新聯(lián)互通A匝道第四聯(lián)鋼混組合梁抗傾覆驗算

新聯(lián)互通A匝道第四聯(lián)鋼混組合梁抗傾覆驗算橋梁概況新聯(lián)互通A匝道第四聯(lián)為鋼混組合結(jié)構(gòu)，其起點樁號為AK0+542.528，終點樁號AK0+580.075，全長37.547m。本聯(lián)位于半徑為60m的圓曲線和A=72.005的緩和曲線上。橋面寬8.5m，按兩車道設(shè)計，其橫斷面布置圖及支座布置如下所示。圖1第四聯(lián)橫斷面布置圖單位：mm圖2第四聯(lián)支座布置圖單位：mm鋼箱梁采用單箱雙室，鋼箱底寬5.5米，懸臂1.5米，梁高1.6m，其中鋼梁部分梁高1.3米，橋面板0.3米鋼筋混凝土。直腹板，底板水平，橋面橫坡由兩個邊腹板高度不等形成。鋼梁分成3段采用工廠制作，現(xiàn)場搭設(shè)臨時支架并安裝鋼梁，經(jīng)高強螺栓連接后，形成3孔純鋼斷面連續(xù)梁，再澆筑混凝土橋面板，達到設(shè)計強度后拆除臨時支架，形成單孔1-37.547米鋼箱梁?？箖A覆處理方案本橋設(shè)計等級為公路-Ⅰ級，按規(guī)范進行兩車道布載時，橋梁內(nèi)側(cè)支座還有13t（14號墩）、18t（15號噸）的支座反力，不會產(chǎn)生傾覆問題。根據(jù)當(dāng)?shù)貙嶋H及業(yè)主要求，橋上可能的車輛荷載比規(guī)范荷載增加較多，按業(yè)主的要求，橋上可布滿120t的掛車進行驗算，其示意圖如下：圖1橋上超重車布置示意圖KNm在此種超規(guī)范的極端車輛布載情況下，箱梁內(nèi)側(cè)支座將產(chǎn)生拉力。需在鋼箱梁內(nèi)壓重，以平衡活載產(chǎn)生的負反力。壓重混凝土高40cm，其平面示意圖如下。圖2壓重混凝土示意圖m驗算結(jié)果根據(jù)橋梁線形及支座布置情況，在midas中用梁單元進行模擬，支座1、3和支座2、4分別同梁上相對應(yīng)的點進行剛臂連接，其模型如下圖所示。圖3計算模型示意圖在鋼箱梁內(nèi)側(cè)箱室內(nèi)澆筑高40cm的混凝土（共36.3m3），用其重力來抵抗活載產(chǎn)生的傾覆力矩。表1恒載反力KN支座1支座2支座3支座427142684413481活載分析根據(jù)業(yè)主要求，按圖1所示，采用掛-120的車、間距10m滿布在橋梁范圍內(nèi)況進行分析。圖3支座1反力影響線圖4支座2反力影響線圖5支座3反力影響線圖6支座4反力影響線在以上影響線上進行加載，可以得出各支座的反力值，如以下表所示：表2支座最大、最小反力單位：KN支座1支座2支座3支座4最大反力19971935160111最小反力-5-4-371-347鋼箱梁應(yīng)力、撓度驗算(1)整體應(yīng)力情況在鋼箱梁內(nèi)側(cè)箱室內(nèi)澆筑36.3m3（2）混凝土壓重局部應(yīng)力此部分應(yīng)力應(yīng)為（1）中的整體應(yīng)力與壓重在兩個橫隔板間產(chǎn)生的局部應(yīng)力之和。偏安全的取，以跨徑為兩個橫隔板縱向間距的簡支梁進行計算。其跨中彎矩為56.7KN*m，此彎矩在底板下緣產(chǎn)生5.2MPa的拉應(yīng)力，在縱向加勁肋上緣產(chǎn)生27.2MPa的壓應(yīng)力。底板下緣總應(yīng)力為128+5.2=133.2MPa，小于Q345鋼材的容許應(yīng)力200MPa。（3）鋼箱梁跨中撓度驗算增加壓重后，在兩車道公路-Ⅰ級荷載作用下，跨中撓度為1.5cm<L/600=6.2cm，滿足規(guī)范要求。結(jié)果評價在箱梁自重、壓重以及圖1所示交通荷載的作用下，各支座的總反力如下兩表所示。表3總支座反力表單位：KN支座1支座2支座3支座4最大反力47114619573592最小反力2709268043133從上表可以看出，在超規(guī)范的極端荷載工況下，采用圖2所示壓重混凝土方案時，內(nèi)側(cè)支座最小反力為4.3t，沒有出現(xiàn)負反力。但由于交通荷載遠超設(shè)計規(guī)范，支座最大反力（471.1t）已遠超出設(shè)計支座的承載能力。計算結(jié)論（1）在增加配重及超重車輛的作用下，外側(cè)支座的反力將大大增加，應(yīng)更換為400噸位的支座。（2）使用400t的支座，其高度將比原支座增加1cm，需將鋼梁整體頂升，在內(nèi)側(cè)支座加墊楔形鋼板；由此產(chǎn)生的橋面橫坡變化通過橋面鋪裝層來調(diào)整