鋼箱梁穩(wěn)定性驗算

1、- -鋼箱梁穩(wěn)定性驗算1.1鋼箱梁參數(shù)鋼箱梁采用Q345鋼材，其中頂板、底板、腹板的厚度為20mm，縱向隔板厚度為16mm，縱向U形肋厚度10mm，橫隔板厚度10mm。暫不考慮剪力釘。表1-1 Q345鋼板參數(shù)材料MPaMPaQ3452.05×105345鋼箱梁吊裝時在中心割開進展分片吊裝。圖1 鋼箱梁分割示意圖圖2 左半片鋼箱梁圖3 右半片鋼箱梁1.2左半片鋼箱梁穩(wěn)定性驗算鋼箱梁分割成兩片之后，對兩片鋼箱梁吊裝進展分別驗算其穩(wěn)定性。因為在吊點處鋼板應(yīng)力很大，故將吊點設(shè)置在橫隔板處，并在每片吊裝時設(shè)置兩個工況。1.2.1工況一穩(wěn)定性驗算工況一：吊裝左半片鋼箱梁，吊點對稱設(shè)置在第一道橫

2、隔板位置處，即距鋼箱梁邊1.5m處。1吊點布置位置圖4 左半片鋼箱梁吊點縱斷面圖圖5 左半片鋼箱梁吊點橫斷面圖2計算模型圖6 左半片鋼箱梁工況一計算模型3吊點內(nèi)力圖7 吊點內(nèi)力圖圖8 吊點內(nèi)力局部放大圖由圖中可以看出，在工況一的情況下，兩個起吊點的內(nèi)力分別為和，另一側(cè)吊點的內(nèi)力與其對稱。4鋼箱梁吊裝扭曲驗算圖9 鋼箱梁整體扭轉(zhuǎn)效應(yīng)圖a圖10 鋼箱梁整體扭轉(zhuǎn)效應(yīng)圖b圖11 跨中局部扭轉(zhuǎn)效應(yīng)放大圖a圖12 跨中局部扭轉(zhuǎn)效應(yīng)放大圖b由圖中可以看出鋼箱梁跨中的位移最大，最大值為9.1cm，扭轉(zhuǎn)效應(yīng)不大，能夠滿足要求，但是考慮到現(xiàn)場拼裝時扭轉(zhuǎn)效應(yīng)的影響，建議在鋼箱梁分割處沿鋼箱梁縱向每隔5米設(shè)置一道輕質(zhì)

3、十字撐以減小扭轉(zhuǎn)效應(yīng)的影響。圖13 十字撐布置示意圖5鋼箱梁吊裝強度驗算圖14 鋼箱梁整體應(yīng)力圖圖15 跨中局部應(yīng)力放大圖圖16 吊點附近位置應(yīng)力局部放大圖由圖中可以看出鋼箱梁吊點附近應(yīng)力最大，為，跨中處的最大應(yīng)力為。所以吊裝時鋼板的強度滿足要求。1.2.2 工況二穩(wěn)定性驗算工況二：吊裝左半片鋼箱梁，吊點對稱設(shè)置在第三道橫隔板位置處，即距鋼箱梁邊4.5m處。1吊點布置位置圖17 左半片鋼箱梁吊點縱斷面圖圖18 左半片鋼箱梁吊點橫斷面圖2計算模型圖19 左半片鋼箱梁工況二計算模型3吊點內(nèi)力圖20 吊點內(nèi)力圖圖21 吊點內(nèi)力局部放大圖由圖中可以看出，在工況一的情況下，兩個起吊點的內(nèi)力分別為和，另一

4、側(cè)吊點的內(nèi)力與其對稱。4鋼箱梁吊裝扭曲驗算圖22 鋼箱梁整體扭轉(zhuǎn)效應(yīng)圖a圖23鋼箱梁整體扭轉(zhuǎn)效應(yīng)圖b圖24 跨中局部扭轉(zhuǎn)效應(yīng)放大圖a圖25跨中局部扭轉(zhuǎn)效應(yīng)放大圖b由圖中可以看出鋼箱梁跨中的位移最大，最大值為7.3cm，扭轉(zhuǎn)效應(yīng)不大，能夠滿足要求，但是考慮到現(xiàn)場拼裝時扭轉(zhuǎn)效應(yīng)的影響，建議在鋼箱梁分割處沿鋼箱梁縱向每隔5米設(shè)置一道輕質(zhì)十字撐以減小扭轉(zhuǎn)效應(yīng)的影響，十字撐焊接位置如以下圖所示。圖26 十字撐布置示意圖5鋼箱梁吊裝強度驗算圖27鋼箱梁整體應(yīng)力圖圖28 跨中局部應(yīng)力放大圖圖29 吊點附近位置應(yīng)力局部放大圖由圖中可以看出在此工況下鋼箱梁跨中處應(yīng)力為，吊點附近處最大應(yīng)力為，強度滿足要求。1.3

