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RT，怎么都加载不上，一直提示节点数不足，但是用自动删除重复单元又提示删除0个单元，请高人帮忙看看，谢了！附件是模型文件
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MIDAS怎么删除楼面荷载
MIDAS怎么删除楼面荷载，我把单向板的导荷方向弄错了，可是不指导怎么删除
我有更好的答案
没加过楼面荷载 但应该和其它力的删除是一样的啊在加载的时候 不是有个三选一的选项啊 增加 修改 删除选择删除 然后选中要删除的单元 点确定就OK了你的情况可以选修改 重新输入荷载替换掉原来的就行了还有一种方法是：在模型的总览信息中展开荷载信息 将楼面荷载表格调出 在表格中删除你这种情况的话可以直接在表格中修改荷载角度
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钢管柱贝雷梁支架施工中的稳定性问题研究
Ｃｆａｓｓ；ｆｉｅｄ『ｎｄｅｘ ＴＵ３９１Ｓｏｕｔｈｗｅｓｔ ｏｆ ＳｃｉｅｎｃｅＵｎ ｉ ａｎｄｖｅ ｒｓｉ ｔｙＴｅｃｈｎｏＩｏｇｙ Ｔｈｅｓ ｉＳＭａｓｔｅｒＤｅｇｒｅｅＳｔｕｄｙ ｏｆ Ｓｔａｂｉ Ｉ ｉｔｙ ＰｒｏｂＩ Ｔｕｂｅ Ｃｏｌｕｍｎｅｍａｂｏｕｔ ＳｔｅｅＩａｎｄ ｔｈｅ Ｂａｉ Ｉｅｙ Ｂｅａｍ Ｓｕｐｐｏｒｔ Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔ ｉＯＲＧｒａｄｅ ＯａｎｄｉｄａｔｅＡｃａｄｅｍｉｃ Ｄｅｇｒｅｅ ＡｐｐＩ ｉｅｄ ｆｏｒ ＳｐｅｏｊａＩ ｉｔｙ２００９Ｈｅ ＸｕｅｒｕＩｍａｓｔｅｒＳａｆｅｔｙ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｐｒｏｆ Ｓｕ ＨｕａｙｏｕａｎｄＥｎｇｉ Ｒｅｅｌ＂ｉｎｇＳｕｐｅｒｖｉｓｏＦＡｐｔｉｌ２３．２０１２独创性声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下（或我个人……）进行的研究 工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外， 论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得西南科技大 学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究 所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。雠：的ｌ口日期：加Ｊ２－牛－Ｚ§关于论文使用和授权的说明本人完全了解西南科技大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权 保留学位论文的复印件，允许该论文被查阅和借阅：学校可以公布该论文的全部 或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。 （保密的学位论文在解密后应遵守此规定）一弦亘堕型堇茎兰堡主堑塞兰兰笪壁室蔓！夏摘要随着我国大跨度桥梁的高速发展，贝雷梁支架在桥梁施工过程中作为临时支架 被越来越广泛的采用。这种支架的稳定性问题与强度问题同样重要，因此对贝雷 粱支架进行稳定性分析是十分必要的。本文结合成绵乐城际高铁旌阳特大桥门式墩采用的钢管柱贝雷粱支架进行帽梁现浇的旌工工艺，在施工现场之外对跨度为２ｌ米的钢管柱贝雷梁支架进行了预 压试验，结果表明“场外预压”的方法可行。采用ＡＮＳＹＳＩＯ ０软件的届曲分析功 能对钢管柱贝雷梁整体支架在施工过程中的稳定性进行线性和非线性屈曲分析， 得到了各工况下的支架结构稳定性系数咀及对应的失稳模态。最后从贝雷粱的横 向布置，支撑架的安装定位．边界条件．贝雷梁的跨度以及风荷载等方面八手， 使用ＡＮＳＹＳＩＯ ０软件对比分析了影响贝雷粱结构稳定性的主要因素，并给出了防 止此类钢管柱贝雷粱支架失稳的相关建议。关键词：桥梁贝雷粱支架稳定性数值分析失稳模态堕重型垫查堂亟主墅塞皇兰壁造皇Ａｂｓｔｒａｃｔ篁！！夏Ａｓ Ｃｈｉｎａ＇ｓ ｌｏｎｇ－ｓｐａｎ ｂｒｉｄｇｅｓ ｏｆ ｒａｐｉｄ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｔｆｆｌｏｒｅＢａｉｌｅｙａｓ ａｔｒｕｓｓ ｈａｖｅｂｅｅｎ ｕｓｅｄ ｓｃａｆｆｏｌｄａｎｄｍｏｒｅｗｉｄｅｌｙ ｉｎｂｒｉｄｇｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓａｒｅｔｅｍｐｏｒａｒｙｃｏｍｐｏｎｅｎｔ Ｂｕｔ ｔｈｉｓ ｓｔｅｎｔ’ｓ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ ａｎｄ ｓｔｒｅｎｇｔｈ ｉｓｓｕｅｓｅｑｕａｌｌｙ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ａｎｄ ｓｏｍｅｔｉｍｅｓａｔｅｎｔｅｖｅｎｔｈｅ ｍｏｓｔ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ，ｓｏ ｉｔ ｉｓ ｎｅｃｅｓｓａｒｙｔｏｓｔｕｄｙ ｔｈｅ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｔｈｅ ｓｉｍｉｌａｒＴｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅ Ｊｉｎｇ?ｙａｎｇ ｂｒｉｄｇｅ ｏｆＣｈｅｎ鲥ｕｔＯＭｉａｎｙａｎｇ＇ｓ ｈｉ曲－ｓｐｅｅｄｏｎｒａｉｌｗａｙ，ｗｈｉｃｈ ｕｓｅｄ ｔｈｅ ｃａｓｔ－ｉｎ－ｐｌａｃｅ ｃａｐ ｇｉｒｄｅｒ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓＢａｉｌｅｙ ｂｅａｍａｎｄ ｓｔｅｅｌ ｔｕｂｅｓ ｓｔｅｎｔ，ｔｈｅ ｍｅｔｈｏｄ’ｓ ｆｅａｓｉｂｉｌｉｔｙ ｈａｖｅ ｂｅｅｎ ｖａｌｉｄａｔｅｄ ｔｈａｔ ｐｒｅｌｏａｄｉｎｇ ｔｈｅｓｔｅｅｌ ｔｕｂｅ ｃｏｌｕｒｒｍ ａｎｄ Ｂａｉｌｅｙｂｅａｍ ｓｔｅｍａｔｔｈｅ ｏｕｔｓｉｄｅ ｏｆｔｈｅ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｓｉｔｅＵｓｅｄ ｔｈｅＡＮＳＹＳｌ０ ０ ｆｉｎｉｔｅ ｅｌｅｍｅｎｔ ａｎａｌｙｓｉｓ ｓｏｔｂ―ｖａｒｅ ｅｓｔａｂｌｉｓｈ ａｎｄ ｓｉｍｕｌａｔｅ ａｃｔｕａｌ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｉｔ ｃｈｅｃｋｓ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ ｏｆｔｈｅ Ｂａｉｌｅｙ ｓｔｅｎｔ ｄｕｒｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ ａｎｄ ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ，ｔｈｅｎ ｔｈｅ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ，ｅｘｔｒａｃｔｓ ｔｈｅ ｒｅｌｅｖａｎｔ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ ａｎｄ ｔｈｅ ｉｎｓｔａｂｉｌｉｔｙ ｍｏｄｅｓ ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇＦｉｎａｌｌｙ，ａｎａｌｙｓｉｓｉｔｓ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ ｆｒｏｍ ｔｈｅ ａｓｐｅｃｔｓ ｏｆ ｔｈｅ Ｂａｉｌｅｙ ｂｅａｍｌａｙｏｕｔ，ｓｕｐｐｏｒｔｆｒａｍｅ，ｂｏｕｎｄａｒｙ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ，Ｂａｉｌｅｙ ｂｅａｍ ｓｐａｎ，ｗｉｎｄ ｌｏａｄｔｏ ｐｒｅｖｅｎｔ ｓｕｃｈＡｎｄ ｇｉｖｅ ｓｏｍｅ ｒｅｃｏｍｍｅｎｄａｔｉｏｎｓｉｎｓｔａｂｉｌｉｔｙ Ｂａｉｌｅｙ ｂｅａｍｏｆ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ，ｂｕｃｋｉｎｇ ｍｏｄｅｓ Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｂｒｉｄｇｅ，Ｂａｉｌｅｙ ｂｅａｍｓ ｓｔｅｎｔ，ｎｕｍｅｒｉｃａｌ ａｎａｌｙｓｉｓ西南科技大学硕士研究生学位论文第１１Ｉ页目录１绪论．．．．．．．．１．，，．．．．．．．．…．．．．●●０ ００Ｉ．２１课题研究的目的与意义．，．．．．．．．．．．．．． 国内外钢结构稳定性问题研究的发展历程与现状．．１国外钢结构稳定性问题的研究现状．．．…． ２国内钢结构稳定性问题的研究现状…．． １．３本课题研究的内容及研究思路．．．．…．１．２ Ｉ．２２支架稳定性的相关理论及有限元法的应用．．．．．．．．．．．…．． ２．１支架稳定的相关理论 ２．１．１轴心受压杆件屈曲稳定性． ２ １ ２受弯构件的屈曲稳定性．．．．．．． ． ．．．．．．．．．．．．．．．．２．１２３杆件弹性稳定的有限元理论．．．．．．…．．．． ．……．．．２有限元法在钢结构支架稳定性上的应用．．．．．．．．３钢管柱贝雷粱支架结构简介及工程应用 ３．Ｉ工程概况．．． ３．２贝雷片简介．． ３．３钢管柱贝雷粱支架的构造３．３３ ３．．．．．．． ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．３．３．１预埋件．…．．．．．．．．３砂支座．．．．．．．．．．．．．．．．．２钢管柱支架．．…．．．．．．．