以证实其可美观化,本文根据东平河景观步行桥工程案例,浅析人行斜拉桥斜拉索在混凝土梁处的一种新型的锚固方式并对其进行受力分析,
行性。
剪力钉【关键词】人行斜拉桥;拉索锚固;【中图分类号】U448.27
【文献标识码】A
【文章编号】(2019)2095-206608-0248-03
1概述表1选取索力最大的37号拉索袁承载能力极限状态分力渊单位院kN冤对应拉索编号承载能力组合琢渊度冤茁渊度冤轴向分力竖直面分力水平面分力
37表2正常使用极限状态分力渊单位院kN冤242763.275.721671061270东平河景观步行桥渊未施工冤是一座主跨305m的大跨度
人行斜拉桥袁其中桥塔采用混凝土薄壁桥塔袁反对称布置袁主梁平面采用圆形曲线布置袁主跨主梁采用钢箱梁袁边跨采用同等断面的混凝土箱梁袁混凝土箱梁处斜拉索锚固采用了新型的锚固方式袁本文以东平河景观步行桥为例袁计算分析讨论混凝土梁处斜拉索锚固方式袁为同类型桥梁锚固细节设计提供参考袁如图1所示遥
对应拉索编号正常使用组合琢渊度冤茁渊度冤轴向分力竖直面分力水平面分力
4剪力钉构造要求及布置形式4.1剪力钉构造要求
37190363.275.71699832212斜拉索在混凝土梁处的锚固采用钢板加剪力钉的连接方式传递索力遥平面采用15mm厚的钢板袁竖直面采用30mm厚钢板遥为避免3条焊缝的集中现象袁在3块钢板处设置一块连接件分别与三块钢板焊接遥剪力钉采用直径22mm的圆柱墩头剪力钉袁长度为20cm遥剪力钉布置顺桥向间距20cm袁横桥向间距18cm遥为保证钢板下混凝土的浇筑质量袁在平面钢板预留直径6cm的振捣用圆孔遥
2锚固构造图1桥型布置
渊1冤剪力钉长度院剪力钉的实际插入长度Le袁等于剪力钉长度减去钉柱头的厚度遥长的剪力钉比短的剪力钉在安全上更有保证渊短的剪力钉一般指Le臆101.6mm冤袁因此选用Le=20cm袁直径=22mm的剪力钉遥
渊2冤剪力钉间距院剪力钉中心最小间距长度方向为6倍的直径袁宽度方向为4倍的直径遥并且最大不应超过400mm遥因此袁布置剪力钉间距最小为180mm>6伊22=132mm袁最大间距为220mm<400mm袁满足要求遥
渊3冤剪力钉布置范围院剪力钉距混凝土自由边的距离de不应小于100mm袁最小de=130mm袁满足要求遥剪力钉边到钢板边缘的距离最小为20mm袁最小为69mm袁满足要求遥
渊4冤混凝土板厚院当混凝土板厚小于一定数值时袁混凝土中出现穿透混凝土厚度的破坏遥此时袁混凝土最小板厚hmin=渊z+2Le冤/2袁z为剪力钉布置长度范围和宽度中较小的一个袁hmin=渊720+2伊200冤/2=560mm遥因此箱梁腹板厚度在剪力钉范围内加厚到900mm袁可以避免此种破坏的发生遥
在箱梁顶面及侧面分别布置一块钢板袁剪力钉与钢板焊接连接袁并且竖直面与平面剪力钉交错布置袁纵向间距为20cm袁横向间距为18cm遥
渊1冤剪力钉平面尧竖直面个数确定的原则院根据钢结构设计规范渊GB50017-2003冤NVC=0.43AS渊ECfc冤1/2臆0.7AS酌f
取拴钉材料性能等级为4.6级时袁取f=215渊N/mm2冤袁酌=1.67
取直径22mm剪力钉额定承载力为95.5kN
竖直面所需个数越竖直面分力/95.5+渊轴向分力/95.5冤伊[竖直面个数/渊水平面个数+竖直面个数冤]
水平面所需个数越水平面分力/95.5+渊轴向分力/95.5冤伊[水平面个数/渊水平面个数+竖直面个数冤]
渊2冤两个方向钢板厚度的确定院由于竖直方向分力要比水平向分力大得多袁为减少水平钢板的面外刚度及增大竖直面
4.2剪力钉布置形式
248拉索索力分解袁首先分解为轴向分力及面内分力遥面内指的是横桥向并且与轴向分力垂直的面遥竖直分力与水平方向分力则由面内分力在其平面内分解得来遥
