Ｖａｌｕｅ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ・８５・ 连续钢箱梁桥抗倾覆稳定探讨 Ｄｉｓｃｕｓｓｉｏｎ ｏｎ ｔｈｅ Ｓｔａｂｉｌｉｔｙ ａｇａｉｎｓｔ Ｏｖｅｒｔｕｒｎｉｎｇ ｏｆ Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ Ｓｔｅｅｌ Ｂｏｘ Ｇｉｒｄｅｒ Ｂｒｉｄｇｅ 易成ＹＩ Ｃｈｅｎｇ （中铁第一勘察设计院集团有限公司，西安７１００４３） （Ｃｈｉｎａ Ｒａｉｌｗａｙ Ｆｉｒｓｔ Ｓｕｒｖｅｙ＆Ｄｅｓｉｇｎ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ Ｇｒｏｕｐ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｘｉ ａｎ ７１００４３，Ｃｈｉｎａ） 摘要：通过互通立交（２７＋４１＋２７）ｍ连续钢箱梁工程，对连续钢箱梁进行计算分析。本次分析采用ＭＩＤＡＳ软件建立模型，考虑钢箱 梁在最不利荷载组合下的最大内力，进行结构应力和挠度分析。 Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｒｏｕｇｈ ｔｈｅ ｉｎｔｅｒｃｈａｎｇｅｓ（２７＋４ｌ＋２７）ｍ ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ｓｔｅｅｌ ｂｏｘ ｇｉｒｄｅｒ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ，ｔｈｅ ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ ａｎｄ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ｓｔｅｅｌ ｂｏｘ ｇｉｒｄｅｒ ａｒｅ ｃａｒｒｉｅｄ ｏｕｔ．Ｔｈｉｓ ａｎａｌｙｓｉｓ ｕｓｅｓ ＭＩＤＡＳ ｓｏｆｔｗａｒｅ ｔｏ ｂｕｉｌｄ ｔｈｅ ｍｏｄｅｌ，ｃｏｎｓｉｄｅｒｓ ｔｈｅ ｍａｘｉｍｕｍ ｉｎｔｅｒｕａｌ ｆｏｒｃｅ ｏｆ ｓｔｅｅｌ ｂｏｘ ｇｉｒｄｅｒ ｕｎｄｅｒ ｈｔｅ ｍｏｓｔ ｕｎｆａｖｏｒａｂｌｅ ｌｏａｄ ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ ｔｏ ａｎａｌｙｚｅ ｔｈｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｄｅｆｌｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｓｔｒｅｓｓ． 关键词：连续钢箱梁；结构计算；应力；挠度 Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ｓｔｅｅｌ ｂｏｘ ｇｉｄｒｅｒ；ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ；ｓｔｒｅｓｓ；ｄｅｎｅｃｔｉｏｎ 中图分类号：Ｕ４４８ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００６—４３１１（２０１５）２１—００８５—０３ ０引言 项紧。小里程侧第一孔（２９ｍ）、第二孔（４１ｍ）均在圆曲线 自改革开放以来我国经济快速发展，伴随着城市化步 （Ｒ＝６５ｍ）上；第三孔部分梁长（２５．７９４９ｍ）在圆曲线（Ｒ＝ 伐的加快，道路交通需求激增，城市高架道路系统得到了 ６５ｍ）上，第三孔部分梁长（３．２０５１ｍ）在缓和曲线上（Ｌｓ＝ 前所未有的发展。由高架道路组成的城市快速路或者主干 ３９．９０９９ｍ ｏ全联按照不影响下行道路的运营，分为５大段 道在城市交通中发挥着举足轻重的作用。在城市立交工程 （吊装分段），自小里程分别为２１．