邢东东
中铁十五局集团第二工程有限公司 上海 201703
摘要：箱型拱桥在成桥过程中的受力与稳定性比较独特，采用数值模拟方法对缆风索和未设置缆风索时的结构稳定性进行数值分析，结果表明成拱后，同时搭设脚手架施工拱上排架结构时，未设缆风索时稳定系数为6.05，设置部分缆风索后主肋的稳定性系数大于6.11，两者均满足规范稳定系数大于4的要求；设置风缆后，主肋稳定性增强；受力状况改善。
关键词：拱上排架; 拱肋； 稳定性分析
1 计算模型
采用梁单元模拟拱上排架，排架与主肋采用弹性连接中的刚性进行连接，考虑其自重，其他施工荷载，比如脚手架、模板等采用节点集中荷载进行模拟。设置缆风索和未设置缆风索时的结构离散图形见图1。
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每个排架出的架手架斜撑以及模板等按2吨计算，即为20kN进行计算。从安全储能方面考虑，把所有排架和1号排架模板重力等同时加设于主肋进行数值模拟计算与结构风险性评价。
施工期风荷载偏安全的按10年一遇风荷载进行考虑，计算中还考虑了主肋整体升温25度和降温25度时对主肋施工期稳定性的影响。具体荷载取值如下：结构自重：混凝土容重γ=25kN/m3；温度荷载：25℃；风荷载：10年一遇水平风荷载值为qwh=2.21kN/m2。本次计算考虑1个工况，即所有排架、脚手架等施工荷载及风荷载同时施加于结构之上。
3 计算结果
通过建立模型、施加荷载并按规范进行组合后，可算得各施工阶段节段主要截面的弯矩、轴力，通过曲屈分析，可以得到不同施工工况的稳定系数，见下表所示：
表2 拱上排架施工稳定性计算结果
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由表2可知，拱上排架在设置缆风索和不设置缆风索施工时的稳定性系数分别为6.11与6.05，均大于拱桥设计规范要求(拱桥稳定性系数需大于4），满足第一类稳定性要求。
4 结论
经过建模并进行荷载组合对比计算，成拱后，同时搭设脚手架施工拱上排架结构时，主肋稳定性结论如下：未设缆风索时，稳定系数为6.05，设置部分缆风索后，主肋的稳定性系数大于6.11，两者均满足规范稳定系数大于4的要求；但设置风缆后，主肋稳定性增强；受力状况改善。
参考文献
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作者简介：邢东东，河南禹州人，男，（1986.11-），工程师，主要从事公路和桥梁施工管理工作。