铁１２ 道建筑 Ｒａｉｌｗａｙ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ 文章编号：１００３—１９９５（２０１１）Ｏ１．００１２—０３ 连续梁桥悬臂施工挂篮局部受力状态分析 李建安，梁 涛，杨 洋 （陕西高速集团西潼改扩建项目管理处，陕西渭南７４１０００） 摘要：以连霍高速公路某大桥施工挂篮为例，介绍了菱形挂篮常见构造及其局部构造的受力特点，采用 实体有限元法分析了挂篮节点板和行走滑梁的局部受力状态，提出了改进其局部受力的措施，以期为同 类工程提供借鉴。 关键词：菱型挂篮 悬臂施工 局部构造 有限元分析 中图分类号：Ｕ４４５．４６６文献标识码：Ｂ ｌ挂篮构造及特点 连霍高速公路某大桥为预应力混凝土连续梁桥， 跨越电气化铁路主干线（陇海线），为达到桥梁施工与 霎 嘉 至 萎 吊系统、锚固系统、行走系统、平台系统、模板系统及防 护系统等部分组成，见图１。 主 墩 中 心 线 图１ 菱形挂篮典型构造示意 ２挂篮局部构造要点 与一般钢结构的设计相似，挂篮结构除了整体受 挂篮主桁杆件采用销接，杆端开孔通过销轴与节点板 等构件相连，杆端和节点板的局部构造应加强，销轴应 具有足够的强度；②主桁前支点通过滑船与轨道滑梁 接触，滑船局部构造应保证支点荷载均匀地传递至滑 梁顶面，避免局部应力集中；③挂篮后锚点通过后锚梁 采用精轧螺纹粗钢筋与箱梁顶面竖向预应力筋连接锚 固，后锚梁及主桁局部节点应具有足够的强度和稳定 性；④挂篮走行状态通过反压滚轮扣在工字形滑梁上 翼缘底面，是保证挂篮走行阶段抗倾覆稳定性的关键 构造，滑梁翼缘强度及局部稳定性应满足要求。 力应满足强度、刚度及稳定性的要求外，构件的局部受 力也应满足相关要求。在挂篮设计中，往往比较注意 挂篮整体受力检算，其安全储备一般都满足要求；而局 部受力的安全储备问题往往会忽略。挂篮结构的局部 受力往往决定挂篮实际的安全性能。 对于本桥菱形挂篮来说，其局部构造特点如下：① 收稿日期：２０１０．０８—２０；修回日期：２０１０．１０．２０ 根据本桥挂篮的受力特点，文中采用实体有限元 法分析了挂篮节点板和行走滑梁的局部受力状态。 作者简介：李建安（１９６８一），男，河南洛阳人，高级工程师。 ｌ４ 铁道建筑 Ｊ ８ ｛ （ａ）主面 （ｂ）横断面 图５ 行走小车及滑梁构造示意 图６行走滑梁实体模型 图７ 行走滑梁第一主应力分布 据结构对称性，取半结构进行分析。 部受力将更易得到保证。 图７给出了行走滑梁在最大后锚反力作用下的第 一主应力分布图。可以看到，滑梁最不利受力位置出 ４ 结语 由于挂篮为施工阶段临时构件，对于部分次要构 件，当按弹性理论进行的局部分析应力超过规范限值 不多，且分布范围较小时，可考虑有限地利用钢材屈服 后的塑性性能，而不对其进行补强，以期达到经济合理 的要求。但是，对于挂篮主要受力构件及可能影响施 现在行走小车作用的翼缘根部，其最大主拉应力为 ２４５．２ ＭＰａ，大于Ｑ２３５钢材的屈服强度。设计行走滑 梁采用２０ ｍｍ钢板焊接，翼缘根部角焊缝高度ｈ，＝１０ ｍｍ，焊缝受力不能满足要求。 ３．３构件的局部补强 根据构件局部分析的结果，对于局部应力超过材 料屈服强度的应予补强，常用的补强方式有：加焊钢 工安全的局部构造，应具有足够安全储备，不应考虑其 材料的塑性发展。 板，增加钢板有效厚度；增设加劲肋，避免薄壁构件发 生面外屈曲；对应力集中效应明显处改善局部构造；当 结构局部应力较大时，可改变构件截面形式或更换较 大规格的杆件。 对于上述节点板，孔壁局部拉应力超限，可通过在 节点立板另一侧增设加强板或增大加强板厚度的方式 改善其受力；对于行走滑梁，其翼缘根部拉应力超限， 可通过加强焊缝施工质量，增大焊脚尺寸的方式改善 焊缝受力状态，但效果很可能是有限的，可进一步考虑 将焊接工字梁改为相近规格的型钢工字梁，其翼缘根 参 考 文 献 ［１］王武勤．Ｐｃ桥梁悬臂灌注施工挂篮的发展［Ｊ］．桥梁建设， １９９７（４）：５５＊５７． ［２］钟铭，袁长卿．宽体式轻型挂篮设计［Ｊ］．华东公路，２００２ （６）：２４—２６． ［３］梁志华．乍嘉苏主线桥悬臂浇筑施工技术［Ｊ］．铁道建筑， ２００８（６）：１０—１２． （责任审编 王红）