关于“砼支柱-钢桁架”输煤栈桥结构设计的探讨

张杰 杨勇

摘 要：通过对某工程采用混凝土支柱上钢桁架输煤栈桥结构的计算分析，与全钢结构方案作比较，探讨“砼支柱—钢桁架”栈桥的经济合理性及其各结构构件、非结构构件的做法。

关键词：输煤栈桥钢桁架;混凝土支架结构设计

1 工程概况

工程所在地基本风压0.55kN/m2;抗震设防烈度为8度，设计基本地震加速度值为0.20g，属抗震设计第一组;该场地土属非液化场地土，场地类别为Il类;基本雪压0.35kN/m2。

本段栈桥长100.2米，檐口最低18米，最高42米，倾斜角16度。栈桥两端均与转运站楼面搭接，转运站为钢筋砼框架结构。栈桥内设置双路皮带，每条皮带荷重为1t/m。安装时考虑楼面最大活荷载4kN/m2。

本段栈桥MIDAS空间模型（砼支柱—钢桁架方案）

2 结构选型

2.1 整体结构方案比选

在满足工艺要求的前提下，常见两种结构方案：

1）全钢结构方案：栈桥支柱及其桥体均采用钢结构的做法，整体重量轻，施工方便，轻巧美观。不过此方案结构自重小，在栈桥比较窄比较高的情况下，风载作用下抗倾覆不利。

2）砼支柱-钢桁架方案：下部支柱采用钢筋砼结构，上部栈桥桥体采用钢桁架结构。

通过有限元软件MIDAS建立三个方案的模型，发现如下问题：

（1）支柱为钢格构柱，桥体为桁架的模型。由于地震作用较小，且格构柱刚度较大，柱顶位移很容易控制。底层柱肢HW400x400时，可限制最大柱顶位移为H/2493. 但为了减小格构柱柱肢长细比，缀板用钢量较大。同时，在垂直于栈桥纵向的风荷载作用下，35米以上栈桥抗倾覆验算不满足要求，必须考虑桩的抗拔。……