一种箱梁预制节段箱室加固方法
【专利摘要】本发明涉及土木工程领域，特别涉及一种箱梁预制节段箱室加固方法；本发明公开的方法首先在确定一系列基础数据后，对箱室上与架桥机支腿接触的梁部进行局部承压检算、顶板进行冲切检算，合格后用有限元分析软件对箱室上与架桥机支腿接触位置的箱室腹板进行偏心受压受拉检算，然后在有限元分析软件里设定不同支撑结构，以偏心受压受拉检算中得到的某一数值为主要环境初始数据对每种支撑结构分别进行有限元分析，得到合格的多组解决方案，选择最优方案后最终进行选材；本发明的目的在于提供一种计算科学、节省材料、实施方便的箱梁预制节段箱室加固方法。
【专利说明】一种箱梁预制节段箱室加固方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及土木工程领域，特别涉及一种箱梁预制节段箱室加固方法。
【背景技术】
[0002]在架设桥梁过程中，一般的箱梁采用预制工艺，安装时运用架桥机对箱梁预制节段成品进行安装，安装时架桥机为两个支撑，一个支撑在桥墩上，另一个则支撑在已安装好的上一节箱梁预制节段的梁端，由于箱梁预制节段为中空结构，架桥机的自重加上待安装箱梁预制节段的重量非常大，与架桥机其中一个支撑接触的箱梁梁端往往会由于无法承受这么大的重量而产生裂纹甚至变形，所以会对该箱梁梁端位置的箱室进行加固，现有技术一般根据经验或者简单计算采用若干的桁架结构支撑，这种方法推算出的支撑结构都比较庞大、复杂，用材比较多，实施起来比较麻烦。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于克服现有技术中所存在的上述不足，提供一种计算科学、节省材料、实施方便的箱梁预制节段箱室加固方法。
[0004]为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案:
[0005]一种箱梁预制节段箱室加固方法，其步骤为:
[0006]步骤A、对基础数据进行取值，基础数据包括:架桥机的重量和其支腿支撑位置数据、待安装箱梁预制节段的重量、已安装箱梁预制节段和待安装箱梁预制节段的整体尺寸、已安装箱梁预制节段和待安装箱梁预制节段的混凝土硬度、架桥机支腿底面积；
[0007]步骤B、根据所述基础数据，对已安装箱梁预制节段的箱室上与架桥机支腿接触的梁部进行局部承压检算；
[0008]步骤C、根据所述基础数据，对已安装箱梁预制节段的箱室上与架桥机支腿接触的顶板进行冲切检算；
[0009]步骤D、根据所述基础数据，用有限元分析软件进行建模，在有限元分析软件中对已安装箱梁预制节段的箱室上与架桥机支腿接触位置的箱室腹板进行偏心受压受拉检算；
[0010]步骤E、抽取出步骤D中有限元分析软件得出的箱室腹板最薄弱处不合格的应力值，与步骤D中根据箱室腹板混凝土硬度确定的标准应力值求差得到应力差值A ；
[0011]步骤F、在有限元分析软件里步骤D中的建模里设定不同支撑结构和支撑位置，以应力差值A为主要环境初始数据对每种支撑结构分别进行有限元分析，重复步骤D，得到合格的多组解决方案；
[0012]步骤G、根据施工成本、施工效率选择方案；
[0013]步骤H、从有限元分析软件中抽取出步骤G中所选方案支撑结构的支撑受力数据，根据该数据对支撑结构进行支撑计算，对支撑部件进行验证选材；
[0014]步骤1、实施支撑结构方案。[0015]优选的，步骤A中还需对桥墩支撑垫石尺寸进行取值，结合所述基础数据，对与架桥机另一支腿接触的桥墩支撑垫石进行局部承压检算。
[0016]优选的，步骤D中对箱室腹板进行偏心受压受拉检算时，在有限元分析软件中分析出箱室腹板最薄弱截面处的弯矩和轴力，在截面上分对对X、Y两个方向进行强度检算，X方向为施工桥梁的里程方向，Y方向为与X方向垂直的横截方向；
[0017]强度检算后确定偏心受压的类型，大偏心受压情况下检算最大混凝土正应力、最大受压钢筋应力、最大受拉钢筋应力，小偏心受压情况下只检算最大混凝土正应力、最大受压钢筋应力。
[0018]优选的，实施步骤H时，对材料长度进行取值，算出此时满足受力要求的情况下材料的细长比，根据细长比选取构件类型，计算出该构件的临界应力a，然后选取临界应力大于a的材料即可。
[0019]优选的，步骤F选择的支撑结构为:在顺桥向、横桥向均加两道支撑，第一道支撑为单柱撑，第二道支撑为三角撑，在有限元分析软件中对两个单柱撑、两个三角撑进行不同支撑位置的建模，对每一组支持位置的方案进行步骤B?步骤D的检算；这样的支撑结构更节省材料，实施起来更方便。
[0020]优选的，所述单柱撑和三角撑单个组合为一组，一共两组，支撑位置为已安装箱梁预制节段的箱室上与架桥机支腿接触的顶板正下方，单柱撑在顺桥向靠前于三角撑，单柱撑、三角撑的横桥向布置位置以顺桥向中心线对称。
[0021 ] 与现有技术相比，本发明的有益效果:
