大跨桥梁索塔横梁与施工支架耦合受力分析

大跨度桥梁索塔横梁多采用空腹箱型预应力混凝土结构，施工中常架设支架进行分层分段浇筑。为了合理设计施工支架及探究横梁底层混凝土结构与施工支架耦合受力性能，采用Hypermesh软件建立了索塔塔柱、横梁和施工支架仿真模型，并导入ABAQUS仿真软件对施工支架与横梁下层混凝土结构进行耦合受力仿真分析，再将有限元仿真模拟结果与施工监测实测数据进行对比分析。研究结果表明：横梁底层混凝土达到设计强度时，施工支架与底层混凝土结构能共同承担上层混凝土荷载；相比一次成型浇筑法施工，横梁采用分层浇筑法施工能有效减小钢管立柱应力，底层混凝土横梁能为施工支架分担30%～40%上层荷载；对于横梁分层浇筑上层混凝土，梁底设置施工支架可明显改善底层横梁混凝土结构受力；支架钢管立柱受力分布形式由中间向两端减小，因此可对横梁底索塔侧立柱进行结构优化设计；通过施工现场采集立柱应变数据，进一步验证了有限元仿真分析结果的正确性，表明施工支架与横梁底层混凝土结构能协同工作且效果良好。