貝雷梁-鋼管組合支架的設計及優化探究

【摘要】以杭州市某橋梁工程在對斜拉橋0#塊進行施工時搭設的貝雷梁-鋼管組合支架為例，提出了增設跨中支座的方法對該組合支架進行設計優化，并采用理論公式和有限元軟件SAP2000驗算了結構優化前后的強度及穩定性。結果表明：單跨貝雷梁-鋼管組合支架由于跨度較大，對貝雷梁間距和鋼管柱直徑都有較高要求，工程用鋼量大、材料強度利用率低；增設跨中支座后，跨中支架處鋼管承擔了近35%的豎向作用，有效降低了貝雷梁跨度，貝雷梁撓度、鋼管柱內力得到控制；優化設計后，貝雷片節約了162片，鋼管柱用鋼量減少了9.18 t。

【關鍵詞】貝雷梁； 鋼管支架； 跨中支架； 有限元模型； 優化

【中圖分類號】U445.35【文獻標志碼】A

［定稿日期］2023-06-21

［作者簡介］袁鴻（1988—），男，本科，高級工程師，主要從事橋梁工程工作。

0 引言

貝雷梁-鋼管組合支架由于具備承載能力高、施工周期短、經濟效益高等特點［1-2］，在橋梁建設中廣泛應用。雷鵬暉［3］介紹了貝雷梁結合鋼管支架的施工工藝，并通過Midas軟件建模分析，表明該支架體系能夠有效解決復雜情況下的施工難題。仇天天等［4］對比了上承式貝雷梁和下承式貝雷梁的受力性能，總結出上承式貝雷梁的受力性能更好的結論。趙可［5］認為，非加強型貝雷梁在10倍自重荷載下的極限跨度為21 m。

在澆筑承受大質量橋面時，非加強型貝雷梁的極限跨度往往難以滿足實際工程所需。本文依托杭州市某橋梁工程，通過有限元軟件SAP2000模擬了貝雷梁-鋼管支架的受力情況，提出了增設跨中支架的優化方法，并對比了優化前后的用鋼量變化情況，為類似工程的支架設計提供一定的參考。……