3.5軍用梁行車和堆土時的荷載驗算
3.5.1荷載驗算前提條件材料為15MnVq、16Mnq鋼材,車速不超過3kmh,城市A級荷載。
3.5.2計算模型通過單層24m跨度加強型六四式軍用梁交通通行和臨時堆土受力計算采用韓國MidasCivil671軟件計算,Midas為空間結(jié)構通用有限元計算軟件,內(nèi)建了國內(nèi)各種規(guī)范規(guī)定的材料和荷載,包括城A和各種型鋼材料和截面。本次計算加載為加強型六四式軍用梁結(jié)構。
本結(jié)構取一片梁建立模型,每片梁間距1m,每片梁間以橫向連接系連接,結(jié)構計算沿縱向(車行方向)取1m進行荷載簡化,計算結(jié)構模型見相關圖,取本標段的第2期圍擋所示為計算工況。
在計算模型的左邊15m(軍用梁北側(cè))范圍為雙向4車道車行范圍,汽車活載按城市A級荷載考慮。臨時路面系統(tǒng)考慮為2cm厚鋼板,在每個出土口范圍,由于梁片間跨度達3m,需另外在上面再鋪一張6m寬、9m長、2cm厚鋼板,局部加強。
在計算模型的右邊9m(軍用梁南側(cè))范圍為出土口施工范圍,為在軍用梁上臨時堆土考慮,在軍用梁上鋪設一層1.2cm厚鋼板,在出土口的兩側(cè)分別考慮臨時平鋪一定高度的開挖土方。
3.5.3荷載
?。?)恒載結(jié)構自重:鋼材容重78.5kNm3.橋面鋼板自重:2cm厚鋼板、寬15m,1.2cm厚鋼板,寬9m.q1=78.5×0.02=1.57kNm;q2=78.5×0.012=0.942kNm。土的自重:按試算法考慮的松土厚度為1.8m,松土的平均容重為16kNm3,則q3=1.8×16=28.8kNm。
?。?)活載汽車活載:城市A級車輛荷載,4車道布置,車道折減系數(shù)0.67??v向分布系數(shù):城A車輛荷載為輪間距1.8m,車道間距1.3m??v向車隊取2個最重軸,軸重140kN,輪重70kN,兩重軸間距1.2m。其作用影響范圍,考慮橫向聯(lián)系位置,取4m,即總共4片梁承受??v向分布系數(shù)=24=0.5。沖擊系數(shù)μ=0.6686-0.3032×lg(24)=0.25。
3.5.4荷載組合結(jié)構自重+橋面鋼板自重+土的自重+汽車活載×0.67×0.5×(1+0.25)。
3.5.5單元內(nèi)力計算結(jié)果計算結(jié)果數(shù)值以拉為正,以壓為負,計算結(jié)果如相關所示。
3.5.6結(jié)論在出土口兩側(cè)允許平均堆土厚度1.8m的情況下,以上各桿件都滿足承載力的要求。其中最外端加強三角的外斜桿,是整體承載力控制桿件。本結(jié)構按縱向(車行方向)4m計算,如果覆土不是集中在4m寬范圍內(nèi),可按照體積相應提高容許土層厚度。在平均堆土厚度為1.8m的情況下,按高峰期單個出土口每天最大可出土300m3考慮,則出土口兩側(cè)允許堆土寬度的范圍為300(9×1.8)=18.5m,即出土口單側(cè)考慮9.3m就可以滿足施工出土高峰期需求。實際施工中可考慮在其余地段也滿鋪鋼板,用作堆放鋼支撐等其他施工材料。
4、結(jié)語 南京地鐵二號線新街口車站采用在國內(nèi)較少運用的軍用梁鋪蓋法施工技術,半蓋挖、半明挖,倒邊施做圍護結(jié)構,分期形成臨時路面桁架梁鋪蓋體系,加強型六四式鐵路軍用梁因其良好的承載性能和拆裝簡便的特點,在鋪蓋順作法方案中得到了很好運用。該方案與暗挖法和全蓋挖法相比降低了工程難度和造價,節(jié)約了工期,而且使地鐵施工對地面交通、周邊建筑物和環(huán)境的影響降到最低限度,真正體現(xiàn)了車在地上走,施工地下行的現(xiàn)代施工技術新理念,具有較高的科研、經(jīng)濟和社會推廣價值。
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