…．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．４工字钢粱．．．．…．．……．．．．．．．．． ．．．．．．．．…．．． ３．３．５贝雷梁拼装．．．． ３．４钢管柱支架的验算．…．．．． ３ ４．１主跨支护体系检算．．．．．…．．．．．．．．．．． ３ ４．２帽粱两端次跨检算．．． ．．．．．…．．．．．３．３． ．． ．．．３．５支架的场外预压．．．．．．．．．．．．．．． ３．５ １预压目的及内容．．．．．．．．．．．．．．．．．． ．．…．．． ３．５．２预压场地及准备工作．．．．．．．．． ．．３ ３５．３荷载材料及荷载方法．．．．…．…．．．． ５．４沉降观测方法与结果．．，．．．．．．．．．．．．…．．．．．．．．．．．．．３．６支架的安装．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． ３．７帽粱的施工．．．．．．．．．．． ３．７．１模板旌工．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． ３ ７ ２钢筋施工．．．．． ３ ７．３混凝土施工．．．．．．．．．．．．． ３ ７．４预应力施工．．．．．．．．．．． ３．７．５支架拆除施工．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． ．． ．．． ．． ．．． ．．．．．．．０：，¨挖圬埔坫Ｍ＂懈加∞虬趴躺篮龉拍孙弱勰鲫札堕重型垫盔兰亟±塑窒皇堂焦堡皇３．７．６支架施工安全保证措施．……．．．．．．３．．．．．．．蔓！！夏――８本章小结．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．???４钢管柱贝雷粱支架模型的建立与结构分析…．．．．．．．．４．１钢管柱贝雷粱支架力学模型的建直…．．．．…．．． ．… ４ １．１钢管柱贝雷梁的相关力学参数…．．…．．… ．…． ．．．…一 ４．１．２单元类型．．．．．．．．．．．．．．４．１．３建立力学计算模型．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． ４．２钢管柱贝雷粱支架结构稳定系数及安全系数的定义．．．． ４ ３支架稳定性分析结果．．．．．．．．．．．．．．． ４ ３ １预压荷载作用下支架的稳定安全系数及失稳模态．．．．．．．．．．．．一４．３２永久荷载作用下支架的稳定安全系数及失稳模态．…．一 ４．３．３张拉后支架的稳定安全系数及失稳模态．…． ． ．．．．．．．．．． ．．．．．．．． ．．．４．４本章小结．．．５贝雷梁稳定性影响因素分析．．．．．．．…．．．．．．．５．．．．．．１极限荷载作用下稳定性分析结果…．．．．．．． ．．．…．．．．．．．．． ． ． ．５．２风荷载的影响结果分析．．．．．．．．．．．．．． ５．３贝雷梁横向连接的影响结果分析．．．５．３．１贝雷粱横向连接排数的影响．．…．…．．．．．．… ５．３．２贝雷梁横向连接间距的影响．．．．．．．．．．…．．…．． ５．４贝雷粱跨度的影响结果分析．．．．．．．．……．．．． …．．． ．．…．．．． ５．５贝雷梁支撑架的影响结果分析 ５ ５．１贝雷梁单节内纵向支撑架的影响．．．．…．．． ５．５．２贝雷梁节间纵向支撑架的影响，…．． ．．． ．．．．．．．．．６不同边界条件的影响结果分析．．．．．．．．．．．．．．．．． ５．６．１贝雷粱桁架之间铰接约束．．．．． ，…．． ５ ６．２贝雷梁桁架之间刚接约束 ５．７其他因素的作用．．．．．． ５．８本章小结．．．．．．．．．．．．．．．．．．．５．．．． ．．．．． ． ．．．．．．．． ． ．．．．．．． ． ．． ． ．．．．．．．．．６结论……………………．……６．１研究结论．．．．．．．．．．． ６．２有待进一步研究的问题．．．．．． 致．．．．．．．．．………．．．．．．．．．．．．．…．．．．．．谢…．．．．．…．．．．…．．． ．．．．．．．．．…．．．．ｔ．．．．．．．．????－参考文献．．．．．．…．－．．????攻读学位期间发表的与学位论文相关的学术论文及参与的科研课题虬驼∞ 弘∞¨们 “ 拍盯 憾驰柏礼船酩昭斛弱踮：｝盯耵弱ｆ； 明∞叭堕重登堇查兰堕±堡塞圭堂焦造皇蔓！夏１绪论１ｌ课题研究的目的与意义随着我国经济的快速发展，在公路、铁路及市政工程建设中经常会遇到整体式现浇 粱或者框架桥的问题，而支架是整体现浇梁施工过程中的主要支撵结构。支架的刚度、 强度、疲劳和稳定性将直接影响到桥梁的质量及旖工安全性。目前，锕结构支架在铁路 建设以及高速公路建设上应用比较广泛。现浇连续箱粱、门式墩、框架桥所使用的支架通常采用满堂钢管支架、碗扣式钢管支架、门型架支架和梁式支架等形式，在设计支架时．应该根据现场实际情况综合考虑选取合适的支架。随着我国大跨度桥梁的高速发展，大型、超高的支架在工程建设中的应用也日益广泛，而这种支架属于细长结构，其稳定问题变的与强度问题同样重要，有些时候甚至起控制作用…。 如今，对支架的强度和刚度的评估完全可以从各种设计手册中查到：疲劳评估也日 趋完善：然而．对于支架稳定性的研究大多还只是停留在经验上。在各类钢结构设计中， 保持其稳定性是经常遇到的问题。随着钢材的强度不断提高，用它制成的构件往往比较 绑长，因而它们在压力作用下就有可能失稳。钢结构工程事故的发生，因失稳破坏者屡 见不鲜。在１９０７年．加拿大魁北克大桥在施工中破坏，９０００ｔ钢结构全部坠入河中，桥 上施工人员有７５人遇难：美国的哈特福特城的体育馆网架结构，突然于１９７８年破坏而 落地，破坏起因是压杆屈曲；而１９８５年土耳其某体育场看台屋盖塌落及１９８８年加拿大 菜停车场的屋盖结构塌落，这两次事故都与没有设置适当的支撑有关【∞。在我国也未能 例外。在１９８８年，太原某尺寸为１３．２ｍｘｌ７ ９９ｍ的阿架因为腹杆失稳而在施工过程中 倒塌闭；２００７年在石家庄至太原客运专线的施工中，由意大利某公司设计生产的９００吨 级的架桥机发生结构失稳而造成整机倾覆１４ｌ；２０１１年，合肥市包河大道在建高架桥的贝 雷梁支架在预压过程中发生险情．重达近３００多吨的贝雷粱支架朝东侧发生严重倾倒， 多人受伤住院，起因是贝雷梁发生失稳。从以上事例可以看出，钢结构支架的稳定性问 题是设计人员亟待解决的首要问题，失稳事故一旦发生，除了带来巨大的经济损失以外． 更严重的是人员伤亡，这些将给结构使用者造成巨大的损失。因此研究结构稳定性具有 极其重要意义。西南科技大学硕士研究生学位论文笔―生亘１．２国内外钢结构稳定性问题研究的发展历程与现状１．２．１国外钢结构稳定性问题的研究现状国外对钢结构稳定性问题的研究由来已久，从十八世纪初至二十世纪４０年代的这近 ２００年里，稳定性研究主要是集中在弹性系统平衡稳定性问题上ｐ】。１７２９年 Ｐ．Ｍｕｓｓｃｈｅｎｂｍｃｋ用实验方法研究了压杆的稳定性，１７４４年Ｅｕｌｅｒ得到了压杆稳定性的理 论解，以及临界后的大挠度弹性线，取得了理想轴心受压轩件在小变形时材料处于弹性 范围内的临界力，而对于柱子屈曲的大变形理论则由拉格朗日研究完成。 人们在工程实践中发现，由于未有考虑柱子的初始弯曲、柱端的约束条件以及材料 的弹塑性性质，Ｅｕｌｅｒ理论总是高估了柱子的实际承载能力。通过大量的试验和分析。 Ｅｎｇｅｓｓｅｒ、Ｊａｓｉｎｓｋｙ、Ｃｏｎｓｉｄｅｒｅ提出了更一般的切向模量理论和折减模量理论。ＥＲＳｈａｈ｜（１９４６）最终把这两种理论统一起来，提出了ｓｈ｛ｍｌｅｙ模量理论口ｌ。 在二十世纪五十年以后出现了ＣＲＣ模型和Ｄ１Ｎ４１１４模型，ＣＲＣ模型只考虑了残余应力，但是它忽略了几何缺陷对钢结构稳定性的影响．而ＤＩＮ４１１４模型又只考虑了几何 缺陷却忽略了残余应力的影响。后来． 些学者研究得出了ＳＳＲＣ柱子曲线和欧洲柱子曲线，使得模型中既考虑了残余应力的影响又考虑了几何缺陷的影响，这些成果为后来 钢结构规范的制定提供了理论依据川。 随着电子计算技术的发展，到二十世纪五六十年代以后，钢结Ｉｆ旬稳定的非线性解法 也迅速发展起来，有限元法成为结构稳定性分析的主要方法之一。当今非线性力学将有 限元与计算机结合．得以将稳定问题当作非线性力学的特殊问题，用计算机程序实现求 解，取得了巨大成功，这极大地推动了稳定性理论及其应用的发展【５Ｊ。 上眭±纪八十年代中后期至九十年代以后，国外学者对结构稳定性的研究主要涉及交 叉性和边缘学科，他们主要研究几何及物理非线性、计算机软件的开发应用及有限元技 术的改进等ｌ“”。１．２２国内钢结构稳定性问题的研究现状在国内，我国的科研工作者在结构稳定性问题的研究中作了大量卓有成效的工作， 并将研究成果在各领域推广应用。如钱学森和钱伟长作出了许多开创性的贡献，胡海吕 和叶开元在对非线性、大挠度和变分原理的研究中取得了很大的成果。六十年代后期开西南科技大学硕士研究生学位论文第３页始，固体力学领域中结构动力稳定性问题成为较为活跃的研究课题。当前理论研究人员 并没有对动力稳定性定义和判定准则形成一致的看法．非线性动力稳定性分析还不完 善，分析此种问题时采用很保守的措施，即增大安全系数咀便确保结构稳定ｌＩ“。 上世纪八十年代前期开始国内的研究人员丌始编著有关结构稳定性的书籍，如夏志 斌、黄克智、陈绍蕃和吴连元等分别编著了《结构稳定理论》、《板壳理论》、《钢结构稳 定设计指南》和《扳壳理论》等著作。国内的一些著名高校的专家学者在这些方面也做 了大量的研究工作ｌＩ”， 自上世纪八十年代以后，钢结构稳定性问胚的研究取得了比较大的进步。陈务军【１４１ 等引进东京大学谷裕彦教授提出的“广义增分法”的理论，对两杆拱进行了稳定分析。高轩能㈣等人提出了泡函数有限元模型，该法对于结构的稳定分析具有良好的适应性，其原理可应用于任何结构的有限元屈曲分析。秦荣【Ｉｑ等创立的ＯＲ法和样条有限点法亦 是解决稳定问题的有效方法。 对钢结构稳定性问题的研究，国内专家学者侧重于对具体的工程对象进行研究，借 鉴国外的方法和技术解决实际工程中的问题。