简支变连续结构体系中临时支座拆除顺序研究

刘亚楠

(兰州铁道设计院有限公司，甘肃兰州 730000)

1 临时支座拆除顺序

临时支座在结构体系转换过程中起着过渡的作用，它的选取目前并没有统一的规定，但根据构造和工艺特点，要求临时支座既能满足施工过程中结构的承重需要，又要在体系转换完成后易于拆除。如果支座强度太低，受压后就易于破碎，从而导致主梁下沉值不能一致，既影响连续钢束预应力管道的正确对位，又增加桥面铺装厚度。如果支座强度太高，由于拆除支座空间狭小且为高空作业，既增加了拆除的难度，又增加了拆除的危险性。因此，在简支变连续桥梁施工过程中必须根据实际情况选择合适的临时支座。

简支变连续桥梁施工中临时支座的拆除是重要工序之一，但是在实际施工过程中临时支座的拆除顺序往往随意性很大。这就需要对其进行深入的研究，以期找出合理的拆除顺序。

众所周知，临时支座和永久支座之间一般都有一定的高差，而且永久支座起作用的前提是其发生一定的变形即压缩，此高差和压缩量的大小对拆除过程中结构体系的应力变化起到主导性的作用。临时支座的拆除过程中，不同永久支座处的相对位移势必会引起主梁的应力发生重分布。为了寻求合理的拆除顺序，本文主要考虑三种临时支座的拆除顺序，并详细比较不同拆除顺序下主梁内应力重分布的规律和特点。

2 临时支座拆除计算分析

临时支座拆除的三种顺序为:工序1依次拆除、工序2对称拆除和工序3间隔拆除，见图1。以下分别介绍三种顺序的计算结果。

图1 临时支座拆除顺序示意

2.1 工序1

从一端向另一端依次拆除临时支座。在建模分析计算过程中，工序1的计算分五个工况。工况一:1号、1'号临时支座拆除;工况二:1 号、1'号，2 号、2'号临时支座拆除;工况三:1 号、1'号，2 号、2'号，3 号、3'号临时支座拆除;工况四:1号、1'号，2号、2'号，3号、3'号，4号、4'号临时支座拆除;工况五:1号、1'号，2号、2'号，3 号、3'号，4 号、4'号，5 号、5'号临时支座拆除。五个工况下临时支座拆除引起的主梁挠度变化见图2，支座处主梁应力见表1，表中数据前“－”为压应力。

图2 工序1主梁挠度

表1 工序1支座处主梁应力 MPa

从图2可以看出1号、1'号临时支座拆除对第一和第二跨的影响最大，最大挠度值约为6.43 mm，而2号、2'号，3 号、3'号，4 号、4'号临时支座的拆除均引起前几跨一定程度的上升。

分析表1中数据可以得出:相应临时支座的拆除在对应的永久支座底板处产生了较大的拉应力，最大约为0.635 MPa;相应支座底板的拉应力随着不同工况而有相应的减小，与其挠度变化规律相一致。

2.2 工序2

对称拆除临时支座。在建模分析计算过程中，工序2的计算分三个工况。工况一:1号、1'号，5号、5'号临时支座拆除;工况二:2 号、2'号，4 号、4'号临时支座拆除;工况三:3号、3'号临时支座拆除。三个工况下临时支座拆除引起的主梁挠度变化见图3，支座处主梁应力变化见表2。

分析图3的曲线变化可以看出，对称拆除1号、1'号和5号、5'号临时支座时，主梁下挠数值达到了6.16 mm。尽管这一挠度会随着2号、2'号，4号、4'号和3号、3'号临时支座的拆除而消失，但考虑到临时支座拆除过程中的主梁冲击等因素，不希望如此。

由表2可知，对称拆除临时支座在连续端部支座处没有产生明显的不利应力，其变化规律与挠度变化也基本一致。

图3 工序2主梁挠度

表2 工序2支座处主梁应力 MPa

图4 工序3主梁挠度

2.3 工序3

间隔拆除临时支座。在建模分析计算过程中，工序3的计算分两个工况。工况一:1号、1'号，3号、3'号，5号、5'号临时支座拆除;工况二:2号、2'号，4号、4'临时支座拆除。两个工况下临时支座拆除引起的主梁挠度变化见图4，支座处主梁应力变化见表3。

分析图4的曲线变化可知，间隔拆除临时支座的两个工况对结构体系的影响均较小，产生的挠度相对前面两种工序也较小，最大值约为5.13 mm。显然这种变化均匀，对结构体系影响小，产生挠度也较小。该施工工序较合理。

表3 工序3支座处主梁应力 MPa

分析表3中的应力数据可知，间隔拆除临时支座在连续端部支座处的应力变化较小，最大值也只有0.281 MPa，远小于连续端部所储存的预应力。

3 结论

通过上面三种工序的分析对比可知:

1)临时支座拆除顺序的不同，对主梁结构的应力重分布有着不同的影响。

2)依次拆除临时支座和对称拆除临时支座产生的挠度值较大，同时也使主梁产生了不同程度的“附加挠度”，从而产生相应不利的“附加应力”，威胁结构本身的安全。

3)间隔拆除临时支座的挠度和应力变化均较为合理，引起的“附加挠度”及相应的“附加应力”较小，更有利于临时支座拆除过程中主梁的安全。

因此，临时支座拆除的合理顺序为间隔拆除。

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