[科普中國(guó)]-主拱

全橋拱肋共分五大段,采用同步液壓提升技術(shù)安裝,兩邊跨拱肋整段提升,主拱拱肋分三大段提升。在整個(gè)施工過(guò)程中提升支架偏心受壓,考慮風(fēng)力的作用,會(huì)產(chǎn)生較大的豎向力和彎矩,因此必須對(duì)各提升架強(qiáng)度承載性進(jìn)行詳細(xì)分析。

主拱和邊拱提升架的結(jié)構(gòu)形式主拱中段提升塔(主塔)采用三角形桁架形式,按12.0m標(biāo)準(zhǔn)節(jié)進(jìn)行工廠加工制作,節(jié)段之間采用法蘭盤(pán)螺栓連接。主提升塔立柱、支承橫梁、吊點(diǎn)等構(gòu)件采用Q345鋼,其余均采用Q235C。上下游之間的塔柱設(shè)置3道橫撐,當(dāng)主拱邊段安裝完畢后,再安裝提升塔橫橋向的橫綴條和斜綴條,使2個(gè)三角形格構(gòu)式塔架連接形成整體,以提高塔的抗風(fēng)穩(wěn)定性。吊裝主拱中段時(shí)為限制提升架向跨中的水平位移,將提升架與主拱邊段進(jìn)行臨時(shí)固結(jié),以抵抗提升塔不平衡彎矩。主塔頂上設(shè)置提升桁架,其前支點(diǎn)落在前排樁柱中心、后支點(diǎn)錨在后排樁柱中心,懸臂長(zhǎng)6.0m。1

主拱中段提升塔屈曲分析1、特征值屈曲

對(duì)主塔中段提升塔進(jìn)行特征值屈曲分析,荷載作用點(diǎn)在支撐橫梁處,屈曲荷載為217698kN,穩(wěn)定系數(shù)為35.7。由于特征值屈曲計(jì)算的是理想彈性結(jié)構(gòu)的理論屈曲強(qiáng)度,而實(shí)際結(jié)構(gòu)存在初始缺陷并有非線性的影響,因此特征值是非保守的結(jié)果,通常不能用于實(shí)際工程的分析。

2、非線性屈曲

先求出自重作用下主塔的變形與內(nèi)力,在此基礎(chǔ)上施加初始缺陷,初始缺陷設(shè)為特征值屈曲變形,最高點(diǎn)處位置位移為30mm,在此變形基礎(chǔ)上施加支撐橫梁處荷載F,打開(kāi)大變形開(kāi)關(guān)并啟動(dòng)弧長(zhǎng)法分析求出荷載位移曲線,得到的屈曲模態(tài)形式與特征值屈曲模態(tài)相似。F的屈曲荷載為177242kN。穩(wěn)定系數(shù)為28,是特征值穩(wěn)定系數(shù)的0.81倍。

若考慮橫橋向風(fēng)力影響,得到F的屈曲荷載為176335kN;考慮縱橋向風(fēng)力影響F的屈曲荷載為177156kN。對(duì)以上結(jié)果進(jìn)行比較可以看出,考慮風(fēng)力作用后,提升塔的屈曲荷載有所降低,但是降低不到1%,因此計(jì)算該提升塔極限穩(wěn)定極限荷載的時(shí)候,可以不考慮風(fēng)力的影響。

3、初始缺陷對(duì)主拱中段提升塔的影響

將特征矢量屈曲形狀作為施加初始缺陷的依據(jù),可以看出,這類初始缺陷對(duì)極限屈曲荷載有一定影響,但是屈曲荷載減小在5%以內(nèi)。1

本詞條內(nèi)容貢獻(xiàn)者為:

胡建平 - 副教授 - 西北工業(yè)大學(xué)