而国外研究人员则侧重于对材料非线性、 几何非线性、有限元计算软件开发等的研究，同叫还与神经网络、模糊理论、专家系统 等新的学科相结合ｍ。卫Ｊ。 到目前为止，钢结构体系稳定性问题的研究虽然取得了一些的进展，如对压杆的弹 塑性整体稳定性问题和受弯构件的弹性整体稳定性问题的研究已经比较成熟，而且也已 经有很多行之有效的数值计算方法，但是还存在着一些不容忽视的问题；在分析结构整 体稳定性时．不考虑结构局部构件的稳定性，分析局部稳定性时，不考虑结构的整体工 作，即研究者将结构的局部稳定性和整体稳定性分开考虑，忽略了结构局部稳定性与整 体稳定性的相互作用，并假定局部构件的边界条件：在网壳结构稳定性的研究中常采用 粱柱单元理论，但是如何反应轴力与弯矩的耦合效应还不清楚，网壳结构的实际受力状 况还很难说：在实际工程中，钢结构体系的稳定性研究中存在着许多随机因素的影响， 这些随机因素会引起结构相应的显著差异。Ｉ．３本课题研究的内容及研究思路在总结和分析国内外施工支架稳定性研究的基础上，进行钢管柱贝雷粱在施工中的 稳定性问题的研究。通过理论分析、数值模拟和对支架制作搭设及门式墩施工时支架的西南科技大学硕士研究生学位论文第４页变形情况，制定出安全施工标准，探讨现浇粱支架的设计方法，为正确设计钢管柱贝雷 粱支架提供科学依据，找出既能满足现浇粱施工需要，又能让支架搭设变得经济适用的 对策；提出防止支架失稳的相关建议，指导工程建设顺利进展。 本课题结合成绵乐客运专线旌阳特大桥门式墩钢管柱贝雷梁支架的施工工艺，对其 钢管柱和贝雷粱组成的现浇门式墩支架稳定性进行分析。由于贝雷粱的拼装是通过联结 销来进行联结，当其用作支撑梁使用时各排之间横向联结的不足将根容易造成支架的失 稳，一些不可预料的因素也有可能造成施工支架的失稳。 随着国内外整体现浇粱施工技术的发展．各种新的支架组合形式将逐渐在实际工程 中被采用，于是对支架的稳定分析显得尤为重要。本课题从钢管柱贝雷梁支架在重荷载、 高墩柱的情况下支架的受力分析入手．采用ＡＮＳＹＳｌ０ ０有限元分析软件建立钢管柱贝 雷梁支架模型以模拟实际桥梁的施工过程及受力特点，对钢管柱贝雷梁支架施工过程的 稳定性进行验算，以得到相关稳定系数及对应的失稳模态，分析影响支架稳定性的主要 因素及整体稳定性与局部稳定性的关系，给出防止此类贝雷粱柱支架失稳的相关建议。 主要内容如下： （１）对钢管柱贝雷梁支架的作业过程和各工况进行载荷分析，并据此对其进行载 荷组合； （２）运用ＡＮＳＹＳ中的粱单元进行建模．并对支架的盒属结构进行静强度、静刚度分析；（３）以钢管柱贝雷粱支架的贝雷粱及支架整体为研究对象，分另Ｕ研究钢管柱贝雷 粱支架整体和贝雷粱的稳定性的计算方法，得出整体性失稳的影响因素、失稳模态及稳 定性系数。西南科技大学硕士研究生学位论塞篁！至２支架稳定性的相关理论及有限元法的应用２．１支架稳定的相关理论钢材作为制造结构物的一种极好的建筑材料具有轻质、高强、力学性能良好等优点? 当钢结构与钢筋混凝土结构用作相同受力功能的构件时，前者具有构件细长、板件柔薄 和截面轮廓尺寸小等特点。对于构件或板件因受弯、受剪和受压等而存在受压区的话? 技术上如果处理得不合适，钢结构可能会发生整体与局部的相关失稳。或者只发生局部 失稳或整体失稳。结构物发生失稳前的变形可能比较小，但是随着荷载增加到某一特定 值后结构物变形突然急剧增大而发生失稳．因而钢结构的稳定问题是比较突出的问题。 防止钢结构或构件发生稳定破坏就是要避免不稳定平衡状态的发生．而并不是要使构件 的实际应力小于某个规定值。这种不稳定平衡状态的特征是：荷载的增量较小而应变却 显著的增长。内部抗力的突然崩溃可以认为是钢结构或构件失稳破坏的原因，无论发生 破坏时构件是处于弹性工作阶段还是弹塑性工作阶段，它的破坏特性是完全相同的。这 就是钢结构屈曲现象的特征。在实际工程事故中，由于钢结构或构件一旦发生屈曲结构 便立即崩溃，因而失稳破坏远比强度破坏突出而危险。为避免钢结构发生失稳破坏，钢 结构设计与安装的从业人员必须高度重视稳定性问题，牢固掌握稳定性问题的正确计算 方法以及本质规律。从性质上来分可以将钢结构失稳的现象分为三类。 （１）平衡分支失稳：完善的在中面内受压的平板和完善的轴心受压构件的失稳都 属于平衡分支失稳问题。如图２ １中的荷载位移曲线所示，构件在未超过某一特定限值 的压力Ｐ的作用下截面上压应力均匀且构件保持平直，当压力Ｐ超过此限值时，构件由 原来的平衡形式转变为与另一种平衡形式，构件突然发生弯曲，这种现象称为构件屈曲－ 由于在该荷载作用下平衡状态曲线呈现分支现象，平衡状态发生了的转移，所以称为平 衡的分支，此时对应的荷载值称为平衡分支荷载。 （２）极值点失稳：随着荷载的逐渐增加，偏心受压构件的位移一直持续增大，当 其进入塑性变形阶段，随着塑性区的不断发展，构件的侧位移迅速增大直至达到极限荷 载。此后为继续维持内力与外力的平衡状态，荷载必须逐渐下降。这种失稳现象称为极 值点失稳，它与平街分支失稳的本质的区别在于它的平衡状态是渐变的ｔ不发生分支失 稳现象，当它发生失稳时的荷载称为极限荷载。在实际工程中所使用的轴心受压构件通西南科技大学硕士研究生学位论文第６页常都存在初始偏心和初始弯曲的情况，因而实际的轴心受压构件的荷载位移曲线通常也 呈现极值点失稳现象。在求解这类稳定问题时，需要考虑初始缺陷的影响，同时要考虑 几何非线性和材料非线性的问题，很难求得闭合解．通常采用有限元分析软件进行数值 分析，求得全过程的荷载位移曲线，从而得到极限荷载。二，一、、ＢｒＦｉｇ ２ １ Ｔｈｅ■７Ｌ≮．／ ｏ／｜ｌ１｜／Ｖｏ图２ １平衡分叉失稳ｓｔａｂｉＩｉｔｙ ｏｆ ｓｙｌｔｔｍｔｒｉｃａＩ ｂｉｆｕｒｃａｔｉｏｎ ｂｕｃｋＩｉｎｇ（３）跳跃失稳：如图２ ２所示．在均布荷载的作用下两端铰接的坦拱结构的荷载位 移曲线ＯＡ段稳定上升。但是当曲线达到Ａ后拱结构顷刻下垂，盐线会突然跳跃到一个 具有很大变形的Ｃ点，该点与Ａ点不相邻。由于结构已经破坏，即使ＢＣ段是稳定的上 升曲线也不能够使用了，这种失稳现象就称为跳跃失稳，在荷载位移曲线上Ａ点所对应 的荷载称为坦拱的临界荷载。为正确估计结构的稳定承载能力，区分结构失稳类型的性 质显得十分重要。Ａｐ。、Ｃ∥、＼图２ ２跳跃失稳Ｆｉｇ ２ ２ Ｓｎａｐ―ｔｈｒｏｕｇｈ ｂｕｃｋｌ／ｖｎｇ西南科技大学硕士研究生学位论文第７页在结构设计中，除保证结构必须满足强度条件和刚度条件外，往往还应进行结构稳 定性的验算。平衡状态从稳定性角度来讲实际上有稳定平衡状态、不稳定平衡状态和中 性平衡状态三种不同的情况。当结构由于受到轻微的干扰而稍微偏离原来的平衡位置， 而在干扰消失后结构能够回到原来的平衡位置，则原来的平衡状态即为稳定平衡状态； 而不稳定平衡状态则是指当干扰消先后结构继续偏离而不能回到原来的平衡位置；中性 平衡状态则是指结构的稳定平衡状态到不稳定平衡状态的中间过渡状态。结构的原始平 衡状态可能随着荷载的逐渐增加由稳定平衡状态转变为不稳定平衡状态，结构的原始平 衡状态失去稳定性称为失稳【２４】。 稳定问题与强度问题的区别在于：强度问题是指结构在稳定平衡状态下它的最大应 力不超过材料的允许应力，其重点在内力的计算上；稳定问题与强度问题不同，它的着 眼点不是放在计算最大应力，而是研究荷载与结构内部抵抗力之间的平衡上，看这种平 衡是否处于稳定状态，既要找出变形，丁『始急剧增长的临界点，并找出与临界点相应的最 小荷载即临界荷载【“１。２．１１轴心受压杆件屈曲稳定性对于理想轴心受压构件，当轴心压力较小时，构件保持一稳定的直线平衡状态，即 使在侧向干扰下会产生弯曲．但干扰除去后．构件能恢复其原来的直线状态。当Ⅳ增大 到一定大小时，再给其加一侧向干扰使其微弯，则构件将保持微弯，并能达到另一稳定 平衡状态。这种从直线平衡状态过渡到微弯平衡状态的现象称为平衡状态的分支。此时 构件中的内力和外力问的平衡是随遇的，称为随遇平衡或中性平衡。中性平衡是从稳定平衡过渡到不平衡的临界状态，中性平衡时的压力称为临界压力儿，相应的截面应力称为临界应力疋，：疋，常低于钢材的屈服强度厂ｖ，即构件的应力达到强度极限状态之前 就丧失稳定。结构丧失稳定时，平衡形式发生改变的，为第一类稳定失稳或平衡分支失 稳。除了第一类丧失稳定问题还有第二类丧失稳定性问题。丧失第二类稳定性的特征是 丧失稳定性时结构弯曲平衡形式不发生改变，只是由于结构原来的弯曲变形增大使其不 能正常工作。丧失第二类稳定也称为极值点失稳。对于工程中的结构而言，多数受压构 件均处于偏心受压状态，是非完善的压杆体系，他们多属于第二类失稳问题。 所谓理想轴心受压构件是等截面的，截面形心纵轴是一直线．压力的作用线与形心西南科技大学硕士研究生学位论文第８页重合，村料是完全均匀和弹性的，理想轴心受压杆件是理论分析用的计算模型，现实当 中不存在理想轴心受压构件。 当轴心受压构件的截面形状和尺寸不同时，构件丧失整体稳定时可能有三种变形形 态．即绕截面主轴的弯曲、绕构件纵轴的扭转和弯曲与扭转的耦台。分别称为弯曲屈曲、 扭转届曲和弯扭屈曲１２”。如图２ ３所示为一轴一１５受压两端铰支的理想细长压杆，发生弯曲时截面中将产生弯矩Ⅳ和剪力ｒ，由材料力学可得Ｘ×ｆＮｆＮ图２ ３两端铰接轴心受压构件Ｆｉｇ ２ ３ ８ｘｉｓＣＯｌｌ∞ｌ－ｅｓ￥ｉｏｎ ｈＩｎｇｅｄ ａｔ ｂｏｔｈｅｎｄｓ生：一丝ｄ２ｘ Ｅｌ（２．１）解方程后可以得到两端铰接轴心压杆的欧拉临界力Ｎ。Ｋ＝婆式中（２―２）卜构件截面惯性矩。卜一构件的长度。卜材料的弹性模量。西南科技大学硕士研究生学位论文第９页当构件两端不是铰支而是其他情况时，可以用矗＝一代替式（２?２）中的，。 欧拉临界应力为驴鲁＝音崭亭７１宰式中』――材料的弹性模量。 ＾――构件截面惯性矩。 ５。――欧拉临界应力。协。，式（２．２）和式（２．３）只适用于理想轴心受压构件在弹性状态的弯曲屈曲，当截面 应力超过了钢材的比例极限Ｌ后。弹性模量Ｅ不再是常量，上述两式就不再适用了。 对于长细比较小的轴心受压构件，往往是在荷载达到欧拉荷载以前，其轴心应力已经超 过比例极限，此时就应该考虑钢材非弹性性能，也就是必顽研究轴心受压构件的弹塑性 弯曲屈曲。 轴心受压构件所受应力应不大于整体稳定的临界应力ｔ考虑抗力分项系数ｈ后，为５：旦≤生：牟五：ｐｆ（２－４） ＡｙＲ／，ｙＲ（ＧＢＳ００１７－－２００３）《钢结构设计规范》中轴心受压构件的稳定性口６ｌ应按式（２．