箱梁跨河现浇支架搭设计算探讨

贺胜义

（山西省交通科学研究院，山西 太原 030006）

1 工程概况

某桥结构为单箱单室变截面预应力连续箱梁，共有3跨，主跨60 m，两边跨各为35 m。主桥3跨连续箱梁原设计采用陆上预制箱梁块体，再分块悬拼的施工工艺，后经工艺变更，决定采用搭设支架现浇，两主墩顶0#块浇筑完成后，对称现浇1#～9#块体，现对支架搭设计算等问题进行探讨。跨河支架搭设见图1。

图1 跨河支架搭设

2 跨河支架搭设

跨中段箱梁施工时，由于在河中无法搭设落地支架，故决定设定简易的临时跨河支架进行施工。跨河支架结构见图2。

图2 跨河支架结构

2.1 上部钢结构计算

箱梁块体中最重块有38.8 t，底模、侧模、内模总重7t，考虑部分施工荷载，决定取p=50 t[1]。计算简图见图3。

图3 跨河支架计算简图

2.1.1 结构内力计算

跨河支架为一次超静定结构，根据结构力学，算得结构内力图见图4～图6。

跨中挠度:13.6 m m，E=13.6/900=1/662<[f]=1/400

图 4 N:轴力图（单位：t）

图 5 Q:剪力图（单位：t）

图 6 M：弯矩图（单位：t）

2.1.2 结构验算

2.1.2.1 主梁验算

初选I 40 a工字钢作为主梁，其截面力学特性如下[2]：

A=81.6cm2，Ix=2172cm4；ix=15.9cm，Wx=1090cm3，IY=660cm4，iy=2.77cm，wy=93.2cm，Ix/Sx=34.1×10-2

主梁共有4根：

受力情况：N=-37.45 t，Q=25.0 t，M=68.9 t·m

（1）强度验算。每根主梁:压弯应力：σ=N/A+158.06 MPa

剪应力：τ=QS×/(L×d)=17.1 MPa

折算应力处正应力（腹板、翼缘交叉点）：σ=N1/A+M1y1/（r×w×h/2）=152.7 MPa

注：由于实际梁上受力并非为集中荷载，且计划在支座处进行加劲肋处理，故无需验算局部压应力σ'。

（2）整体绕主轴稳定性验算。

①弯矩作用平面内的稳定性：取IX=900c m，则λx=Ix/ix=900/15.9=56.6

查表得 φx=0.895，βmx=1，γ1x=1.05

NEX=π2E A=22281.8 k N

则N（/δ×A）+βmxMx/γ1XW1（X1-0.8 N/NEX）=163MPa

②弯矩作用平面外的稳定性：取Iy=300c m，则λy=Iy/iy=300/2.77=108.3

φb=1.07-fy/（44000×235）

φy=0.829，βtx=1.0

2.1.2.2 斜杆验算

由于荷载为移动荷载，当荷载作用在斜杆处时斜杆受力最大：N=-1.414×50=-70.7 t（N为4根斜杆的总承受力）。

每根斜杆选用2[12.6槽钢背……