内（墩柱两边各6m）按纵向0.6m间距布置，其他部分支架按纵向0.9m间距布置，箱梁底板横向按0.6m间距布置，对应的方木纵向间距跟支架纵向间距相同，方木在横梁及腹板下横向间距0.3m，其余横向间距0.6m，箱梁翼板按门式支架121.9cm间距布置。支架从下到上分别是石渣垫层+混凝土基础条+Φ63cm钢管柱+2I45b工字钢横梁+贝雷片纵梁+I16工字钢分配梁+箱梁底板处碗扣支架（翼板处门式支架）+箱梁底板处横向布置[10槽钢+纵向10×10cm方木+18mm厚胶合底板，支架设计图如下：
图1 禾联岗互通N匝道桥第四联现浇箱梁支架设计图
3现浇箱梁支架计算
现浇箱梁支架计算按照传力的过程自上而下进行计算，计算时均取最不利部位进行计算，计算内容包括模板、方木、碗扣支架、分配梁、贝雷片纵梁、承重横梁、钢管桩等，本文仅展示有限元软件midas建模后的计算结果。
3.1 墩横梁处（梁高3.2m）底模板计算
正应力σ=56.7MPa <[145MPa]；剪应力σ=49.7MPa <[85MPa]；跨中挠度f =0.18mm<[1.5mm]；悬臂挠度f =0.4mm<[2.4mm]。
3.4碗扣支架计算
正应力σ=102.7MPa <[145MPa]；剪应力σ=73.6MPa <[85MPa]；挠度f =1.2mm<[2.25mm]。
3.6贝雷片纵梁计算
贝雷片纵梁在整个支架系统计算中是最为核心的受力系统，受力计算的准确性、可靠性尤为重要。
由于禾联岗互通N匝道桥第四联现浇箱梁平弯较大、斜跨清连高速，并受清连高速限高通行影响，贝雷片纵梁在设计时在承重横梁处采取断开、错开衔接，因此计算时取跨越清连高速现浇箱梁跨径最大，贝雷片纵梁跨度最大的两跨贝雷片纵梁进行计算，计算的两跨贝雷片纵梁可以看做是两跨连续梁，示意图如下：
正应力σ=227.5MPa<[273MPa]；剪应力σ=132.5MPa<[208MPa]；轴应力σ=211.3MPa<[273MPa]；挠度f =23.7mm<[33.75mm]。
3.7承重横梁计算
钢管桩最大反力1042.2KN；轴应力σ=38.9MPa <[215MPa]。
4结论
根据作者本人的结构受力分析知识和现场施工经验以及对有限元软件midas的掌握，通过对禾联岗互通N匝道桥第四联现浇箱梁采用梁柱式支架结合碗扣支架和门式支架的结构支架系统进行了设计和计算，整个设计和计算过程严格按照现行的相关规范进行，科学的对各不同构件进行准确的受力分解、传递和建模，使得各构件连接模拟准确、边界条件准确、模型简单明了，各构件计算结果贴近实际受力状态，并便于施工人员理解。但是，也该认识到不同的工程有其不同的特点，实际运用中必须结合具体工程的实际情况进行建模分析，对于整个支架系统较简单明了且整体性好的应进行整体建模受力分析，计算结果将更接近实际受力情况，分析结果更准确可靠。
本文计算结果表明，整个支架系统各构件的强度、刚度等均满足施工要求，该项目现已通车，通过计算的支架系统在施工中安全可靠，可见本文建模计算的结果跟整个支架系统的实际工作状态吻合，可为同类工程的施工运用提供参考。
参考文献：
[1]《路桥施工计算手册》人民交通出版社.
[2]《钢结构设计规范》(GB50017-2003).
[3]《广东省龙川至怀集公路两阶段施工图设计文件》.
论文作者:陈锋
论文发表刊物:《防护工程》2019年第2期
论文发表时间:2019/5/10
标签：支架论文; 现浇论文; 应力论文; 横梁论文; 间距论文; 底板论文; 匝道论文; 《防护工程》2019年第2期论文;