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1、架桥机安全验算随着高速公路的发展，安全问题至关重要。在箱梁架设中，桁架 架桥机的安全验算也越来越重要。结合南京绕越高速公路，简略验算 桁架架桥机的安全系数。陈村大桥为14 X 25m预应力箱梁，架设使用的架桥机为 WJQ30/100J型，箱梁最大重量为70T。架桥机的刚度和强度都满足 要求，这里主要进行架桥机的抗倾覆性验算。WJQ30/100J型架桥机为轮轨式过孔新型架桥机，过孔时沿桥面 钢轨一次连续走行到位。架桥机在安装箱梁过程中有三种最不利情 况，分别为最不利部位为架桥机在走行到位但前肢腿未支撑的时 候；架桥机在架设箱梁时最不利位置在箱梁运行到位准备停止的时 候；架桥机在架设边梁到位制动时
2、。 最不利部位为架桥机在走行到位但前肢腿未支撑的时候，如下 图示。各配件重量表名称前支腿柄架天车重量3T0.33T/M3T以中支腿为支点，最不利情况的各弯矩为：1、负弯矩：M1=3X26.5+0.5X0.33X26.5X26.5 = 195.4T.M2、正弯矩： M2=3 X 21.5 + 3 X 22 + 0.5 X 0.33 X 23.5 X 23.5 = 221.6T.M3、架桥机过孔时最小配重为箱梁重量的一半，约为35T,相对中 支腿产生的弯矩M3=35 X23.5 = 822.5T.M由上可见，M2+M3远大于M1,所以架桥机过孔时抗倾覆性是满 足要求的。 架桥机在架设箱梁时最不利位
3、置在箱梁运行到位准备停止的 时候(如下图)。天车在吊梁运行时，其速度控制在0.10.2m/s (即 612m/min)之间，尤其是负载启动与刹车时加速度不宜超过0.1m/s4当桁架将梁提到桥面标高后，将把梁以加速度a=0.1m/宇向桥 上移动，此时梁有惯性力T=Ga/g（G为梁重量）。由于桁架自重相对 于梁重量较小，可忽略桁架自重，惯性力T对A点的弯矩为：M负= Ga*h/g梁的重量G对于A点的弯矩M正= G*l/2则桁架对低端点的抗倾覆安全系数为K=M正/M正= gl/2ah。其中， g=10 m/s2,l=25m,a=0.1m/s2,h=3.772m，代入上式，K = 331 远大于 1，
4、 满足要求。 架桥机在架设边梁到位制动时。如下图示（以中跨中梁为例）:桁架在以加速度a=0.1m/ s2移动边梁到位制动时，此时梁有惯性 力T=Ga/g（G为梁重量），由于桁架自重相对于梁重量较小，可忽略 桁架自重。边梁的截面形心计算：将箱梁截面按照图示绿线分割，以如图建立ZOY坐标轴，各部分 的截面性质如下表：部位S(cm2)Y(cm)Z(cm)对Z轴（cm3）对Y轴(cm3)A4698-13110.5-61543849329B61-119.7-85.3-7301.7-5203.3C59-119.7-56-7062.3-3304D59-119.756.7-7062.33345.3E210-1
5、19.7100.3-2513721063F1872-70-58.5-131040-109512G1872-7058.5-131040109512H1881-90-169290E10712-941010.365230Y =941010.3/10712=-88cm形心Z 形心= 65230/10712=6cm如图红色点所示。考虑最不利时的5级风正向风力。5级风的风速为：V=8.0 10.7m/s,按V=10.7m/s,P空气=1.293g/l，每秒空气对箱梁侧面的力 F风= 1.4X25X10.7X1.293X10 = 4840KN，作用点按箱梁的截面形 心点。以架桥机制动时右侧轮为支点：W =G*a*（3.77-h）制动W风力=F风力*（3.77-h）W 箱梁=G* （3.4/2-Z 形心）取最不利情况 h = 3.77 0.88 = 2.89m, G=70T,W 制动= G*a*（3.77-h） =20230KN.MW 风力=F 风力*（3.77-h）=13988KN.MW 箱. = G* （3.4/2-Z 形心）=1148000KN.M抗倾覆系数K= W箱梁/（ W风力+ W制动）=33.5远大于1.5,抗倾覆满 足要求。综上、，故架桥机的抗倾覆性满足要求。南京绕越项目编写：胡进军2008年11月15日