5、 右半片鋼箱梁穩(wěn)定性驗算鋼箱梁分割成兩片之后，對兩片鋼箱梁吊裝進展分別驗算其穩(wěn)定性。因為在吊點處鋼板應(yīng)力很大，故將吊點設(shè)置在橫隔板處，并在每片吊裝時設(shè)置兩個工況。1.3.1 工況一穩(wěn)定性驗算工況一：吊裝右半片鋼箱梁，吊點對稱設(shè)置在第一道橫隔板位置處，即距鋼箱梁邊1.5m處。1吊點布置位置圖30 右半片鋼箱梁吊點縱斷面圖圖31 右半片鋼箱梁吊點橫斷面圖2計算模型圖32 右半片鋼箱梁工況一計算模型3吊點內(nèi)力圖33 吊點內(nèi)力圖圖34 吊點內(nèi)力局部放大圖由圖中可以看出，在工況一的情況下，兩個起吊點的內(nèi)力分別為和，另一側(cè)吊點的內(nèi)力與其對稱。4鋼箱梁吊裝扭曲驗算圖35 鋼箱梁整體扭轉(zhuǎn)效應(yīng)圖a圖36 鋼箱梁

6、整體扭轉(zhuǎn)效應(yīng)圖b圖37 跨中局部扭轉(zhuǎn)效應(yīng)放大圖a圖38跨中局部扭轉(zhuǎn)效應(yīng)放大圖b由圖中可以看出鋼箱梁跨中的位移最大，最大值為8.3cm，扭轉(zhuǎn)效應(yīng)不大，能夠滿足要求，但是考慮到現(xiàn)場拼裝時扭轉(zhuǎn)效應(yīng)的影響，建議在鋼箱梁分割處沿鋼箱梁縱向每隔5米設(shè)置一道輕質(zhì)十字撐以減小扭轉(zhuǎn)效應(yīng)的影響，十字撐焊接位置如以下圖所示。圖39十字撐布置示意圖5鋼箱梁吊裝強度驗算圖40 鋼箱梁整體應(yīng)力圖a圖41 鋼箱梁整體應(yīng)力圖b圖42 跨中局部應(yīng)力放大圖圖43 吊點附近位置應(yīng)力局部放大圖由圖中可以看出鋼箱梁吊點附近應(yīng)力最大，為，跨中處的最大應(yīng)力為。所以吊裝時鋼板的強度滿足要求。1.3.2 工況二穩(wěn)定性驗算工況二：吊裝左半片鋼箱

7、梁，吊點對稱設(shè)置在第三道橫隔板位置處，即距鋼箱梁邊4.5m處。1吊點布置位置圖44左半片鋼箱梁吊點縱斷面圖圖45 左半片鋼箱梁吊點橫斷面圖2計算模型圖46 左半片鋼箱梁工況二計算模型3吊點內(nèi)力圖47 吊點內(nèi)力圖圖48 吊點內(nèi)力局部放大圖由圖中可以看出，在工況一的情況下，兩個起吊點的內(nèi)力分別為和，另一側(cè)吊點的內(nèi)力與其對稱。4鋼箱梁吊裝扭曲驗算圖49 鋼箱梁整體扭轉(zhuǎn)效應(yīng)圖a圖50 鋼箱梁整體扭轉(zhuǎn)效應(yīng)圖b圖51 跨中局部扭轉(zhuǎn)效應(yīng)放大圖a圖52 跨中局部扭轉(zhuǎn)效應(yīng)放大圖b由圖中可以看出鋼箱梁跨中的位移最大，最大值為6.7cm，扭轉(zhuǎn)效應(yīng)不大，能夠滿足要求，但是考慮到現(xiàn)場拼裝時扭轉(zhuǎn)效應(yīng)的影響，建議在鋼箱梁分

8、割處沿鋼箱梁縱向每隔5米設(shè)置一道輕質(zhì)十字撐以減小扭轉(zhuǎn)效應(yīng)的影響。圖53 十字撐布置示意圖5鋼箱梁吊裝強度驗算圖54 鋼箱梁整體應(yīng)力圖圖55 跨中局部應(yīng)力放大圖圖56 吊點附近位置應(yīng)力局部放大圖由圖中可以看出在此工況下鋼箱梁跨中處應(yīng)力最大為，吊點附近處最大應(yīng)力為，強度滿足要求。小結(jié)：吊裝左半片鋼箱梁時，在工況一下，鋼箱梁跨中最大位移為9.1cm，扭轉(zhuǎn)較小；在吊點附近處的應(yīng)力最大，為121MPa<345MPa，在工況二下，鋼箱梁跨中最大位移為7.3cm，扭轉(zhuǎn)較??；在吊點附近處的應(yīng)力最大為96MPa<345MPa。均能滿足要求。但是建議將吊點按工況二進展設(shè)置，且在鋼箱梁分割處沿鋼箱梁縱向每隔5m設(shè)置一道輕質(zhì)的十字撐。吊裝右半片鋼箱梁時，在工況一下，鋼箱梁跨中最大位移為8.3cm，扭轉(zhuǎn)較??；在吊點附近處的應(yīng)力最大，為