５）计算：ｓｆ 一Ｎ ｄ（２．５）式中妒＝６。／＾――轴心受压构件的稳定性系数。２．１．２受弯构件的屈曲稳定性在工程中，一般把钢梁截面做成高而窄的形式。受荷方向上的冈《度犬而侧向上的刚 度小．如果梁的侧向支撑较弱，梁的弯曲会随荷载大小的不同而呈现两种截然不同的平 衡状态。 以受纯弯矩作用的双轴对称工字钢截面构件为例进行分析。构件两端部为简支约 束，同时弯矩和扭矩为零。 荷载作用在其晟大刚度平面内，梁在弯矩的作用下下翼缘受拉．上翼缘受压，使梁 犹如受拉构件和受压构件的组合体，由于稳定的受拉下翼缘和腹板对受压的上翼缘提供西南科技大学硕士研究生学位论文第１０页了平面外方向的连续的抗弯和抗剪的约束，使得受压的上翼缘不可能技生平面外方向上 的屈曲。当荷载较小时．梁的弯曲平衡状态是稳定的，当外荷载消失后，梁能恢复原来 的弯曲平衡状态。此时受弯构件只在弯矩作用平面内发生挠曲变形ｖ。但当外荷载较大 时。外荷载产生的翼缘压力使翼缘板只能绕自身的强轴发生平面内的屈曲，对整个粱来 说上翼缘侧向位移，产生侧移位移“．同时带动相连的腹扳和下翼缘发生侧向位移并伴 随有整个界面的扭转，产生扭转角ｖ，这时称梁发生了整体的弯扭失稳或侧向失稳。梁 维持其稳定平衡状态所承担的最大荷载或最大弯曲称为临界荷载或｝临界弯矩，对应的最大弯曲应力称为临界应力㈣。根据研究，受弯构件的临界弯矩虬可以用式（２―６）表示：Ｍ。：ｐ避堕（２－６）式中日。――杆件的水平抗弯刚度。以――杆件的抗扭剐度。卜一受弯构件受压翼缘的只由长度。口――粱的侧向屈曲系数。所以，临界应力占ｐ．屯＝鲁＝，孕如式（２－８）：协，，为保证梁不发生整体失稳，粱中最大弯曲应力应不超过临界弯矩产生的临界应力，ａ＝鲁镇＝鲁 睢Ｅ“协ｓ，考虑材料抗力分项系数：６：垒：冬．五：吼，ｈ，ｒ ｙＲ（２．９）式中村，――绕强轴作用的最大弯矩。 旷――按受压纤维确定的粱毛截面模量。 仇＝ｎ／工――梁的整体稳定性系数ａ西南科技大学硕士研究生学位论文第１ １页２．１．３杆件弹性稳定的有限元理论对于钢结构支架而言结构的稳定性问题至关重要，本课题对成绵乐客运专线旌阳特 大桥门式墩旖工支架按空间程序进行稳定性分析。在进行稳定性分析时，未考虑其材料 非线性的影响，只进行支架结构的非线性屈曲分析。 对于复杂钢结构支架的稳定性问题，往往采用有限元法对其进行分析，如采用解析 方法计算将很难得出其临界荷载。根据最小势能原理，可以得到结构的有限元平衡方程为…：（【Ｅ】＋［Ｋ。】）｛ｐ】＝｛Ｆ） 式中（２ １０）［足。】一为结构的弹性刚度矩阵； 晖。】一为结构的几何刚度矩阵：｛ｕ卜一为结构节点的位移向量： ｛Ｆ卜一为结构节点荷载向量。【Ｅ］与外荷载无关，只与构件几何尺寸有关，是不变的。［丘。】与荷载大小有 关，因此也叫做初应力矩阵。如果（Ｆ）增大为ｘ｛Ｆ｝时，［Ｋ。】也将增大ｘ倍，即成为＾ 【芷，】．则式（２１）可写作：（晦】＋丑【ｔ】）舡｝＝＾｛ｑ变的条件下也处于平衡状态，因此有（２．１１）假定此时结构达到临界状态，则必然存在一扰动的位移｛ｕ）＋｛△ｕ）使得系统在外力不（【丘】＋＾【Ｋ。】）（姐）＋｛却｝）＝卫｛一将式（２２），（２（２．１２）３）相减得到（【Ｋ。】＋ｍＫ。］）｛却）＝０（２．１３）因为对于任何一个｛△ｕ｝都要满足式（２．４），根据线形代数可知，只有矩阵【ｔ】＋Ｘ［Ｋ。】的行列式的值为０，即｜【丘】＋Ⅲ正，１＝０（２ １４）由此可见，利用几何刚度矩阵求解稳定性问题可归结为求解一个广义特征值问题， 广义特征值为＾．特征向量为｛△ｕ），（ｉ－１，２，…，ｎ），分别表示各阶特征值的大小和相 应的届曲形式（失稳模态），在工程问题中，只有最小的特征值或最小的稳定安全系数 才有实际意义，这时的特征值为Ａ。（即最小稳定特征值），临界荷载为＾。｛Ｆ）。西南科技大学硕士研究生学位论文第１２页２．２有限元法在钢结构支架稳定性上的应用随着有限元理论和计算机技术的发展．有限元法的应用也同益广泛。对于复杂的钢 结构稳定性计算问题，采用传统的解析法将变得尤为困难。特别是对材料非线性及几何 非线性问题则必须要使用专业的分析软件．如ＡＮＳＹＳ、ＭＡＤＩＳ（迈达斯）等有限元分 析软件１２”。ＭＡＤＩＳ有限元软件属于专业桥梁软件．常用于桥梁结构及其支架等的验算， 与现行规范结合较为紧密。ＡＮＳＹＳ属于通用有限元分析软件，可以进行各种有限元分 析，适合科研院校作科学研究使用，ＡＮＳＹＳ在进行结构稳定性的分析时提供了非线性 屈曲分析和线性屈曲分析（即特征值屈曲分析）两种钢结构屈曲模态和屈曲荷载的分析 方法【”Ｉ。 对于不考虑几何非线性及材料非线性的平衡分支失稳问题，可以用ＡＮＳＹＳ对其进 行静力分析后，再对其进行特征值屈曲分析．通过计算特征值的方法来得到钢结构失稳 时的临界荷载，晟后计算扩展屈曲模态来得到相对位移的大小。 但是在工程实践中，特征值屈曲分析得到的临界荷载往往偏大，要得到更贴近实际 的临界荷载则需要进行非线性屈曲分析。对结构进行非线性屈曲分析时，其模型中可以 考虑初始缺陷和大变形响应等特征。进行非线性屈曲分析时，首先进行特征值屈曲分析 以便确定非线性屈曲分析的上限．其次要引入一个初始扰动即初始缺陷，再次采用牛顿一拉夫森迭代进行分析即可得到极值点失稳时的临界荷载，并得到屈曲前的荷载位移曲线．如果使用偏离控制加载，还可以得到结构屈曲后的荷载位移曲线【２９ｌ。非线性屈曲分 析的实质是一种静力分析．在大变形开关打开的情况下，逐步旋加一个恒定的足够小的 荷载增量，一直进行到解开始发散为止，此时得到的荷载即为结构失稳的临界荷载口”。 在国内已有不少钢结构支架采用有限元方法进行分析的实例。闫学成㈣分别使用ＭＩＤＡＳ与ＡＮＳＹＳ对某桥拱肋支架体系在施工中的稳定性进行了分析，解析施工技术难点及解决办法。陈彩霞㈨针对一实际悬索桥桥塔横梁的施工支架，考虑施工中可能产生的初始缺陷及横向偏压等，利用ＡＮＳＹＳ并考虑几何非线性和材料非线性对其进行了分析，得出了 钢管支架失稳的规律。 袁红茵、戴永相、张文杰【竭通过对贝雷梁桥梁静动力荷载试验，指出贝雷架钢桥连 接部分存在联系不够紧密、桥梁横向分配性较差、桥面的振动感觉明显及钢梁易锈蚀等 问题。提出了改善贝雷架钢桥结构的力学性能和使用状况，加强结构的定期检查及监测西南科技大学硕士研究生学位论文 等相关建议。第１３页刘良谋［３３１采用ＡＮＳＹＳ软件，通过对２１ｍ单排单层“３２１”装配式公路钢桥整体稳定 性问题的有限元分析和全桥破坏性试验，得到了“３２１”装配式公路钢桥上弦杆的屈曲荷 载。 杨昌民，杨少冲，张勤唧ｌ在对保定旧城胜利大桥的主梁进行纠偏过程中采用了贝雷 梁支撑，结果贝雷梁支架发生了失稳，采用ＡＮＳＹＳ有限元分析程序，对该贝雷粱支架 进行失稳计算和模拟．并对其失稳原因进行分析，得出贝雷梁的布置不合理钢轨的变形， 使中间的贝雷梁承担的荷载比两边的贝雷粱大得多，从而导致失稳的发生。 林铁民”５Ｉ结合实际工程的贝雷片支架搭设及使用情况，通过对支架的变形及沉降的 预测和实际观测值的比较，分析了影响支架变形的几个主要因素。并提出了减少该类支 架变形和沉降的措施。陈志飞州利用钢拖箍作为悬空支承点的施工方法，施工简便，使用周转材料少，现场易于清理，材料不易丢失，便于现场管理，且能缩短工期，经济效益可观，特别是在 高墩施工或水中墩柱施工过程中更能显示出其优越性。 李文斌、雷坚强、曾德荣‘”１以某桥梁贝雷粱柱式支架进行连续箱梁现浇的施工为 背景，从贝雷梁柱式支架的受力分析入手．采用ＡＮＳＹＳ ９．０有限元分析软件建立的贝 雷梁柱支架模型，并主要对贝雷柱支架施工过程的空间稳定性进行了计算，得到了相关 稳定系数及对应的失稳模态，最后给出了防止此类贝雷梁柱支架失稳的相关建议。 时党勇、张志、周鹏Ｉ”１等人分析了装配式公路钢桥设计中所采用的简化计算方法的 不足．使用大型有限元软件ＡＮＳＹＳ对其受力情况和承载力进行了分析，并与简化计算 方法进行对比，得出了一些规律性的结论，对实际应用具有一定的指导意义。 钢管柱贝雷梁在实际工程中得到了广泛的应用，其中戴荣里口”、粱伟杰、亢元元ｌ柏】、韦正平㈨等人根据实际工程，介绍了钢管柱贝雷粱支架的搭设技术及保证稳定性的注意措施。 俞亭超、张晓海１４２］对斜坡上金属脚手架建立了有限元模型，并分别在两种边界条件 下进行稳定性对比分析，得出了初始缺陷对极限承载力的影响， 郑斐［４３１以实际中心压杆的弹塑性弯曲稳定理论和杆件系统弹性稳定的有限元理论 对该桥两种旖工方案的支架稳定性进行分析，验证了在大跨径拱桥支架现浇施工的可行性。西南科技大学硕士研究生学位论文第１４页聂建国ｍｌ通过实验模型及ＡＮＳＹＳ对空间桁架拱支索网结构进行了稳定性分析，得 出预应力索网的存在可大大改善桁架拱的平面外稳定性； 邓雪涛、曾德容‘４５’采用迈达斯有限元分析软件对彭水乌江大桥缆索吊装塔架系统进 行了稳定性分析．得出了最不利工况下塔架的失稳模态及临界荷载系数。为该桥的施工 提供了理论依据。西南科技大学硕士研究生学位论文第１５页３钢管柱贝雷梁支架结构简介及工程应用３．１工程概况新建铁路成都至绵阳至乐山客运专线旌阳特大桥位于四川省德阳市境内，该桥第 ３０“～４５４共１６个门式桥墩与宝成铁路Ｋ６０３＋１５０～Ｋ６０３＋５５０区间里程段以约３０～４０角 度上跨立交。桥梁上部结构设计均采用２４ｍ预制简支箱梁，下部结构设计均采用钻孔桩 承台基础、门式桥墩结构。门式桥墩跨度在２５～２６ ５ｍ之间，墩柱间距为２４ｍ，柱高为 １２～１３ｍ，帽梁尺寸为３２ｘ２．５ｘ２９５ｍ，帽梁自重约６４０吨。由于门式墩上跨繁忙的宝成铁路，为保证施工期间铁路正常运营及安全，门式墩的施工支架选择变得尤为重要。通 过方案比选，塌终决定采用钢管柱贝雷粱支架作为帽梁施工的临时支撑架。３．２贝雷片简介贝雷片具有运输方便、架设快捷、结构简单、互换性好、载重量太、适应性强的特 点。我国在原英制贝雷桁架桥的基础上结合我国实际情况和国情研制生产了“３２１”贝 雷粱钢桥。该桥在我国广泛应用于变通工程、战备、市政水利工程和国防工程等行业【加１。 贝雷片可用于公路桥梁，拼装龙门吊车、导梁、架桥机和吊篮等。