拉索与面的夹角为琢袁面内分力与水平方向分力夹角为茁遥则索力在这3个方向的分力数值如表1尧表2所示遥
3索力计算分析图2锚固构造
LOWCARBONWORLD2019/8钢板的面内刚度袁因此水平钢板板厚采用15mm袁竖直面钢板厚5度实为体有30mm限遥
为得到单个剪元分析力钉受力的大小袁建立有限元模型对此处进行分析遥模型分析程序采用midas袁混凝土采用实体单元模拟袁剪力钉采用直径22mm的梁单元模拟遥钢板采用与其厚度相等的板单元模拟遥
实体模型
5.1.15.1模型概边界条件
述
图3三维5.1.2混剪凝力土钉钉与箱的混凝梁周梁单土边元连节节接
点均采用固结遥
剪力点与周围混凝土各个节点采用只受压弹簧连P/接遥弹簧系数公式采用混凝土的轴向刚度院
5.1.3凝土P=1kN吟L=EA/L
的面模剪型中力积袁钉与和E=3.6没钢长有板度伊考虑的遥104连求MPa钢接
得弹袁A簧和系数为L分别1136200~1425580kN/m取剪力钉周围去掉混遥
板与混凝土之间的粘结力以及混凝土对钢板受压时面外刚度的帮助遥因为这两点对此处的受力是有利的袁模型中不考虑袁而把它们当成额外的安全储备遥
钢板的板单元与混凝土的实体单元有一定距离袁此距离取对应钢板厚度的一半遥
剪力钉与钢板的连接袁模型中采取了两种模拟方式分别进行分析板单淤遥
元的实体节单点元与对与板应单的元之间的剪力钉梁距单离元的用刚节性点连遥接于遥实刚体性单连元接与板单元之间的距离直接用梁单元模拟袁钢板与混凝土之间无直接连接遥
两种模拟方法的区别院第一种没有考虑梁单元的自由长度袁认为剪力钉与混凝土一直发生作用袁板传来的力直接由梁单元和实体单元共同承担遥第二种考虑了梁单元有一段自由长5.1.4度袁板分分传别析来给结果
的力先由梁单元承担袁然后由梁单元传到实体单元遥
出两种模拟方式的分析结果院
当采用梁单元与板单元之间采用刚性连接这种方式的时候院最大轴力院拉力=7.7kN压力=12.6kN
剪力-y最大院5.02kN剪力-z最大院2.29kN剪力合力最大院5.43kN
当采用梁单元与板单元之间采用梁单元连接这种方式的时候院
最大轴力院拉力=7.96kN压力=12.1kN
剪力-y最大院28.7kN剪力-z最大院17.3kN
绿色交通剪力合力最大院30.7kN
第一种方式袁剪力板的力经过刚性连接直接由剪力钉及其周围的混凝土承担遥第二种方式袁由剪力板传来的力先由剪力钉的自由长度段及纵向钢板承担遥然后再由混凝土中剪力钉及混凝土承担遥
而实际中袁考虑到混凝土对剪力钉的约束作用袁剪力钉的受力应该介于两者之间遥
出于保守考虑拿第二种模拟方式中剪力钉的受力来控制遥5.2经混凝计算土袁剪力钉受力满足要求遥
在模型中袁梁受混凝土力
是用实体单元模拟袁其应力图如图4所示遥
渊a冤索力-轴力分力下混凝土应力
渊b冤索力-水平分力下混凝土应力
渊c冤索力-竖直分力下混凝土应力
图4
可以N看到袁混凝土的拉应力一般在2MPa左右遥取VC拴=0.43A钉材料S渊E性Cf能等c冤1/2臆级0.7A1.67
为4.6S酌f
级时袁取f=215渊N/mm2冤袁酌=
0.43A0.7AS渊ECfc冤1/2从上S面酌f=95.5kN
=159.7kN这个公式我们可以看出院混凝土破坏时袁剪力钉所受剪力为159.7kN曰剪力钉本身极限强度只有95.5kN遥因此袁从公式可以看出这种情况下袁剪力钉承载力到极限是由剪力钉本身强度所限袁而不是混凝土限制遥
在拉力下袁从上边单个剪力钉在混凝土中的破坏面可以看到遥如果根据剪力钉Le=200mm袁直径22mm袁混凝土按此面
