蔣松佑

摘? 要：針對某大橋鋼結構設計方案，利用有限元軟件進行分析，根據相關規(guī)范判定結構設計的合理性，并根據分析結果進行加固設計，經驗算分析表明，加固方案，技術合理，經濟可行，為類似工程提供參考。

關鍵詞：鋼結構;加工棚;加固

中圖分類號：TU398.2? ? ? ? 文獻標志碼：A? ? ? ? ?文章編號：2095-2945（2020）16-0094-02

Abstract： Aiming at the design scheme of the steel structure of a bridge， the finite element software is used to analyze the rationality of the structural design according to the relevant codes， and the reinforcement design is carried out according to the analysis results. The empirical analysis shows that the reinforcement scheme is technically reasonable and economically feasible， thereby can provide reference for similar projects.

Keywords： steel structure; processing shed; reinforcement

1 結構概況

某大橋項目鋼結構加工棚采用輕鋼結構，結構跨度25m，檐口高8.5m，屋面矢高1.5m，屋面和墻面采用C形檁條。

加工棚柱采用219×10mm截面鋼管。主桁架采用張弦梁結構體系，上部張弦桁架為三角桁架，弦桿截面48×3mm，腹桿截面25×3mm，張弦拉桿為60×3mm鋼管，張弦豎腹桿截面48×3mm。屋面檁條采用120×40×1.5mm截面C形檁條。

結構布置剖面圖如圖1。

2 結構模型

屋面恒荷載采用0.375mm厚壓型鋼板輕型屋面，根據荷載規(guī)范取值0.05kN/m2。按照荷載規(guī)范，不上人屋面活荷載應取值0.3kN/m2。遵義地區(qū)雪荷載按照10年一遇，取值0.1kN/m2。根據荷載規(guī)范，遵義地區(qū)基本風壓按照10年一遇，取值0.2kN/m2，體型系數分區(qū)及取值如圖2，根據全國地震區(qū)劃，本項目不在地震區(qū)，不考慮抗震。根據《建筑結構可靠度設計統(tǒng)一標準》，本工程設計使用年限為5年，屬臨時結構，結構重要性系數取0.9。采用同濟大學3D3S鋼結構分析軟件。

3 原結構方案驗算

主結構強度應力比最大0.909，最大部位集中在下弦中部位，強度應力比滿足規(guī)范要求。主結構平面外穩(wěn)定應力比最大2.434，最大部位集中在下弦部位，穩(wěn)定應力比不滿足規(guī)范要求。主結構平面內穩(wěn)定應力比最大2.434，最大部位集中在下弦部位，穩(wěn)定應力比不滿足規(guī)范要求。主結構恒荷載（僅考慮檁條和屋面板）作用下位移最大為35mm，小于門鋼規(guī)范L/180=25000/180=139mm。在風荷載作用下，柱頂位移為54.4mm，小于H/60=8500/60=141mm，滿足規(guī)范要求。

在活荷載作用下，下弦桿中部受拉最大，最大拉力為77kN。在活荷載作用下，下弦桿中部受壓，最大壓力為34.8kN，上弦桿受拉，最大拉力31.3kN。根據以上分析：原結構方案不滿足規(guī)范要求。

4 擬采用加固方案

張弦桁架局部增加豎桿，加強張弦桁架結構剛度，增加桿件及截面布置圖如圖3。為保證張弦桁架上弦受壓穩(wěn)定性，減小穩(wěn)定計算長度，應增加屋面平面內支撐。為保證主結構風荷載作用下弦受壓穩(wěn)定性，減小穩(wěn)定計算長度，應增加平面內支撐和系桿。為保證結構縱向抗側剛度，應增加縱向柱間支撐，采用20mm直徑圓鋼，中間及兩端布置總共3道。

5 加固方案結構驗算

主要計算結果如下：

主結構強度應力比最大0.907，最大部位集中在腹桿，強度應力比滿足規(guī)范要求。主結構平面外穩(wěn)定應力比最大0.866，最大部位集中在中間弦桿端部，穩(wěn)定應力比不滿足規(guī)范要求。主結構平面內穩(wěn)定應力比最大0.89，最大部位集中在中間弦桿，穩(wěn)定應力比滿足規(guī)范要求。主結構恒荷載（僅考慮檁條和屋面板）作用下位移最大為97mm，小于門鋼規(guī)范L/180=25000/180=139mm。主結構風荷載作用下位移最大為54mm，小于門鋼規(guī)范L/60=8500/60=141mm。在活荷載作用下，下弦桿中部受拉最大，最大拉力為79.6kN。在活荷載作用下，下弦桿受壓，最大壓力為35.5kN，上弦桿受拉，最大拉力為30.1kN。根據驗算結果加固方案滿足規(guī)范要求。

6 結束語

（1）考慮到加工棚為臨時結構，加固結構方案恒荷載僅考慮了輕型屋面板荷載0.05kN/m2，使用中嚴禁附加其他恒荷載，如吊頂等。

（2）考慮到加工棚為臨時結構，加固結構方案根據《鋼結構設計規(guī)范》活荷載僅考慮了0.3kN/m2，施工及使用維護時，嚴禁附加較大的活荷載，比如檢查維修時人和材料總荷載不超過0.3kN/m2。

（3）考慮到加工棚為臨時結構，雪荷載及風荷載均采用10年一遇荷載，在使用過程中需重點關注大雪、大風天氣預報，提前設置抗風措施或及時清雪。

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