[0022]计算科学、节省材料、实施方便。
【专利附图】
【附图说明】:
[0023]图1为本发明中箱梁预制节段的安装原理图和对应的俯视图。
[0024]图2为本发明实施例中选择的内支撑方式的自由视图。
[0025]图3为本发明实施例中选择的内支撑方式的前视图。
[0026]图4为本发明实施例中箱室横桥向截面视图。
[0027]图中标记:1-RA支腿，2-RB支腿，3_架桥机，4_已安装箱梁预制节段，5_待安装箱梁预制节段，6-桥墩，7-过渡节。
【具体实施方式】
[0028]下面结合试验例及【具体实施方式】对本发明作进一步的详细描述。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本
【发明内容】
所实现的技术均属于本发明的范围。
[0029]实施例1
[0030]本发明的实施例为东莞市城市轨道交通R2线2312标，使用架桥机3为DP50/30-A3上行式节段拼装架桥机3 ;根据图1，安装箱梁预制节段时，架桥机3的RA支腿I支撑在已安装箱梁预制节段4的梁端，RB支腿2支撑在桥墩6上，待安装箱梁预制节段5悬挂在架桥机3上；
[0031]第一步:确定相关基础数据后，对RB支腿2放置在桥墩6支撑垫石处的局部承压检算:
[0032]支撑垫石尺寸为，700mm*700mm ;架桥机3支腿底面积为490mm*490mm。静载试验时，RB支腿2反力为2710KN，检算时桥梁重要系数取1.1。
[0033]根据公式 fcdAln 得:
【权利要求】
1.一种箱梁预制节段箱室加固方法，其特征在于，步骤为: 步骤A、对基础数据进行取值，基础数据包括:架桥机的重量和其支腿支撑位置数据、待安装箱梁预制节段的重量、已安装箱梁预制节段和待安装箱梁预制节段的整体尺寸、已安装箱梁预制节段和待安装箱梁预制节段的混凝土硬度、架桥机支腿底面积； 步骤B、根据所述基础数据，对已安装箱梁预制节段的箱室上与架桥机支腿接触的梁部进行局部承压检算； 步骤C、根据所述基础数据，对已安装箱梁预制节段的箱室上与架桥机支腿接触的顶板进行冲切检算； 步骤D、根据所述基础数据，用有限元分析软件进行建模，在有限元分析软件中对已安装箱梁预制节段的箱室上与架桥机支腿接触位置的箱室腹板进行偏心受压受拉检算； 步骤E、抽取出步骤D中有限元分析软件得出的箱室腹板最薄弱处不合格的应力值，与步骤D中根据箱室腹板混凝土硬度确定的标准应力值求差得到应力差值A ; 步骤F、在有限元分析软件里步骤D中的建模里设定不同支撑结构和支撑位置，以应力差值A为主要环境初始数据对每种支撑结构分别进行有限元分析，重复步骤D，得到合格的多组解决方案； 步骤G、根据施工成本、施工效率选择方案； 步骤H、从有限元分析软件中抽取出步骤G中所选方案支撑结构的支撑受力数据，根据该数据对支撑结构进行支撑计算，对支撑部件进行验证选材； 步骤1、实施支撑结构方案。`
2.根据权利要求1所述的一种箱梁预制节段箱室加固方法，其特征在于: 步骤A中还需对桥墩支撑垫石尺寸进行取值，结合所述基础数据，对与架桥机另一支腿接触的桥墩支撑垫石进行局部承压检算。
3.根据权利要求1或2所述的一种箱梁预制节段箱室加固方法，其特征在于: 步骤D中对箱室腹板进行偏心受压受拉检算时，在有限元分析软件中分析出箱室腹板最薄弱截面处的弯矩和轴力，在截面上分对对X、Y两个方向进行强度检算，X方向为施工桥梁的里程方向，Y方向为与X方向垂直的横截方向； 强度检算后确定偏心受压的类型，大偏心受压情况下检算最大混凝土正应力、最大受压钢筋应力、最大受拉钢筋应力，小偏心受压情况下只检算最大混凝土正应力、最大受压钢筋应力。
4.根据权利要求1所述的一种箱梁预制节段箱室加固方法，其特征在于: 实施步骤H时，对材料长度进行取值，算出此时满足受力要求的情况下材料的细长比，根据细长比选取构件类型，计算出该构件的临界应力a，然后选取临界应力大于a的材料即可。
5.根据权利要求1或2所述的一种箱梁预制节段箱室加固方法，其特征在于: 步骤F选择的支撑结构为:在顺桥向、横桥向均加两道支撑，第一道支撑为单柱撑，第二道支撑为三角撑，在有限元分析软件中对两个单柱撑、两个三角撑进行不同支撑位置的建模，对每一组支持位置的方案进行步骤B~步骤D的检算。
6.根据权利要求5所述的一种箱梁预制节段箱室加固方法，其特征在于: 所述单柱撑和三角撑单个组合为一组，一共两组，支撑位置为已安装箱梁预制节段的箱室上与架桥机支腿接触的顶板正下方， 单柱撑在顺桥向靠前于三角撑，单柱撑、三角撑的横桥向布置位置以顺桥向中心线对称。
【文档编号】E01D22/00GK103485286SQ201310463986
【公开日】2014年1月1日 申请日期:2013年10月8日 优先权日:2013年10月8日
【发明者】郑福建, 卿三惠, 王波, 何开伟, 刘泽, 金洲, 王莉 申请人:中铁二局股份有限公司, 中铁二局第四工程有限公司