贝雷桁架组合门式起 重机，采用装配式公路钢桥构件拼装龙门架，而且其跨距与立柱高度可调，以适应不同 的工作场地，广泛应用于公路、铁路、市政、建筑、水利等建设项目、桥粱施工预制场 起吊移运预制构件、桥墩旁运装大粱等现场施工作业。 贝雷片由下弦杆、上弦杆、斜杆及竖杆焊接而成，弦杆由两根背靠背的ｌＯ号槽钢 组成，焊接在两根槽钢两端之间的是一组带有销孔的阴阳接头。在上下弦杆内焊有多块 带圆孔的钢板，这些圊孔是用来与加强弦杆连接，与双层桁架连接以及与支撑架连接的 多个螺栓孔。贝雷片的竖杆和斜杆均是由１８工字钢焊接在上下弦杆之间而成的．其上 开有销孔并焊接有带圆孔的钢板，以便用来连接支撑架，在竖杆靠下弦杆一侧开有一个 方孔，它是供横粱夹具固定横粱使用的。在下弦杆的端部槽钢腹板上设有两个椭圆孔， 供连接抗风拉杆使用，另外还设有４块用以固定横粱在平面上位置的横粱垫板。其上方 有凸榫。贝雷片的材料为１６Ｍｎ，每片架重２７０ｋｇ，其示意图如图３ ｌ所示。西南科技大学硕士研究生学位论文第１６页图３ １贝雷片结构示意图Ｆｉｇ３ １ ｓｋｅｔｃｈ ｏｆ ｓｉｇｎａＩｂａｉｌｅｙｓｔｒｕｃｔｕｒｅ３．３钢管柱贝雷梁支架的构造宝成铁路既有线轨顶到帽梁底最小距离为ｌＯ ４５ｍ，为了确保既有线的行车安全， 贝雷架底面距轨顶的最小净高为８ ６ｍ，３０４墩门洞净宽２０．５ｍ、３１～４矿墩门洞净宽１９Ｏｍ、４５“墩门洞净宽２０ Ｏｍ。钢管立柱直接支立在一级承台上，为方便基础与钢管柱的连接，在承台基础顶面预埋（８００ｘ８００ｘ２０）ｍｍ钢板及∞０ｍｍ勾头螺栓２０根（每根 支柱４根）。支架立柱采用Ｄ一６３０ｍｍ，壁厚８ｍｍ钢管牲。底面设法兰盘，法兰盘与钢 管柱之间焊接三角形加强肋，加强肋采用２０ｍｍ钢板，焊缝宽度及高度为８ｍｍ。每个 门式墩设计１０根钢管柱．每个承台靠既有线内侧横向布置３根，外侧布置２根，钢管 柱与基础采用预埋的螺栓连接，钢管柱与承台之间采用２ｃｍ钢板作为垫板，垫板底用商 标号砂浆找平现场采用水准仪进行找平控制。 支架主体结构为：主跨部分钢管柱共６根，每侧三根顶部以中心间距为２ ４ｍ（净 距ｌ ８ｍ）：墩柱外两侧各两根，中心间距４ ８ｍ（净距４ ２ｍ）。为了方便支架拆除。在每 根钢管支柱顶面设置钢椭临时支座．临时支座采用圆形，直径０ ６ｍ，总０．２６ｍ。在临 时支座项部安装横梁，横梁由４根１３２ｂ工字钢并排焊接而成，总长６ Ｏｍ，宽０５２ｃｍ，横粱每端悬臂Ｏ ２９ｍ。在横粱顶面吊装贝雷架，贝雷架采用３２１加强型，主跨部分１６ 排分６组，两侧各一组每组２排，中问４组每组３排，贝雷架总宽５．４２ｍ，各组之间横 向采用专用杆件进行连接牢固成为整体。在贝雷架上横向满铺（１０×１０）ｃｍ方木和１１０ 工字钒．作为施工平台，最后铺设帽梁底模。 门式墩支护体系主要由基础、钢管柱、砂支座、工字梁、贝雷架、底模及防护体系西南科技大学硕士研究生学位论文 组成，见圈３．２所示第１７页Ｋ）｜（： Ｋ※ 冲卢ｍ、ｒ≯一一弋吣 弋吣酱拳”，，嵌）４Ｋ）ｌ（米）｝（米）｛（米）：（淑※米）超捌姻ＸⅫ ：※：…ｗＩⅫ４ｌ攀 Ｎ１●．、！豁刮、 、ｌ●羚ｉＮ●―“Ｉｆ７一一一、ⅫＩ４【Ⅻｌ―ＬＩ一４、１＼吣ｌ：４●｜、１广――、●ｈＴ―ｒｌＬＩ―ｒＴ１，。。ｌ』≮： ●。●４Ｋ●●’●ｄ．Ｉ西南科技大学硕士研究生学位论文第１８页个出气直径为６ｃｍ孔，防止浇筑砼过程中在预埋钢板底部形成气泡空洞．不密实而影响 承载能力。３．３．２钢管柱支架门式墩钢管柱支架由１２根直径为６３ｃｍ壁厚为１ ０ｃｍ的螺旋焊接钢管组成．钢管 上下焊接２ｃｍ厚８０ｘ８０ｃｍＡ３钢板。在门式墩两侧承台上各安装６根．按照前４后２的 方式布置，起着将梁结构自重、支架荷载和施工荷载等传到基础的作用。 其制作方式如下所述：将螺旋焊接钢管切割成需要的长度，把钢管两端打磨平整井 在外边缘设置剖口，使其圆环截面与轴线垂直。以便于控制钢管柱在安装之后的垂直度。 将切割好的２ｃｍ厚８０×８０ｃｍ长的方形钢板用满焊的方式焊接在钢管支柱的两端。要注 意调节钢板的位置和方向，使得顶板和底板的中心与钢管柱的圆心重合．并且顶板和底 板的垂直投影也应该重合。然后在钢板与钢管的焊接处等间距焊接８个２ｃｍ厚的三角形 肋板。焊接方式采用剖口焊接，焊条采用５．０２型焊条施焊。在矩形钢板的四角距离两 边１０ｃｍ的位置处钻３２ｍｍ大的圆孔，以便能用螺栓将钢管柱固定在承台基础之上。在靠 近既有线一边及其两侧搭设６米高的防护钢管支架，用以防止钢管柱在吊装过程中倾倒 而危及既有线的安全。用吊车吊装的方式，将钢管柱安装在预先设置的预埋件基础之上， 注意应先去除基础表面的浮浆。将预埋件的钢板露出，并将螺栓清理干净，铜管柱安放 到位之后，应注意调节其垂直度，使钢管柱尽量竖直。如发现有偏差，应在其底部垫塞 薄铁片加以调整，虽后拧紧螺帽。钢管柱安装好之后，应在其外部搭设钢管脚手架，以 便安装支撑１４槽钢。支撑槽钢用螺栓连接的方式固定在预先焊接在桩身的焊接钢板之 上，如图３．３所示。Ｉ―Ｉ截面圈（ｂ） 图３ ３钢管柱式支架Ｆｉｇ ３ ３ ｓｔｅｅＩ口ｉｐｅ ｓｔｅｎｔ西南科技大学硕士研究生学位论文３第２０页３．３砂支座砂支座将其上的工字铜粱、贝雷架及帽梁荷载传递到其下的堆载预压基础上，并在帽梁达到养护期后掏出内部的细沙，降低支座高度，使得贝雷架与帽粱脱离开．以便 吊离贝雷架至下一个门式墩处。妙支座由外部钢桶和内部活塞构成，其制作方法如下所 述：砂支座钢桶由外直径为６３ｃｍ，内直径为６１ｃｍ，壁厚为ｌｃｍ，高为２０ｃｍ的钢筒制作 而成，其底部焊接２ｃｍ厚直径为６１ｃｍ的圆形钢板封闭，钢桶内部深１８ｃｍ。在砂支座钢 桶距离底部６１ｃｍ的圆周上，均匀布置４个直径为３０ｃｍ的圆孔．其外焊接孔径为３０ｃｍ 螺帽，并用螺杆封堵。活塞由外直径为６０ｃｍ，高为１ ｌｃｍ的钢圆筒，底部焊接２ｃｍ厚钢 板密封，其内填筑Ｃ４０混凝土制作而成，活塞顶部边缘对称焊接两个边长５ｃｍ的角形小 耳，便于搬运安放活塞。将经过筛分绒配良好的干燥中细砂装入砂支座钢桶一定的厚度， 然后将活塞放入钢桶之中并压密实．调整细沙的放入量使得活塞顶平面的标高达到要求 的高度。一般要求活塞顶平面高于钢桶顶平面６ｃｍ以上。待砂支座调整好之后，用玻璃 胶将内钢桶处的缝隙封堵以免雨水进入，影响支座的使用功能。活塞在装入钢桶之前， 其外表侧面应刷一次机油，，螺栓也应刷一道机油，以防锈蚀。３３．４工字钢梁工字梁是放置于砂支座之上，用于支承上部结构，均布其上荷载至下部支座上，由１４０ｂ工字钢并排焊接而成。先将３根ＩＯｍ长的１４０ｂ工字钢并排紧靠在一起，其顶面和 底面以焊接ｌＯｃｍ间隔５ｃｍ的方式交替布置焊接。焊接时应从两端同时焊接，以免产生 的温度应力不均而使工字钢变形。顶部两端分别焊接一块高２ｃｍ宽５ｃｍ的钢板，其长度 与工字粱的宽度基本一致。底部两端采用满焊的方式分别焊接一块高２ｃｍ宽ｌＯｃｍ的钢 板，其长度与工字梁的宽度基本一致。工字梁中心部位及距离中心１８０ｃｍ处，各焊一块 高２ｃｍ宽ｌＯｃｍ的钢板，长度与工字梁宽度基本一致。待以上工序完成之后．再在工字 梁的两侧，焊接厚度为ｌｃｍ的加劲肋板。肋板的切割形状与工字钢的肋部能较紧密结合 即可。３．３．５贝雷梁拼装门式墩排架粱的现浇支撑采用贝雷架，贝雷架总长３３ ２４ｍ，总宽为５．４ｍ，结构高 度为１ ５ｍ，总重“．５ｔ。其中跨中部分贝雷架共１８排．跨度２０ ５ｍ，每排由７片贝雷片西南科技大学硕士研究生学位论文第２１页组成，单排长度：２Ｉ．２４ｍ：两端边跨部分各６排，每排由２片贝雷片组成，单排长度为 ６．０ｍ。根据工程的特点及选用吊车型号等相关因素综合分析，跨中部分２０排贝雷架分 为４个小组合吊装：每组５排共１５ ３ｌ’边跨部分１０排贝雷架左右侧各分为２个小组台 吊装．每组５排共４３７ｔ。贝雷架主粱由单层贝雷梁组成，各贝雷片之问采用厂家专用螺栓联结，用于承受制 粱时的荷载，完成帽梁的浇注。贝雷粱间设置加强钢筋架，用以增加其抗扭能力．钢管 立柱支撑处的贝雷梁竖杆用［１０槽钢加强贝雷粱抗剪力。在贝雷梁顶部和底部加加强弦 杆，加强自身的抗弯能力。３．４钢管柱支架的验算帽梁结构尺寸：３１ ｎｌ（长）ｘ３ ２ｍ（宽）ｘ２．５ｍ（高）．净跨２４ ０ｍ。帽粱钢筋混凝 土容重取２６０ｋＮ／ｍ３。３．４１主跨支护体系检算跨宝成铁路贝雷架预留洞门跨径分别有１９０ｍ、２００ｍ、和２０ ５ｍ三种，采用２０排３２１加强型贝雷片截面钢箱梁作承重粱．强度及挠度检算按帽粱底部１４排贝雷架、摄大 主跨度２０ ５ｍ进行，剪力检算按２０排贝雷架进行。 ３２１加强型贝雷架技术指标及力学性能：Ｅ＝２１ｘ１０５ＭＰａ１－５７７４ ３ｘ１０６ｍｍ４Ｗ＝７ ６６９ｘ１０６ｍｍ３［Ｍ］＝１６８７．５ＫＮ．ｍ 『ｏ］＝２１０ＭＰａ［Ｑ］＝２４５２ＫＮｈ］＝１２０ＭＰａ（贝雷片为１６Ｍｎ钢）（１）主跨贝雷架强度、刚度、挠度检算 荷载计算： 每排贝雷架均布荷载：ｑｌ＝（３２×２ ５ｘ２６卜１４＝１４ ８６ＫＮ／ｍ贝雷架自重荷载ｑ２按０ ９ＫＮ／ｍ计算； 其他模板及施工荷载ｑ３按０ ９ＫＮ／ｍ计算：ｑ＝ｑｌ＋ｑ２＋ｑ３＝１６ ６６ＫＮ／ｍ：跨中晟大弯矩（安全系数Ｋ－１６）：西南科技大学硕士研究生学位论文第２２页吖，＝；ｑ１２Ｋ＝１ ｘ１６．６６ｘ２０．５２ｘ１．６＝１４０００ＫＮｍ＜［Ｍ］＿１６８７ ５ＫＮ．ｍ满足要求：支座处最大剪力（安全系数Ｋ＝Ｉ．６）：Ｖ＝ｊｑＩ＝ｊＩ×１６．６６ｘ（１４＋１８）ｘ２０．５×ｌ ６＝２１２ＫＮ＜［Ｑ］－２４５ ２ＫＮ；满足要求强度检算：８Ｎ，叫ｎ２＜２ｌｏＮ，ｍｍ２：强度满足要求； Ｆ兰垒；！！！！兰旦；：１８１ Ｗｘ ７ ６９９×１０。叩雷把的辟中棒庸鲐蓝．。５ｑｒ ５×１６ ６６ｘ ２０５００４ｘ５７７４ ３×１０。３８４日．３８４ｘ２１０×１０３求：３１６ｎ１Ｔｎ＜―２０５―００：５１ ２砌；刚度满足要４００（２）主跨钢管支墩验算 钢管支墩采用Ｄ＝６３０ｍｍ，壁厚８ｍｍ钢管柱，最大柱高１２ｍ。 强度验算：Ａ＝６３０ｘⅡｘ８＝１５８３３ｍｍ２Ｎ＝１４０×１５８３３×１０一＝２２１６．６ＫＮ横桥向单侧每米荷载：ｑＸＫ＝（１４ 稳定性验算：８Ｘ１６Ｘ２４）一６ｘ１ ６－１５１５．２ＫＮ＜２２１６ ６ＫＮ回转半径：ｒ＝ｖ／０．６３２＋１６０．６１４２＝。２ｌｍ长细比：扣生ｒ＝―０１．２生１＝５４６ｃ８０，满足要求；纵向弯曲系数：妒＝１．