４４ｍ（Ａ节段）、１６．００ｍ（Ｂ 中建筑物非常密集，各种管线与设施密布，因此线形选择 节段）、２２．５ｍ（Ｃ节段）、１７．５０ｍ（Ｄ节段）和２１．４４（Ｅ节段）， 和桥墩布置受到诸多因素的限制而选择余地较小，常常会 最大段吊装重量为１１０ｔ。 使用小曲线半径的线形。在线路曲线半径较小时或者为跨 在钢箱梁两端设封端隔板，端横隔板与桥跨分界线平 越既有道路或者桥梁，通常情况下选择能很好满足线形需 行，中横隔板均为径向布置，在每跨距离梁端２ｍ左右在 要并且跨越能力强的预应力混凝土连续梁或者钢箱梁。预 底板设置进人检查孔，孔径８００ｍ。 应力混凝土连续梁比钢箱梁经济但施工工期长，对既有交 钢梁与现浇钢筋混凝土之间通过采用ｄ？２２ｘ６０ｍｍ圆 通影Ⅱ向较大。钢箱梁则可以采用工厂预制现场吊装的方式 柱头焊钉进行连接，焊钉设置在钢梁项板上，间距１５ｃｍ； 节省施工工期和满足地面交通的需求。再者，随着我国钢 沿路线设计线方向间距１５ｃｍ。现浇钢筋混凝土中掺入钢 铁工业快速发展和钢结构设计能力的提高，钢结构桥梁越 纤维，以增强混凝土的抗裂性能。 来越多地运用于城市交通工程中，并且取得了很好的使用 为加强端横梁处内填混凝土与钢梁的粘结，在与端 效果和景观效果。 横梁处内填混凝土相接的钢板上布设￣ｂｌ６ｘ６０ｍｍ圆柱 １工程概况 头焊钉。 互通立交桥匝道采用（２７＋４１＋２７）ｍ连续钢箱梁，采用 边跨距梁端４ｍ范围内，曲线内外侧钢箱室内均采用 单幅桥梁，桥梁全宽１０．０ｍ（含两侧防撞护栏）。钢箱梁位 素混凝土压重，内侧钢箱室压重荷载集度为９１ｋＮ／ｍ；内侧 于半径为６５ｍ的圆曲线和缓和曲线上。梁体外形为流线 钢箱室压重荷载集度为４５．５ｋＮ／ｍ。 型等高连续钢箱梁，钢箱梁顶宽９．８０ｍ，箱梁两侧腹板采 ３计算分析 用相同高度，桥面横坡由箱梁整体旋转３．５５％及现浇桥面 ３．１应力计算 板厚度形成。 主桥整体计算采用韩国桥梁结构通用有限元分析与 ２主桥结构 设计软件ｍｉｄａｓ Ｃｉｖｉｌ。将计算对象作为平面梁划分单元作 连续钢箱梁梁高１．７ｍ。钢箱梁跨中截面段顶板板厚 出构件离散图，全桥共划分７３个单元。求得构件在使用阶 １４ｍｍ，底板板厚１６ｒａｍ；支点截面段顶板板厚２０ｍｍ，底板 段时的应力、内力和位移；根据规范规定的各项容许指标， 板厚２０ｍｍ。纵肋采用倒Ｔ型和Ｉ型焊接截面，纵肋间距为． 验算构件是否满足规范规定的各项要求。 ３００ｍｍ，竖肋板厚８～ｌＯｍｍ，水平肋板厚ｌＯｍｍ。横隔板一 般间距１．５０ｍ，支点处横隔板间距一般为０．７５ｍ，并进行了 计算单元划分模型如图ｌ所示，箱梁标准段截面如图 局部加劲处理；端横隔板板厚为２０ｒａｍ，中横隔板板厚为 ２所示。 １Ｏｍｍ，为了便于节段间现场施焊，横隔板上布置进人孔。 标准效应下截面上下应力如图３及图４所示，由图可 钢箱梁腹板板厚１６ｍｍ，腹板设Ｉ型纵向加劲肋，布置间距 知，标准效应截面上下缘正应力均满足规范要求。 离为３００ｒａｍ。支座处钢箱梁底板下设楔型钢板，采用磨光 ３－２位移计算 通过计算，得出边跨跨中及中跨跨中截面位移值如表 作者简介：易成（１９８１一），男，四川内江人，中级工程师，毕业于兰 １所示。恒载作用下的挠度８－－４１．５ｍｍ；汽车荷载作用下的 州交通大学，工学硕士。 最大挠度８＝２８．８ｍｍ＜［Ｂ］＝４１０００／８００＝５１．３ｍｍ：实际挠跨比 ・８６・ 价值工程 寤ⅢⅡ圈 ⅢⅡ Ⅱ啜ⅡⅢ 塞座虫 心线 桥墩史 ２ １３ ２１ ３６ Ⅱ西 桥 ± Ⅲ弱 ５Ｏ ６０ Ⅲ口 支财业冀 图１单元划分模型 图２箱梁标准段截面 －９９．８ 图３标准效应上缘正应力（ＭＰａ） 图４标准效应下缘正应力（ＭＰａ） ￣／Ｌ＝１／１４２４。因此需设预拱度，边跨中需设预拱度值为 １４．０＋１３．８／２＝２０．９ｒａｍ；中跨中需设预拱度值为４１．５＋２８．８／２ ＝５５．