陳煒杰

(中鐵二十五局集團(tuán)有限公司，廣東廣州 510600)

1 工程概況

廣州制梁場負(fù)責(zé)廣珠鐵路復(fù)工工程DK0+000～DK48+648上、下行線所有橋梁所需簡支T梁的預(yù)制，簡支T梁主要采用時速160 km客貨共線鐵路預(yù)制后張法簡支T梁(通橋(2005)2101)，其中20 m梁38片，24 m梁268片，32 m梁3 012片，另有非標(biāo)準(zhǔn)梁19.531 m 梁8 片，23.793 m 梁 4 片，29.9 m 梁20 片，共計3 350片簡支T梁。根據(jù)TB/T 2092-2003預(yù)應(yīng)力混凝土鐵路橋簡支梁靜載彎曲試驗方法及評定標(biāo)準(zhǔn)的有關(guān)規(guī)定，廣州制梁場需對簡支T梁進(jìn)行靜載試驗約57次。

2 方案選定

廣州制梁場T梁采用的是傳統(tǒng)的鋼質(zhì)剛性門架，利用基礎(chǔ)混凝土作為配重進(jìn)行靜載試驗，本文重點是對鋼質(zhì)剛性門架的設(shè)計檢算過程進(jìn)行闡述。結(jié)合各種梁型的靜載試驗數(shù)據(jù)，20 m曲線梁加載到1.2倍加載級時，加載力最大，此時的加載力為748 kN，考慮梁場生產(chǎn)可能增加梁型，兼顧使用次數(shù)多、使用時間跨度長等不確定因素。驗算時每個門架承受的集中荷載按1 000 kN進(jìn)行計算。鋼材選用A3鋼，根據(jù)《結(jié)構(gòu)設(shè)計原理》P496附表4-1中查得:軸向應(yīng)力［σ］=140 MPa，彎曲應(yīng)力［σw］=145 MPa，剪應(yīng)力［τ］=85 MPa。

3 驗算過程

3.1 拉桿部分

拉桿采用22b工字鋼，拉桿最薄弱的部位為上下預(yù)留插銷孔位置，因此需對預(yù)留插銷孔的位置進(jìn)行加強并檢算，如圖1，圖2所示。

計算各部位截面面積:

1)由五金手冊可以查得，22b工字鋼的截面面積A1=4 640 mm2。

圖1 A處拉桿截面

圖2 B處拉桿截面

2)A處拉桿截面:A2=4 640+20×195×2－9.5×70－20×60×2=9 375 mm2。

3)B處拉桿截面:A3=(9.5+20)×170×2－20×60×2=7 630 mm2。

可以看出，工字鋼自身截面面積最小，只需驗算工字鋼的容許拉力即可。

通過本文的研究和分析結(jié)果可知，加入亞硝酸鹽阻斷劑可以對食品中的亞硝酸鹽的含量起到一定的中和與控制效果。大蒜中的大蒜素可以對亞硝酸鹽的形成起到良好的控制效果，大蒜素本身還具有防癌的作用，但是洋姜對亞硝酸鹽的抑制作用并不是很明顯。同時脂的存在會對亞硝酸鹽產(chǎn)生一定的影響，其不僅能夠直接影響亞硝酸鹽的含量測定結(jié)果，嚴(yán)重時還會導(dǎo)致整個測定結(jié)果偏低。

容許拉力:［P］=［σ］×A=140×10－3kN/mm2×4 640 mm2=649.6 kN。

實際拉力:P=1 000 kN/2=500 kN ＜［P］=649.6 kN。

滿足受力使用要求。

3.2 插銷部分

插銷鋼質(zhì)采用45號鋼，根據(jù)《結(jié)構(gòu)設(shè)計原理》P496附表4-1中查得:剪應(yīng)力［τ］=125 MPa。

考慮插銷受實際的剪力:Q=1 000 kN/2=500 kN。

考慮周轉(zhuǎn)次數(shù)多，因此鋼銷的直徑選用55 mm。

核算擠壓強度:

上部插銷和下部插銷投影截面如圖3，圖4所示，可以看出下部插銷與靜載試驗臺座預(yù)埋件外露部分接觸處投影面積最小，故對此最不利截面進(jìn)行核算。同時由于45號鋼鋼質(zhì)較A3鋼好，現(xiàn)對靜載試驗臺座預(yù)埋件外露部分的A3鋼接觸面進(jìn)行擠壓強度檢算。

圖3 上部插銷

圖4 下部插銷

圖4下部插銷受向下拉力P的投影面積為:

受壓根據(jù)《結(jié)構(gòu)設(shè)計原理》P496附表4-1中查得:節(jié)點銷子的孔壁承壓應(yīng)力［σbs］=210 MPa。

σ =P/A=500×1 000/(2 585/1 000 000)=193 423 597.7 Pa=193.43 MPa ＜［σbs］=210 MPa。

由此可見，拉桿及地錨預(yù)埋構(gòu)件均滿足擠壓強度條件的要求。

3.3 橫梁部分

為保證使用，加力架承受的豎向拉力按1 000 kN計算，加力架兩立柱的間距為3 300 mm，支座反力Na=Nb=1 000/2=500 kN?？缰械膹澗豈max=Na×L/2=500×3.3/2=825 kN·m，兩端剪力為500 kN。

1)正應(yīng)力:最不利截面在跨中位置，截面如圖5所示。

橫截面抗彎截面系數(shù)為:

承受最大彎矩:

2)剪應(yīng)力:

最不利截面在兩端點位置，截面如圖6所示。

a.計算y軸形心位置:

X=∑Si/∑Ai=［20×200×(500－20/2)+2×(20×480×480/2+20×200×200/2)－2×40×65×(65/2+68)］/［200×20+2×(20×480+20×200)－4×20×65］=263 mm。

b.計算剪應(yīng)力:

Ix=Ix1+2Ix2+2Ix3－2Ix4=(200×203/12+(217+20/2)2×200×20)+2×(20×4803/12+(240－217)2×20×480)+2×(20×2003/12+1632×200×20)－4×(20×653/12+1632×65×20)=684 275 167 mm4。

Q=Ixb［τ］/=698 489 167×10－12×20×10－3×2×85×106/(3 689 560×10－9)/103=631 kN ＞500 kN。

圖5 最不利截面在跨中位置

圖6 最不利截面在兩端點位置

4 結(jié)語

在現(xiàn)場工程實踐當(dāng)中，施工方案的編制經(jīng)常會涉及到一些鋼構(gòu)件的檢算，本文根據(jù)制梁場的靜載試驗數(shù)據(jù)，利用材料力學(xué)檢算靜載試驗門架各部位的受力情況，確定門架各部位的截面尺寸，整個檢算過程對于工程實踐碰到的類似問題可以提供一些思路。有效地利用材料力學(xué)檢算方式、結(jié)合結(jié)構(gòu)力學(xué)的一些簡單分析，有時在工程實踐中能發(fā)揮舉足輕重的作用。

［1］孫訓(xùn)方，方孝淑，關(guān)來泰.材料力學(xué)［M］.北京:高等教育出版社，2006.

［2］葉建曙.結(jié)構(gòu)設(shè)計原理［M］.北京:人民教育出版社，2003.

［3］TB/T 2092-2003，預(yù)應(yīng)力混凝土鐵路簡支梁靜載彎曲試驗方法及評定標(biāo)準(zhǔn)［S］.

［4］通橋(2005)2101-Ⅲ，時速160公里客貨共線鐵路預(yù)制后張法簡支T梁跨度20 m［Z］.