０２＿０５５（兰素竽）２＝０Ⅲ稳定应力：邑＝石ｑ＝瓦而ｉ１５ｉ１５面．２甄五２１３４．１ＳＰａ＜［ｏｄ２１４０ＳＰａ，满足要求。（３）主跨横梁验算 横粱采用４根１３２ｂ工字钢焊接而成，跨距１．８ｍ。 １３２ｂ工字钢表面几何参数亘壹塾堇盔兰堕主丛窒圭主笪堡皇截面惯性距：ｈ－－１１６２６×１０６ｍｍ４篁垄夏截面抵抗距：虻：ｏ．７２６７×１０６ｍｍ３半截面面积距：Ｅ＝４２６Ｉｘ１０５ｍｍ；８×２４×１６）一２÷５ １６＝５５０．７ＫＮ ８５ＫＮｍ：单片１４０ｂ横向分配梁承受均布荷载：ｑ＝（１４跨中最大弯矩：＾ｔ２ｉ１横向分配粱强度检算：ｑ１２Ｋ＝；×５５０．７×１．８２×１．６＝３５６‘ｄ＝卫生＝―堕垦！！兰兰≥＝１２２ 矿／； 要足满。ａｐＭ５４１＜２删＾Ｎ８ ０求 ７２６７×４×１０５ｘ‘横向分配粱单位长度上的荷载值为：………”～… 仁』３８４参＝瓦３８４上２０６ｘ恶１０篙１６２６岳４丽一ｏ 吖， ｓｍｍｃ塑４００训一满足虢‘×’×１××１０４……“（４）１０ｘ１０ｃｍ横向方木强度、刚度、挠度检算 方木表面几何参数，晟大跨距＝０２５ｍ ３３×１０６ｍｉｌｌ３１０ｘｌＯｃｍ方术截面惯性距：Ｉ＝ａ４，１２＝１００４／１２＝８ 截面抵抗距Ｗ＝ａ３／６＝１００３／６＝ｏ．１６７×１０６ｍｍ３ 荷载计算：ｑ＝２５×２６×０ １＝６．５ＫＮ／ｍ跨中最大弯矩：肘，。ｉｑＰＫ２ｉ１×６粱的跨中挠度验算：５×ｏ ２５２×ｌ＿６２０?９７４ＫＮｍ强度｛盒算：Ｆ篆＝器等＿５８Ｎ，蚴２＜９０Ｎ，姗２：强度满足要求。。旦 甄石丽ｉ矿五丽５ｘ６ ５×２５４‘３８４Ｅ１．：０．００４ｍｍ＜！翌：０ ６８ｍｍ４００刚度满足要求。３．４．２帽梁两端次跨检算帽梁两端次跨跨度为４ ８ｍ，采用６排３２ｌ加强型贝雷片截面钢箱梁作承重梁分布在西南科技大学硕士研究生学位论文 墩柱两侧，每侧３排。 （Ｉ）次跨跨贝雷架强度、刚度、挠度检算 荷载计算： 每排贝雷架均布荷载：ｑ１＝（３２ｘ２ ５ｘ２６）＋６＝３４．７ＫＮ／ｍ第２４页贝雷架自重荷载ｑ２按Ｏ ９ＫＮ／ｍ计算； 其他模板及旌工荷载ｑ３按０．９ＫＮ／ｍ计算；ｑ２ｑ１＋ｑ２＋ｑ３；３６ ５ＫＮ／ｍ跨中最大弯矩： Ｍｘ＝ｌｓｑｌ２Ｋ＝＿８１×３６５×４．８２×１６－１６８ｌＫＮ．ｍ＜［Ｍｌ。１６８７５ｘ４ ８＋１５ＫＮ ｍ支座处最大剪力：Ｖ＝｛ｑ１＝去×３６６＝１６８ＫＮ＜［Ｑ］＝２４５ ２ＫＮ：满足要求；强度检算：一篆＝；：；；等等一ｚ１．８Ｎ／ｍｍ２＜２１０Ｎ，ｍｍ２：强度满足要求－贝雷架的跨中挠度验算：仁』止： ！：！！：孥！！！垡 ３８４日．３８４×２１０ｘ１０３×５７７４．３×１０６（２）次跨横梁验算．：０．２１ｍｍ＜４８００：１２ＩｎＩｌｌ４００横梁采用４根Ｄ２ｂ工字钢焊接而成，跨距４．２ｍ。 １３２ｂ工字钢表面几何参数 １３２截面惯性距：Ｉｘ＝１１６．２６×１０６ｒｔｍｌ４截面抵抗距：畦＝ｏ．７２６７×１０６ｍｒａ３半截面面积距：ｓ．＝４ ２６１×１０３唧； 单片１３２ｂ横向分配粱承受荷载：ｑ＝（（３２ｘ４ ８－２ｘ２）ｘ２ ５ｘ２６ｘ３）‘２＋４ ２＝８８ＫＮｘ１ ６：３１０ ２ＫＮｍ跨中最大弯矩：帆５；ｑ１２Ｋ。ｉ１。８８ｘ４ ２２横向分配粱单位长度上的荷载值为：横向分配梁强度｛盘算：ａ＝鲁＝高等等蛳７Ｎ，蛐２＜１４５Ｍｐａ西南科技大学硕士研究生学位论文第２５页ｆ＝』止；――垒孥！型 ：：３．６５ｎｕｎ＜４２００：１０．５Ⅻ ‘３８４Ｅ１，３８４ｘ２０６ｘ１０３×１１６２６×４×１０４―４００……满足要求。 （３）次跨１１０工字钢横向分配梁强度、刚度、挠度捡算 １１０工字钢表面几何参数 １３６截面惯性距；ｌ，＝２．４５ｘ１０６ｍｍ４ 截面抵抗距：畦＝０．０４９ｘ１０６ｍｍ３ 半截面面积距：最＝１８ ４６６ｘｉ０５ｍ一 荷载计算：ｑ＝ｌｘ２５ｘ２６＋０ ０７＝４ ５５ＫＮ／ｍ： ｍ：跨中最大弯矩：肘，＝；ｑ１２Ｋ＝ｉ１×４．５５×２．５２×１．６＝５．７ＫＮ支座处虽大剪力：ｖ＝；ｑｌ－；ｘ４．５５ｘ２０４９ｘ１０６ ５＋１ ６＝９ＩＫＮ：强度检葬：Ｆ告：』三：旦≥：１１６Ｎ／ｍｍ２＜１４５Ｎ／ｍｍ２；强度满足要求； 一一一… 矿０粱的跨中挠靡验算：岛！！！：：！！！：堑！！！！！：３８４Ｅ１：３８４×２０６ｘ１０’ｘ ２ ４５×１０６＝４．６ｍｍｃ等等《２５ｍｍ：刚度满足要求支座处总剪力值：争２三笪：８２８ ２７ｃｍ：８７ｍｍ５Ｍｐａ＜８５Ｍｐａ：满足要求。 ” ｒ一：了Ｑ―．Ｓｉ：ｉ』生兰！旦二―了：１０ 一”～…～ 一，．５ Ｏ ０８７×１０ｘ１０３３．５支架的场外预压３ ５１预压目的及内容为保证施工的顺利进行．确保钢管柱贝雷梁支架主要受力结构的稳定性和安全性能满足施工要求，同时为收集用于设置帽梁立模抛高预拱度的支架的非弹性变形和弹性 变形的实际数值，在支架正式使用之前必须对钢管柱贝雷梁支架进行预压试验。通常采西南科技大学硕士研究生学位论文第２６页用原位预压即在旖工现场进行预压的方法进行试验。但是旌阳特大桥有１６架帽粱上跨 宝成铁路，在工程量较大工作面较小而安全风险又很高的情况下，既要保证不断道施工 叉要保证宝成铁路的运营安全就变得非常困难了。根据该支架的受力特点，从缩短工期、 节约成本、降低安全风险等方面综台考虑，决定将钢管柱贝雷梁支架在施工现场以外的 地方进行预压试验收集到沉降及变形数据之后，采用吊装作业的方法搭设帽粱施工平 台。由于帽梁支架基础为门式墩承台基础，支柱为直径６３０ｒａｍ壁厚为１０ｍｍ的钢管， 其沉降和非弹性变形可忽略不计，因此本次不将其列入预压项目，只对贝雷梁及砂支座 进行预压。３．５．２预压场地及准备工作根据地基承载力、吊装条件以及现场场地的实际情况等因素综合考虑．贝雷梁预压 与场外试吊的实施场地选在旌阳特大桥０４桥台前１００米长的路基上。按照支架及门式墩 的设计数据．采用ＣＦＧ桩对该段路基进行加固处理，再将６０ｃｍ厚的级配碎石垫层铺设 在ＣＦＧ桩桩顶上，然后浇筑８０ｃｍ厚的Ｃ３０混凝土支柱基础。将砂支座安放到相应的 位置，并安放工字钢梁，吊装贝雷架到位。３．５．３荷载材料及荷载方法荷载试验材料采用砂袋。预压荷载按新浇混凝土自重、旌工人员、模板及机械设 备总重为６５０ｔ，按１．２倍预压值为７８０ｔ计算。支架预压采用分级加载方式，荷载按预压 值的３０％，５０％，７０％，１００％，１２０％分为５级加载，当达到１００％荷载时持续２４小时． １２０％荷载时至少持续１２小时。每完成一级加载，均由现场测量员采用水准仪对所有测 点进行一次测量，并做好详细记录。卸载方式跟加载方式相反，每完成一级卸载，也对 所有测点进行一次测量．并做好详细记录。３．５４沉降观测方法与结果预压观测点设置在贝雷粱主跨两端及跨度的１／８、Ｉ／４、Ｉ／２、３／４、７／８底部，分别用红油漆标记，测点编号从左至右分别为１～７。并采用水准仪观测下沉变形情况。 沉降观测分六步进行：加载前，测量支架上的各测点高程Ｈｏ．并记录测量数据：西南科技大学硕士研究生学位论文第２７页第一级加载至约为帽梁总重的３０％后测量高程Ｈ；；第二级加载至约为帽粱总重的５０％ 后测量高程Ｈ２：第三级加载至约为帽粱总重的７０％后测量高程Ｈ３：第四级加载至约为 帽粱总重的１００％后测量高程Ｈ４，此后维持布载１２小时后再继续加载。第五级加载至 约为帽粱总重的１２０％后维持布载２４ ｄｑｔ＇ｔ，待沉降稳定后测量备测点高程Ｈ５。最后再 按与加载过程相反的过程进行分级卸载，卸载全部完成后测量各测点高程ｈ０。 在每级加载后对各个测点的沉降量进行连续观测，一直测到沉降稳定后为止。每 级荷载作用下各测点在沉降稳定后的观测值称为最终沉降观测值。各测点在各级荷载作 用下的实际沉降量按零荷载时的观测值与虽终沉降观测值的差来确定并电为ａ。 通过对４套贝雷粱支架的预压结果，支架均未发生整体侧向位移，支架杆件无压弯 变形．地基未发生沉陷、裂缝等情况。其观测数据处理见表３１。如表３．１所示，由加载前和卸载后的挠度值对比可知．其对应测点的挠度变化量较小， 可以认为贝雷架处于弹性变形工作阶段，卸载后能恢复绝大部分变形。 贝雷梁主跨的两端卸载后与加载前的沉降量之差８ｍｍ即为支座的最终沉降量，导 致沉降的主要原因是由于砂支座中的砂在加载之前没有进行预压造成的。表３ １贝雷架各级荷载下各测点挠度ＴａｂＩｅ ３ １ Ｂａｉ Ｉｅｙｂｅａｍ ｕｎｄｅｒ ｄｉ什ｅｒｅｎｔＩｏａｄｉ ｎｇ ｏｆｅａｃｈ ｆｌ＊ａｓｕｒＩｎｇ ｐｏｉｎｔ ｄｅｆＩａｃｔＩｏｎ为使帽梁项标高的位置正确，施工立模的时候应该考虑在１００％荷载作用下支座处 约为ｇｒａｍ的沉降量，并将整个贝雷梁垫高，或者先将砂支座预压紧密后再进行使用。 在整个帽梁的施工过程中应当紧密监测钢管柱贝雷梁支架的沉降量和变形情况，为后续 浇筑帽梁的抛商预拱度的设景以及支架的设计收集实测数据。西南科技大学硕士研究生学位论文第２８页在１００％的载荷和１２０％的荷载作用下，贝雷架主跨跨中的实际挠度分别为３６ｍｍ 和３９ｒａｍ，前者与贝雷梁跨中的挠度验算值３４ ６ｍｍ相差仅有ｌ ４ｍｍ，其值比较真实， 而且该挠度比规定值Ｉ．／４００＝５１ ２ｍｍ小，则说明刚度是满足要求的。３．６支架的安装在施工现场集中进行钢管立杜的焊接，待支架基础承台砼强度达到设计要求后， 吊车配合人工进行钢管立柱的安放。在承台上靠近既有线一侧安放４根钢立柱，立柱顶 部安放砂支座；另一侧安放２根立柱，立柱顶部垂直桥向安放２根１４０ｂ工字钢焊接成 的工字粱，其顶部安放贝雷粱。为了确保钢管支架的稳定．相临钢立柱间用［１４槽钢角 钢连接．增强钢管柱的横向和纵向稳定性，安装时严格控制钢管柱的倾斜度小于０．１％。 为了保持工字钢的稳定．及不发生滑移．应该将工字钢与外侧的钢管枉连接．将连接钢 板焊接在工字钢底部。 在钢管柱和横梁安装完毕后并经检查合格后，进行贝雷梁的吊装。贝雷梁在梁跨下 的地面拼接好后，采用一台ＱＹ一１８０吊车吊装就位。安装顺序为先从右至左吊装贝雷粱 的方式。吊装必须有专人指挥，起吊和下落必须平稳，避免对立柱等结构造成冲击，以 确保安全。跨既有线吊装作业时需要向盅成铁路运营部门申请一个施工区段内铁路停运 的时间段，叫做“天窗”时间，也叫作“天窗点”，一般为ｉ２０分钟．吊装作业必须在 该时间段内完成。