９ｍｍｏ 表１位移表（ＭＰａ） 荷载工况、＼、 边跨跨中截面 中跨跨中截面 由于连续钢箱梁位于曲线上，曲线内外侧支座反力不 致，外侧较内侧小，在标准效应组合下支座可能受拉，为 此在边跨距梁端４ｍ范围内，曲线内外侧钢箱室内均采用 素混凝土压重，内侧钢箱室压重荷载集度为９１ｋＮ／ｍ：内侧 钢箱室压重荷载集度为４５．５ｋＮ／ｍ。全桥设置双支座，加大 双支座的间距，采用双支座及压重后支座反力表见表２。 一４结语 恒载最大位移值 静活载最大位移值 标准效应组合最大位移值 一１４．０ｒａｍ 一１３．８ｍｍ －３１．９ｍｍ －４１．５ｒａｍ －２８．８ｒａｍ －８９．１ｍｍ ①连续钢箱梁结构新颖，外形简洁、美观，闭合空心截 面抗弯和抗扭刚度大，同时，连续钢箱梁安装迅速，便于养 护箱形梁可以在工厂制成大型安装单元，从而减少工地连 接螺栓数量，箱形截面结构简单，油漆方便，且由于内部为 闭合空间，更容易抗锈蚀。 ３．３支座反力计算 表２支座反力表（ｋＮ） 边支点１ 中支点１ 中支点２ 边支点２ 荷载＇ｔ－ 况～＼ 曲线内侧 ９０６ ８７２ ３８６ —６２５ １２０２ １５６ 曲线外侧 ９２１ ８９９ １９４５ —２８７ ２９５８ ７０４ 曲线内侧 ２７１７ ２５３７ ６８５ —７２９ ２５１４ ９２０ 曲线外侧 １９２１ １７９９ ２７３５ —５３ ５００３ ２０９４ 曲线内侧 ２７２４ ２５４５ ６９０ －７３２ ２５３２ ９３１ 曲线外侧 ｌ９１７ １７９６ ２７３３ －４６ ４９９１ ２０９１ 曲线内侧 ９１１ ８７６ ３８６ —６ｌ８ １２０３ １６５ 曲线外侧 ９１９ ８９６ １９３２ －２７４ ２９４６ ７１６ 恒载最大支反力 恒载最小支反力 １．３｝活载最大支反力 １－３十活载最小支反力 标准效应组合最大支反力 标准效应组合最小支反力 支座吨位 ３０００ ５ｏ０Ｏ ５００Ｏ ３０ｏ０ Ｖａｌｕｅ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ・８７・ 加热炉内衬故障及修复措施研究 Ｏｎ ｔｈｅ Ｌｉｎｅｒ Ｆａｕｌｔｓ ａｎｄ Ｒｅｓｔｏｒａｔｉｏｎ Ｍｅａｓｕｒｅｓ ｏｆ ｔｈｅ Ｈｅａｔｉｎｇ Ｆｕｒｎａｃｅ 吕岩ＬＶ Ｙａｎ （抚顺石化公司洗涤剂化工厂生产分厂，抚顺１ １３００１） （Ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ Ｆａｃｔｏｒｙ，Ｄｅｔｅｒｇｅｎｔ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｐｌａｎｔ ｏｆ Ｆｕｓｈｕｎ Ｐｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｆｕｓｈｕｎ １ １３００１，Ｃｈｉｎａ） 摘要：本文从加热炉日常运行出现的问题出发，分析了影响加热炉衬里损坏的原因，制定解决问题措施，解决了加热炉长周期运 行瓶颈。 ｆｕｒｎａｃｅ ｆｉｂｒｅ，ａｎｄ ｆｏｒｍｕｌａｔｅｓ ｍｅａｓｕｒｅｓ ｏｆ ｓｏｌｖｉｎｇ ｔｈｅ ｐｒｏｂｌｅｍｓ ｔｏ ｓｏｌｖｅ ｔｈｅ ｌｏｎｇ－ｔｉｍｅ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｂｏｔｔｌｅｎｅｃｋｓ ｏｆ ｔｈｅ ｈｅａｔｉｎｇ ｆｕｒｎａｃｅ． ’Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｂａｓｅｄ ｏｎ ｄａｉｌｙ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｐｒｏｂｌｅｍｓ ｏｆ ｔｈｅ ｈｅａｔｉｎｇ ｆｕｒｎａｃｅ，ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ａｎａｌｙｚｅｓ ｔｈｅ ｒｅａｓｏｎｓ ｏｆ ｉｍｐａｃｔｉｎｇ ｔｈｅ ｌｉｎｅｒ ｄａｍａｇｅ ｏｆ 关键词：加热炉；衬里；耐火纤维 Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｈｅａｔｉｎｇ＂ｆｕｍａｃｅ；ｌｉｎｅｒ；ｒｅｆｒａｃｔｏｒｙ ｆｉｂｒｅ ． 