簡支變連續(xù)結(jié)構(gòu)體系中臨時支座拆除順序研究

劉亞楠

(蘭州鐵道設(shè)計院有限公司，甘肅蘭州 730000)

1 臨時支座拆除順序

臨時支座在結(jié)構(gòu)體系轉(zhuǎn)換過程中起著過渡的作用，它的選取目前并沒有統(tǒng)一的規(guī)定，但根據(jù)構(gòu)造和工藝特點，要求臨時支座既能滿足施工過程中結(jié)構(gòu)的承重需要，又要在體系轉(zhuǎn)換完成后易于拆除。如果支座強度太低，受壓后就易于破碎，從而導致主梁下沉值不能一致，既影響連續(xù)鋼束預應力管道的正確對位，又增加橋面鋪裝厚度。如果支座強度太高，由于拆除支座空間狹小且為高空作業(yè)，既增加了拆除的難度，又增加了拆除的危險性。因此，在簡支變連續(xù)橋梁施工過程中必須根據(jù)實際情況選擇合適的臨時支座。

簡支變連續(xù)橋梁施工中臨時支座的拆除是重要工序之一，但是在實際施工過程中臨時支座的拆除順序往往隨意性很大。這就需要對其進行深入的研究，以期找出合理的拆除順序。

眾所周知，臨時支座和永久支座之間一般都有一定的高差，而且永久支座起作用的前提是其發(fā)生一定的變形即壓縮，此高差和壓縮量的大小對拆除過程中結(jié)構(gòu)體系的應力變化起到主導性的作用。臨時支座的拆除過程中，不同永久支座處的相對位移勢必會引起主梁的應力發(fā)生重分布。為了尋求合理的拆除順序，本文主要考慮三種臨時支座的拆除順序，并詳細比較不同拆除順序下主梁內(nèi)應力重分布的規(guī)律和特點。

2 臨時支座拆除計算分析

臨時支座拆除的三種順序為:工序1依次拆除、工序2對稱拆除和工序3間隔拆除，見圖1。以下分別介紹三種順序的計算結(jié)果。

圖1 臨時支座拆除順序示意

2.1 工序1

從一端向另一端依次拆除臨時支座。在建模分析計算過程中，工序1的計算分五個工況。工況一:1號、1'號臨時支座拆除;工況二:1 號、1'號，2 號、2'號臨時支座拆除;工況三:1 號、1'號，2 號、2'號，3 號、3'號臨時支座拆除;工況四:1號、1'號，2號、2'號，3號、3'號，4號、4'號臨時支座拆除;工況五:1號、1'號，2號、2'號，3 號、3'號，4 號、4'號，5 號、5'號臨時支座拆除。五個工況下臨時支座拆除引起的主梁撓度變化見圖2，支座處主梁應力見表1，表中數(shù)據(jù)前“－”為壓應力。

圖2 工序1主梁撓度

表1 工序1支座處主梁應力 MPa

從圖2可以看出1號、1'號臨時支座拆除對第一和第二跨的影響最大，最大撓度值約為6.43 mm，而2號、2'號，3 號、3'號，4 號、4'號臨時支座的拆除均引起前幾跨一定程度的上升。

分析表1中數(shù)據(jù)可以得出:相應臨時支座的拆除在對應的永久支座底板處產(chǎn)生了較大的拉應力，最大約為0.635 MPa;相應支座底板的拉應力隨著不同工況而有相應的減小，與其撓度變化規(guī)律相一致。

2.2 工序2

對稱拆除臨時支座。在建模分析計算過程中，工序2的計算分三個工況。工況一:1號、1'號，5號、5'號臨時支座拆除;工況二:2 號、2'號，4 號、4'號臨時支座拆除;工況三:3號、3'號臨時支座拆除。三個工況下臨時支座拆除引起的主梁撓度變化見圖3，支座處主梁應力變化見表2。

分析圖3的曲線變化可以看出，對稱拆除1號、1'號和5號、5'號臨時支座時，主梁下?lián)蠑?shù)值達到了6.16 mm。盡管這一撓度會隨著2號、2'號，4號、4'號和3號、3'號臨時支座的拆除而消失，但考慮到臨時支座拆除過程中的主梁沖擊等因素，不希望如此。

由表2可知，對稱拆除臨時支座在連續(xù)端部支座處沒有產(chǎn)生明顯的不利應力，其變化規(guī)律與撓度變化也基本一致。

圖3 工序2主梁撓度

表2 工序2支座處主梁應力 MPa

圖4 工序3主梁撓度

2.3 工序3

間隔拆除臨時支座。在建模分析計算過程中，工序3的計算分兩個工況。工況一:1號、1'號，3號、3'號，5號、5'號臨時支座拆除;工況二:2號、2'號，4號、4'臨時支座拆除。兩個工況下臨時支座拆除引起的主梁撓度變化見圖4，支座處主梁應力變化見表3。

分析圖4的曲線變化可知，間隔拆除臨時支座的兩個工況對結(jié)構(gòu)體系的影響均較小，產(chǎn)生的撓度相對前面兩種工序也較小，最大值約為5.13 mm。顯然這種變化均勻，對結(jié)構(gòu)體系影響小，產(chǎn)生撓度也較小。該施工工序較合理。

表3 工序3支座處主梁應力 MPa

分析表3中的應力數(shù)據(jù)可知，間隔拆除臨時支座在連續(xù)端部支座處的應力變化較小，最大值也只有0.281 MPa，遠小于連續(xù)端部所儲存的預應力。

3 結(jié)論

通過上面三種工序的分析對比可知:

1)臨時支座拆除順序的不同，對主梁結(jié)構(gòu)的應力重分布有著不同的影響。

2)依次拆除臨時支座和對稱拆除臨時支座產(chǎn)生的撓度值較大，同時也使主梁產(chǎn)生了不同程度的“附加撓度”，從而產(chǎn)生相應不利的“附加應力”，威脅結(jié)構(gòu)本身的安全。

3)間隔拆除臨時支座的撓度和應力變化均較為合理，引起的“附加撓度”及相應的“附加應力”較小，更有利于臨時支座拆除過程中主梁的安全。

因此，臨時支座拆除的合理順序為間隔拆除。

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