其吊装作业方法如下所述： （ｉ）贝雷架组连接准备工作；在场外按事先规划位置进行每组贝雷架组装联结，并 进行编号，贝雷架基本与铁路平行摆放，平支撑好．防止贝雷架失稳倒塌。 （２）吊车进场就位：吊车按规划好的位置进场摆好就位，吊车支腿全伸支垫平稳． 并用特制钢垫扳铺以扩大其接触面积，保证吊车作业安全。拉好作业警示带，严禁非施 工人员入内。吊车自挂全配重，并把吊臂伸至方案所需长度。吊车进场就位工作可在“天 窗”时间段外完成。 （３）贝雷架吊装捆绑：待吊车准备好后将吊臂转向并降臂至贝雷架重心处，用４根 长９米规格为中２８（６Ｘ３７＋Ｉ）钢丝绳和两根１２２工字钢横担进行吊装，捆绑节点分别距 贝雷架跨中４．５ｒａ．工字钢棱角处要采用垫弧形瓦块或垫橡胶的方法保护捆绑钢丝绳，确 保吊装时钢丝绳不局部受剪，捆绑钢丝绳夹角为６０度。 （４）试吊：在专职吊装指挥人员的指挥下，通过调整吊臂的仰角和方向。缓慢把贝西南科技大学硕士研究生学位论文第２９页雷架吊离地面ＩＯＯｍｍ，看贝雷架在该捆绑方法吊装下是否安全，若贝雷架自身不安全则 调整捆绑方法，待捆绑吊装方法可行后再把贝雷架吊２０ｍ远并离地ｌＯＯｍｍ。观察吊车是 否安全，只有试吊安全后方可进行正式吊装。 （５）起吊：起吊前在贝雷架安装方向靠近吊车一端拴上两根２５ｍ溜绳，通过吊车把 贝雷架吊至看到指定高度，此高度要超过门式墩帽粱０．５米高，通过吊车缓慢转动贝雷 架组以调整贝雷架的方向，缓慢转动时．转向内侧端由人力拉好溜绳配合转动方向，直 至把贝雷架吊至帽梁施工平台安装位置正上方。 （６）吊装就位：在指挥人员的指挥下缓慢移动贝雷架至安装指定位置。 （７）安装就位：安装人员对已就位的贝雷架及吲进行加固，井采用扣板连接牢固。 车松钩．拆出连接卸扣，四个司绳人员各拿一根捆绑钢丝绳连结头配合吊车把捆绳吊离 贝雷架上平面．严防捆绑钢丝绳碰挂宝成铁路接触网和贯通线。 （９）贝雷架吊装应在“天窗”时间段内完成，单组吊装时间为２５分钟．每个墩帽梁 跨中皿雷架共４组，共需吊装时间为２５×４＝１００分钟。 为减少“天窗”要点次数，减少施工对铁路运营的影响，跨中部分贝雷粱采用两台 １８０ｔ以上汽车吊在两个工作面同时独立进行吊装作业，“天宙”要点数量比采用一台吊 车减少一半。同时，相邻两个墩的中心间距均为２４．７５ｍ，而汽车吊的吊装半径为２２米， 采用ＱＡＹｌ８０吊车可以把一个墩的贝雷粱直接转移到相邻的另一个墩上．而不用先将贝 雷梁下吊到地面之后再将其上吊至相邻的另一个墩上。此过程称为“平吊”。这样就能 进一步减少“天窗”要点次数。 按一般程序施工时．将贝雷梁上吊至钢管柱支架上，共需上吊１６次。待帽粱旖工 完毕后，再将其下吊至地面进行拆除施工，共需下吊１６次。１６架门式墩钢管柱吊装、 拆除各需１６次。即采用一般方法吊装时共需申请“天窗点”６４次。 当采用两台吊车同时施工且采取平吊等措施时，首先将４套贝雷梁分别上吊至３３＃、 ３７＃、３８＃、４２＃钢管拄支架上，共需上吊２次。然后待上述帽梁施工完毕．再将其平吊 至临近的钢管柱支架进行下一组帽梁的施工，共需平吊６次。待全部门式墩帽梁施工完 毕后，再将４套贝雷粱下吊至地面进行拆除施工，共需下吊２次。另外，１６架门式墩钢 管柱吊装、拆除施工时，采取两个同时防护，防护“天窗点”次数各需８次。即按照 优化后的方案进行吊装作业共需申请“天窗点”２６次。 采用优化后的方案可大大减少“天窗”要点次数，最大可能的保证了宝成铁路的西南科技大学硕士研究生学位论文 正常运营并降低了安全风险。第３０页３．７帽梁的施工３．７１模板施工帽粱侧模均为大块定型钢模板．底模为大块竹胶板，支撑为钢术支撑。模板在安装前须在表面涂刷脱模剂。吊装模板时，必须由专人指挥吊装，并沿模板必须沿支护体系 的防护范围从一侧往中问横向移动，严禁在铁路限界范围内超出防护范围外进行吊装作 业，一般情况下，不安排在夜间进行吊装作业。３．７．２钢筋施工钢筋在加工厂集中加工，按设计图将钢筋加工成半成品，用平板车运到现场进行绑 扎。门式桥墩帽粱内有大量的预埋波纹管，为了不使波纹管损坏，一切焊接宜在波纹管 埋置前进行，管道安装后尽量不焊接，当普通钢筋与波纹管位置发生矛盾时，适当移动 钢筋位置保证管道位置准确。钢筋吊装，采用２５ｔ汽车吊．把半成品钢筋吊至既有线限 界外的两侧平台上，再采用人工在平台上进行搬运安装。３ ７３混凝土施工门式桥墩帽粱为大体积混凝土工程，混凝土方量大，强度高，水泥用量多，为减少旌工中混凝土膨胀、收缩不均，及温度应力等不利因素，应尽量缩短每次混凝土浇注时 间及采取其他有效措施，保证混凝土浇注质量。砼由搅拌站集中拌制供应，采用８ｍ３ 砼罐车运到施工现场，大型砼汽车泵浇筑砼。３ ７４预应力施工预应力孔道是通过预埋波纹管来完成。波纹管必须严格按设计曲线坐标精确放样安装，接头处绑扎牢固．用胶布密封，并每间隔５０ｃｍ设置一道定位钢筋固定管道，定位 钢筋应与钢筋骨架绑扎牢靠，确保管道定位准确。帽粱预应力管道固定安装好后，立即 进行预应力钢铰线的穿索，粱端上部预留压浆通气孔道。西南科技大学硕士研究生学位论文第３１页３．７．５支架拆除施工拆除顺序和搭设顺序相反，先措的后拆后搭的先拆。先将钢管柱部的临时钢桶支座 侧面的四个螺栓拧开，其中一个接入高压水。让砂子流出使支架慢慢整体下落，然后将 帽粱底模逐块移出，然后分部拆除护栏、从两端向中间逐步拆除横向方术。贝雷架方面， 先拆分组除靠墩柱两端的贝雷片，通过２５ｔ吊车配合人工拆除．再拆除主跨部分贝雷架 支架，采用１２０墩汽车吊配合人工拆除，帽梁底部贝雷架，采取在两侧横粱两端安装４ 个５ｔ临时手动葫芦，通过横向对称拉分组把贝雷片移出帽粱底面，在吊装拆除。在进行 横向移动时对移动的贝雷片采取临时固定措施．通过钢丝绳悬吊在１８０ｔ汽车吊的吊钩 上．防止出现意外坠落的情况发生。拆除贝雷架时，选择在“天窗”时间进行。３７．６支架施工安全保证措施营业线旌工严格做到“八不准”即：施工计划未经审批不准施工：未按规定签订施工安全协议书不准施工；没有台格的施工负责人不准施工；没有经过培训并考试合格的 人员不准施工：没有召开植工协调会、没有准备好必需、充分的施工料具及其他准备工 作的不准施工：不登记要点不准施工：配合单位人员不到位不准施工；没有制订安全应 急措施不准旖工。 施工前办理安全施工许可证，签订有关铁路部门施工配合协议，准备好既有线防护 和技术监测．准备好现场应急物资，并通过应急预案的演练。 参与施工的有关人员必须先进行既有线施工安全培训，取得合格证后方可上岗。 施工时，旌工现场设安全员和防护员。 施工前，准备工作要做到“三必须”即：“必须制定切实可行的安全措施，对职工 进行的安全和技术交底必须明确，施工领导人必须四到位（人员到位，职务到位．责任 到位，业务水平到位）”。 任何机械在作业或停留状态，均不得侵入铁路建筑限界。为防止机械或器具及轨料 等侵限，在靠运营线一侧设置标志明显的限界桩，限界桩之间用有明显标记的限界绳连 接起来。 在运营线上进行施工作业．必须在施工计划得到批准、安全措施得到落实（与有关 站、段签订的施工安全协议书，规定的内容、施工地段的线路交接、养护、完工验交等 有关事宜得到落实），并经有关部门检查认为具各施工条件后．严格按照施工方案的内西南科技大学硕士研究生学位论文 容、时间和要求组织上道作业。第３２页必须遵守《铁路工务安全规则》的有关规定，由施工负责人检查认为防护人员按规 定设置到位、通讯联络保证可靠的前提下，方可组织施工。进行线路作业的肪护条件应 按照有关规定办理。 严禁在既有线上休息、行走。休息时不准坐卧钢轨、枕木头及道床边坡上，绕行停 留车辆时其距离应不少５米，并注意车辆动态。 在裸露带电设备周围不得使用钢尺进行测量工作。 在靠近既有线边缘旆工时设嚣安全标志及临时限界桩，两端安排防护员防护．当来 车时停止一切危及行车安全的施工。 在既有线上进行吊装作业，如遇五级以上刮风天气禁止进行吊装作业。３．８本章小结本章首先介绍了钢管柱贝霄梁支架的构造，然后详细介绍了该支架在施工现场以外 进行预压试验以及进行吊装作业搭设现浇粱支架的方法。与原位预压的方法一样，先将 支架进行“场外预压”收集到变形数据之后，再将该支架吊装到施工现场进行帽梁的浇 筑施工．帽粱预拱度的设置按照“场外预压”的数据进行计算，按此法施工生产出的帽 梁线形美观、质量可靠，证明了在困难情况下采用支架“场外预压”的方法是可行的， 在帽粱施工过程中采用的吊装作业法安全高效。最后简要介绍了帽梁的施工过程及安全 注意事项。西南科技大学硕士研究生学位论文第３３页４钢管柱贝雷梁支架模型的建立与结构分析近年来，随着我国高速公路、高速铁路建设的飞速发展，就地浇注预应力桥梁越来 越广泛，现浇桥粱的施工支架必须具有足够强度和稳定性以保证现浇结构的安全。现浇 梁支架承受着桥梁的绝大部分恒重，因此除了必须有足够的强度、刚度外，同时支架必 须具有的牢固可靠的基础，杆件之间紧密的结合．并且设置足够的横向及纵向的支撑， 使得支架形成一个有机的整体。同时，由于支架在加荷载之前有变形和挠度．使用之前 必须进行预压井对支架进行验算，设置足够大小的预拱度，使现浇粱结构的外形尺寸满 足设计标高的要求。４ ４１钢管柱贝雷粱支架力学模型的建立１．１钢管柱贝雷梁的相关力学参数贝雷片上弦杆和下弦杆分别由两根１０号槽钢背对背组合而成．竖杆均用１８工字钢制成ａ贝雷片构件的材料为１６Ｍｎ锰钢，单片重约２７０ｋｇ。贝霄片单元杆件性 能如表４．Ｉ所示。表４ １贝雷片单片杆件性能ＴａｂＩｅ ４ １ ｓｌｇｎａＩ ｂａｉ Ｉ ｅｙ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ杆件名称弦杆 竖杆材料１６Ｍｎ １６Ｍｎ结构断面形式】１１０１８ １８横断面积（ｃｍ２１２ｘ１２ ７４９５２理论允许承载力（ＫＮ）５６０ ２１０斜杆１６Ｍｎ９ ５２１７１ ５本论文主要对旌阳特大桥３１４墩的帽粱支架进行结构稳定性分析。本跨帽梁跨度最 大、粱体最重。 钢管柱贝雷梁支架结构主要由混凝土基础、钢管柱临时墩、工字钢横粱、贝雷片纵 梁等组成。支架结构传力途径为：模板一方木－贝雷片纵粱．工字钢横粱．钢管柱临时墩－混 凝土基础－地基。 钢管柱贝雷粱主要是由贝雷片通过销子连接而成达到要求的跨度，由钢管柱焊接成西南科技大学硕士研究生学位论文第３４页为支架。