中图分类号：ＴＧ１５５．１＋２ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００６—４３１１（２０１５）２１—００８７—０２ ０引言 洗化厂生产分厂共有８台加热炉，为下游装置提供热 量。Ｈ５０１、Ｈ２５０１加热炉是抚顺石化公司洗化厂生产分厂 ＬＡＢ装置重要设备，０８至０９年度运行期间对两套加热炉 监测发现炉表散热损失较大，综合热效率不能满足要求， 在２００９年停气检修期间对炉内衬里检查，发现两炉内保 温有不同程度损坏，对设备的稳定运行造成严重的威胁。 为了规避上述现象，本文在技术分析和运行调研的基础 上，采用耐火纤维喷涂技术来修复加热炉炉墙衬里，经过 运行实践发现修复效果较好，不仅使对炉体恢复了稳定运 行状态，而且实现了节能降耗。 １加热炉衬里损坏情况及原因分析 加热炉原炉衬设计采用复合轻质耐火纤维与特制纤 维毡叠加结构，纤维型材之间有接缝，不仅影响其整体性， 而且使拐角、异形面更加明显。由于纤维具有较强的热收 缩性能，因而在使用阶段极易产生贯通缝隙。加之辐射室 衬里平铺粘接结构设计不合理，使得工人难以按照设计要 求处理异形部位，没办法均匀涂刷胶黏剂，使得黏结力较 小，加热炉在运行一段时间后就会出现衬里脱落的现象。 炉膛内热空气从缝隙窜入炉衬与钢板接触部位，导 致炉衬锚固件与含Ｓ烟气长时间接触受到严重腐蚀，同 时钢板内侧也受到烟气腐蚀，当Ｌ型钉锚固件腐蚀到一 定程度已不能承受内保温重量时便从根部折断，导致炉 内衬与钢板整体脱离从而引起离弧，在内衬离弧处可见 炉墙外漆明显变色脱落，而且外表温度与其它部位相比 显著提高，导致炉子综合热效率降低，严重影响设备的使 用和安全。（图１、２） ２耐火纤维喷涂技术 耐火纤维喷涂技术是利用专用纤维喷涂设备，将经过 预处理的散状耐火纤维棉直接喷涂在加热炉炉墙表面的 技术。在喷射过程中，将专用高温胶黏剂均匀喷入纤维流， 二者充分混合后一同喷到炉墙表面。相较于通过其它途径 作者简介：吕岩（１９８２一），男，满族，吉林四平人，洗化厂生产分厂 得到的纤维炉衬相比，耐火纤维喷涂技术具有先进的技术 厂长助理，工程师，研究方向为化工厂转动设备运行 优势，譬如：①一次性整体喷涂所得的炉衬没有接缝，且喷涂时散 维护与故障诊断。 表３采用单支座且梁端未压重支座反力表（ｋＮ） — 边支点１ 中支点１ 中支点２ 边支点２ 荷载工况～＼ 曲线内侧 ７４３ 曲线外侧 ７８３ 曲线内侧 ２３３７ 曲线外侧 １６１４ 曲线内但』 ２４２４ 曲线外侧 ’１６６８ 曲线内侧 ７９３ 曲线外侧 ８０９ 恒载最大支反力 恒载最小支反力 １＿３ 活载最大支反力 ｌ－３ 活载最小支反力 标准效应组合最大支反力 标准效应组合最小支反力 ７５０ ３５５ －８３１ ９７４ －２３１ ７９１ １８０９ —３７９ ２４２６ ８０５ ２１３１ ６３７ －９９９ ２１３７ ８５４ １４９３ ２６５３ －６９ ４２５３ ２２６５— ２１６３ ６８３ －９６６ ２Ｉ２７ ８３５ １５２７ ２６２４ －６２ ３９９３ ２１８９ ７６２ ３６３ —８１０ ９７４ —２５０ ７１７ １７５８ －３５６ ２５６３ ８１６ ②连续钢箱梁结构自重轻，在实际孔跨布置时尽量使 座反力趋于平衡，避免支座脱空情况。 参考文献： 边跨长度与中跨长度的比值要大，避免边支座受力过小， 出现支座脱空。 ［１】汪海涛．独柱墩匝道桥抗倾覆研究［Ｊ】．建筑与工程，２０１１ （９）：３３４—３８７． ③由于“弯一扭”耦合作用，小半径的钢箱梁容易出现 曲线外侧支座“超载”，曲线内侧支座脱空的状态。因此在 条件允许的情况下，全桥设置双支座，加大双支座的间距： 在边跨距梁端钢箱室内采用素混凝土压重：有利于梁端支 ［２】项海帆．高等桥梁结构理论［Ｍ】．北京：人民交通出版社， ２００１，４． 【３】程翔云．桥梁理论与计算【Ｍ】．北京：人民交通出版社， １９９０．１