249绿色交通LOWCARBONWORLD2019/8铁路信号工程建设施工中的进度控制与质量控制策略探讨(中铁十一局集团电务工程有限公司,湖北武汉430074)吉建强协调关键站点布置、加强操作人员管理与完【摘要】本文以某铁路信号工程为例,针对其施工内容进行了大体分析,围绕细化施工方案控制、
以期为善三级交底制度、强化施工过程控制、执行隐蔽工程验收两个层面,分别探讨了铁路信号工程建设施工中的进度控制与质量控制策略,
铁路信号工程建设提供有效参考。
质量控制【关键词】铁路信号工程;进度控制;【中图分类号】U282.3
【文献标识码】A
【文章编号】(2019)2095-206608-0250-02
引言据叶交通基础设施重大工程建设三年行动计划曳显示袁
2018年我国推进22项铁路重点项目建设袁共修建8203km袁总投资高达6974亿元遥铁路信号工程建设在保障行车调车安全尧提高车站与区间通过能力等方面发挥重要作用袁其施工进度控制和质量控制更与列车的安全高效运行存在密切关联遥
1.2主要施工内容
铁路信号工程的室内施工主要分为以下两种类型袁如表1所示院淤室内设备配线袁对照不同设备类型选取适合的配线方式袁并针对施工人员的焊接工艺进行考核培训袁以此提高设备运行的可靠性袁延长设备使用年限曰于室内设施施工袁操作人员需依据施工设计要求完成该机柜安装与放线袁结合具体线号完成配线袁并选取松香水混合溶液作为焊剂完成焊线的焊接袁在此过程中需针对操作人员开展安全防火培训袁依照交叉作业形式进行线号核对[1]遥
表1室内设施施工主要内容
类型室内设备配线室内设备施工
主要内容配线方式袁焊接工艺
联锁柜袁电源屏袁接口柜袁微机监测柜等
1.2.1室内设施施工
1工程概况与施工内容分析1.1工程概况
以某铁路电务工程公司承建的铁路信号工程为例袁该高速铁路全长为399km袁该公司承建正线线路106km的四电工程施工任务袁如图1所示袁信号工程的工程量为敷设电缆489km袁其中室内设施施工包括2套联锁尧8套微机监测尧8套电源屏与32架组合柜袁室外设施施工包括20组道岔尧29架信号机等遥
图1轨旁信号设备
在铁路信号工程的室外设施施工层面袁需围绕以下四个层面妥善安排施工院淤转辙机安装与配线袁应对照道岔编号确定转辙机规格参数袁在安装前预先完成机械与电气性能测试袁配合工务段完成道岔方正测量工作袁借助标准测量技术确定角型铁安装方位与轨角钢眼孔距离袁在完成道渣清理尧调整枕木后袁相继完成长短角钢尧转辙机的安装作业曰于信号机安装袁应依照技术规程完成信号机安装袁确保其信号显示距离符合技术要求袁建筑界限达标曰盂完成轨道电路设备与箱体的安装袁确保相邻且特性相近箱体的中心处于同一水平线上袁并针对钢轨引接线做好防锈处理曰榆电缆施工环节袁可采用人工开挖形式完成电缆沟的开挖尧电缆敷设以及电缆沟回填袁选取钢管做好电缆过轨口的防护袁控制电缆接续质量[2]遥
1.2.2室外设施施工
破坏时袁则极限荷载为209kN袁而剪力钉本身极限强度为77.9kN遥
在剪力钉范围内布置了足够的准12普通钢筋来改善此范围内的混凝土受力遥另外袁在平面钢板打几个圆孔袁以保证混凝土浇筑过程中袁可以通过这些圆孔来对这部分混凝土进行振捣袁以保证此部分混凝土浇筑密室遥
从以上分析可以得出袁这种结构方式是可行的袁同时在有较大的安全系数遥
6结论[1]钢结构设计规范院GB50017-2003.
[2]周孟波.斜拉桥手册[M].北京院人民交通出版社袁2004.
参考文献
收稿日期:2019-6-10作者简介:张扬渊1975-冤袁男袁高级工程师袁硕士袁1999年毕业于同济大学桥梁工程专业袁主要从事桥梁设计相关工作遥
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