其支架形式纵向为４排钢管柱临时墩．中间两排由４根钢管柱临时墩组成，纵 向间距２１ｍ，横向间距１．８ｍ，外边两排临时墩山２根钢管柱组成，横纵向间距５４ｍ。每个临时墩高为１０米，钢管柱２－１＇自Ｊ横撑和斜撑采用［１８槽钢连接。每一排钢管柱顶放罨 由３根长为９米的１４０工字钢焊接成的横向分配梁。１４０工字钢上搭设４组贝雷梁，每 组贝雷粱由５排贝雷片通过支撑架连接而成，外侧两组贝雷粱每排由１１片贝雷片通过 销钉连接而成．内部两组贝雷粱每排由７片贝雷片通过销钉连接而成。贝雷粱上放置横 向１ ｏｘｌＯｃｍ方术，在方木之上铺设竹胶板底模。具体结构见图４ ２和图４３。：～！．??√．．。１■．＝。．一．‘ｊ。１．？一．‘日隙 爿睡： （渊＿《―＝嫩米）：（米）｜（米）｜（米Ｘ米Ｘ撒）｜卸】Ｋ）｜（ ｛Ｋ 糊ｌ】Ｋ 》―！！∥ 《 ＼］Ｅ邕１ｎ］Ｕ“．’?‘图４ ２贝雷粱支架Ｆｉｇ ４ ２ ｂａｉｌｅｙ ｂｅａｍ ｓｔｅｎｔ垂≥；∑；『图４ ３贝雷粱支架Ｆｉｇ ４ ３ ｂａｉｌｅｙ ｂｅａｍｓｔｅｎｔ西南科技大学硕士研究生学位论文第３５页３－密度ｐ＝７８５０ｋｇ／ｍ３。３㈣［１０槽钢，截面积为１２７４ｍｍ２；横向连接为【１８槽钢，截面模型中的有关参数的取值如下：１６Ｍｎ钢的弹性模量为Ｅ＝２０６０ｐａ，泊松比Ｈ＝ｏ 积为２５７０ｍｍ２。４．１２单元类型在建立钢管柱贝雷粱支架的模型时，分别采用了ＡＮＳＹＳｌ０ ０中的ＢＥＡＭｌ８８单元、ＢＥＡＭ４单元和ＬＩＮＫ８单元三种类型，其中贝雷片模型采用ＢＥＡＭ４单元进行建模，钢 管柱采用ＢＥＡＭｌ８８单元类型建模，钢管柱之间的横撑及斜撑采用ＬＩＮＫ８单元类型进行 模拟。在ＡＮＳＹＳｌ０ ０中ＢＥＡＭｌ８８单元、ＢＥＡＭ４单元和ＬＩＮＫ８单元的主要特性如下”ｑ：ＢＥＡＭｌ８８是每个节点具有六个或七个自由度的三维线性或者二次梁单元．自由度的个 数由ＫＥＹＯＰＴ（１）的值确定。当ＫＥＹＯＰＴ（１）的值等于零即缺省时，每个节点有绕ｘ、Ｙ、 ｚ轴的转动和沿着节点坐标系的Ｘ、Ｙ、ｚ轴方向的平移的六个自由度。当ＫＥＹＯＰＴ（１） 等于１时，每个节点除了拥有以上所述的六个自由度外，横截面的翘曲则作为第七个自 由度。对于非线性太应变问题和犬角度选择采用该单元比较适合。 ＢＥＡＭｌ８８的应力刚化问题．在ＮＬＧＥＯＭ打开的时候，在所有的分析中都是缺省 项。本单元在应力强化选项选择后能分析横向及扭转稳定问题、塌陷、特征值屈曲和弯 曲问题。 ＢＥＡＭｌ８８可以采用命令直接定义横截面形状，常用命令有ＳＥＣＴＹＰＥ、ＳＥＣＤＡＴＡ、 ＳＥＣＯＦＦＳＥＴ、ＳＥＣＷＲＩＴＥ及ＳＥＣＲＥＡＤ等．而且这种单元类型的截面可以是不同材料 组成的组和截面．对于变截面梁也比较适用。 在没有方向节点的情况下ＢＥＡＭｌ８８依然可以被定义，此时单元的ｘ轴方向由Ｉ节 点指向Ｊ节点。在只有两节点的情况下．ＡＮＳＹＳ系统默认Ｙ轴方向与ｘ―ｙ平面自动平 行。当单元平行与ｚ轴的时候，整体坐标的Ｙ轴方向与单元坐标系的Ｙ轴方向平行（如 图４．４）。当使用第三个节点的选项时，用户可以定义单元坐标系的ｘ轴方向。如果即定 义了方向节点又使用了第三个节点的选项，则系统将优先考虑第三节点的选项。如果采 用第三个节点Ｋ的话，则Ｋ节点将与Ｉ节点和Ｊ节点一起定义包含有单元Ｘ轴和ｚ轴 的平面（如图４４）。需要注意的是如果ＢＥＡＭｌ８８单元用作大变形分析，则该单元的第三西南科技大学硕士研究生学位论文 号节点仅仅在定义初始单元方向的时候才有效。第３６页０囤４４ＢＥ川１８８的单元几何特性Ｆｉｇ ４ ４ ｇｅｏｍｅｔｒｉｃ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉ ｓｔ；ｃｓ ｏｆ ｂｅａｍｌ８８ ｅＩｅｍｅｎｔＢＥＡＭｌ８８输入参数汇总：节点Ｉ，Ｊ，Ｋ；自由度ＵＸ，Ｕ Ｙ，ＵＺ，ＲＯＴＸ，ＲＯＴＹＲＯＴＺ； 截面控制１ｘｚ．ＴＸＹ，ＡＤＤＭＡＳ：材料属性ＥＸ，（ＰＲＸＹ ｏｒ ＮＵＸⅥ，ＡＬＰＸ，ＤＥＮＳ，ＧＸＹ，ＯＹＺ，ＧＸＺ，ＤＡＭＰ。ＢＥＡＭ４单元是一种空间桁架单元，它是可以承受弯、扭、拉、压的轴向受力单元。 该空间钢架单元的两个节点上都有绕ｘ、Ｙ、ｚ轴旋转和沿着ｘ、Ｙ、ｚ轴方向平移的６ 个自由度。如图４．５所示当梁的轴向与总体笛卡尔坐标系的ｘ轴方向平行时，梁的横截 面Ｙ轴与总体茁卡尔坐标系的Ｙ轴平行。在使用ＢＥＡＭ４单元时的注意事项如下所述： 在没有大的剪切变形时．梁单元横截面的惯性矩可以为零，但是粱单元的横截面积和长 度都不能为零。无论ＢＥＡＭ４梁单元的横截面是什么形状，横截面的惯性矩都可以计算 出来，但是在进行应力计算时则取截面低端到中性轴的距离为相对的截面高度的一半。 只有在进行热应力分析和弯曲计算时才会使用梁单元的高度。该单元可以通过一个相容 切线刚度矩阵的选项来计算应力刚化及大变形的问题。ＢＥＡＭ４单元的几何特性，如图４．５所示Ｈ“。西南科技大学硕士研究生学位论文第３７页㈣簿二Ｉ■’图４Ｆｉｇ ４ ５５ＢＥＡＭ４单元的几何特性ｃｈａｒａｃｔｅｒｉ ｓｔｉｃｓ ｏｆ ｂｅａｍ４ ｅＩｅｍｅｎｔｇｅｏｍｔｒｉｃＢＥＡＭ４单元的输入数据：圈４．５中绘制了ＢＥＡＭ４单元的坐标系统，节点坐标和几 何模型。本单元是通过三个节点变量（其中一个为方向节点Ｋ），两个惯性矩变量，绕 单元坐标系下ｘ轴的转角变量，横截面的面积变量，绕单元坐标系下ｘ轴扭转惯性矩， 两个厚度变量及材料属性进行定义的。扭转惯性矩一般应给定而且其值小于极惯性矩， 当扭转惯性矩输入值为０或没有给定时，系统将认为其值等于极惯性矩。单元的扭转刚 度随着扭转惯性矩的减小而减小。如图４．５所示，本单元的ｘ轴的方向是从Ｉ节点指向 Ｊ节点的方向。当单元的ｘ轴与整体坐标系下的ｚ轴平行时，总体坐标系下的Ｙ轴平行 于单元Ｙ轴的方向。当只给定Ｉ节点和Ｊ节点时．系统坐标系下的ｘ―Ｙ平面与单元Ｙ 轴的方向平行；当给定了Ｉ、Ｊ和Ｋ三个节点参数时，则意味着定义了一个包含了单元 坐标系的ｘ轴与Ｚ轴的由三个节点确定的平面；也可以通过给定转角变量的方法来确 定单元的方向；如果即定义了Ｋ节点又给定了转角变量，则单元的方向以Ｋ节点的控 制为准，但是在在大变形分析中，转角变量或Ｋ节点只能够用来确定本单元的初始状态。 ＢＥＡＭ４输入参数汇总：节点：Ｉ，Ｊ，Ｋ（Ｋ为方向节点。是可选的）；自由度；ＵＸ， ＵＹ．ＵＺ，ＲＯＴＸ，ＲＯＴＹ．ＲＯＴＺ：实常数：ＡＲＥＡ，１ＺＺ，ＩＹＹ，ＴＫＺ，ＴＫＹ，ＴＨＥＴＡ，ＩＳＴＲＮ．１３０（．ＳＨＥＡＲＺ，ＳＨＥＡＲＹ，ＳＰＩＮ，ＡＤＤＭＡＳ。ＬＩＮＫ８单元是有着广泛的工程应用的杆单元，比如可以用来模拟：桁架、缆索、连西南科技大学硕士研究生学位论文第３８页杆、弹簧等等。这种三维杆单元是杆轴方向的拉压单元，每个节点具有三个自由度：沿 节点坐标系ｘ、Ｙ、ｚ方向的平动。就像在铰接结构中的表现一样，本单元不承受弯矩。 本单元具有膨胀、蠕变、大变形、大应变、塑性、应力刚化等功能。 ＬＩＮＫ８杆单元被假定为末端受轴向荷载而且杆的各处均为同一属性的直杆。本杆单 元的长度及横截面积均必须大于零，杆上各处具有相同的应力并假定杆上温度沿杆长呈 线性变化。 ＬＩＮＫＳ输入参数汇总；节点１，Ｊ：自由度ＵＸ，ＵＹ，ＵＺ；实常数ＡＲＥＡ，ＩＳＴＲＮ；材 料属性ＥＸ，ＡＬＰＸ。ＤＥＮＳ，ＤＡＭＰ。４．１．３建立力学计算模型本论文涉及的支架结构己比较复杂，为真实的模拟支架结构的真实受力及失稳特点， 建立一个接近实际情况的空间三维模型以反映支架结构的实际情况是十分必要的。如果 将整个钢管柱贝雷梁支架及其预应力帽梁采用ＡＮＳＹＳ有限元分析软件全部建立在一个 模型内，这不但是一个庞大的工作，而且如果模型太大的话结构非线性稳定性分析对计 算机的硬件及软件的要求也非常高。本论文的钢管柱贝雷梁支架的空间三维模型采用了ＡＮＳＹＳｌ００有限元分析软件进行建立，如果同样采用ＡＮＳＹＳｌ０ ０软件对上部的方术、竹胶板及混凝土帽粱建模将是十分复杂的，而且预应力和混凝土的收缩徐变效应在ＡＮＳＹＳｌ００有限元分析软件中在模拟比较困难，因此本论文在结构分析时进行了简化。因为在帽梁浇筑前需要对该支架进行预压，其预压荷载为１２０％的沙袋预压，故根据其 受力特点将贝雷粱上受力考虑成均布荷载，预压方式见图４．６。图４ ６贝雷粱上部结构图ＦＩｇ ４ ６ ｂａｉ Ｉｅｙｓｔｔｕｃｔｕｆｆｅｏｆ ｔｈｅｕｐｐｅｒ ｂｅａｍ西南科技大学硕士研究生学位论文第３９页对于作用在贝雷桁架上的Ｊｘｌ荷载，只考虑了横向静风荷载的作用，采用 《ＪＴＧ．ＴＤ６０．０１．２００４公路桥梁抗风设计》规范上的相关计算横向静风荷载的公式计算，即：ｌ，ｈ＝÷Ｐ匕。０，Ｈ‘（４１）式中Ｅ，一作用在主梁单位长度上的静阵风荷载（Ｎ／ｍ）； Ｐ一空气密度（ＫＮ／盯）；ｃ。一主粱的阻力系数：Ｈ一主粱投影高度（ｍ）： ■一静阵风速（ｍ／ｓ）。通过以上数据及公式计算可得到作用在主梁上的静阵风荷载。 钢管柱贝霄梁支架所受荷载有自重（混凝土、模板、方木等）、施工荷载、浇筑混凝 士振捣荷载、风荷载等。相关荷载大小按照施工的具体情况及参照相关施工规范进行选 取。计算模型为全面、准确地掌握结构的变形情况．采用整个钢管柱贝雷粱支架为计算 模型进行结构稳定性分析。钢管柱与１４０工字钢横梁之间通过ｕ型螺栓及焊接在横粱底 部的钢板进行联结，贝雷粱直接安放在工字钢横梁之上，在模型中将钢管柱及横粱简化 成梁单元，之间的连接按固结处理．贝雷梁各杆件简化为粱单元．贝雷梁与横梁之间的 连接采用铰接。由于每片贝雷片的各杆之间是通过焊接而成的一个整体，当结构较短或 者载荷作用于各杆件交点上时，贝雷架结构的杆件即受到轴向力而且受到的弯矩也会比 较大，实际应力要比计算应力大许多。贝雷片如果简化为桁架结构，各杆之问采用存在 一个自由度的铰接，但是这种简化方法不能准确地计算出杆件的受力，而且可能就掩盖 了计算时出现的问题，故根据贝雷粱的构造特点和使用经验．贝雷片按刚架进行计算。 贝雷片与贝雷片之间的联采用销子进行连接，所以在进行建模时焊接的贝雷片内部秆件 按剐结点的梁元处理，而各贝雷片之间按照销结点处理，在ＡＮＳＹＳ中通过耦合节点自由 度的方式来实现，这样比较符合其受力特点。 本模型采用ＢＥＡＭ４梁单元来对