土木工程桥梁毕业设计连续梁桥施工挂篮设计

1、xxxxxxxxx大学毕业设计连续梁桥施工挂篮设计design of hanging basket for construction of continuous girder bridge 20xx 届 土木工程 学院专 业 土木工程 学 号 xxxxxxx 学生姓名 xxxxxx 指导教师 xxxxxxxxxx 完成日期 2014年5月26日毕业设计成绩单学生姓名xxx学号xxxxxx班级土1001-14专业土木工程毕业设计题目连续梁桥施工挂篮设计指导教师姓名xxxxxxxxxx指导教师职称xxxxxxxxx评 定 成 绩指导教师得分评阅人得分答辩小组组长得分成绩：院长(主任) 签字：年 月

2、 日毕业设计任务书题目连续梁桥施工挂篮设计学生姓名xxxxx学号xxxxxxx班级xxxxxxxxx专业土木工程承担指导任务单位土木工程学院导师姓名xxxxxxx导师职称xxxxxxxx一、 设计内容按照有关的设计资料，设计某时速350km客运专线铁路无砟轨道现浇预应力混凝土连续梁施工中所使用的挂篮，按照给定的桥梁资料，独立进行挂篮的计算，并根据计算结果，完成一套挂篮的设计计算，编写设计说明书，并绘制部分图纸。二、基本要求(1)熟练掌握挂篮设计计算原理和方法；(2)熟练掌握结构力学，材料力学、钢结构设计原理等基础专业课程；(3)熟练掌握autocad绘制施工图的方法；(4)熟练掌握桥梁施工等相

3、关规范。三、分组情况及主要技术指标 (1)设计某时速350km客运专线铁路无砟轨道现浇预应力混凝土连续梁施工中使用的挂篮，根据给定的图纸进行。要求独立完成挂篮的计算，并绘制部分挂篮图纸。(2)主要技术指标：主桁架采用型钢制成，具体见有关设计资料。四、应收集的资料及参考文献1铁路桥梁钢结构设计规范（tb10002.2-2005）2钢结构设计规范（gb50017-2003）3毛瑞祥，程翔云公路桥涵设计手册基本资料m北京：人民交通出版社，19934 张志国，张庆芳钢结构（2版）m北京：中国铁道出版社，20085 陈伟，李明桥梁施工临时结构设计m北京：中国铁道出版社，2002 6 李廉锟结构力学（4版

4、） m北京：高等教育出版社，2004五、进度计划(1)第12周：熟悉资料和软件，完成外文翻译和开题报告；(2)第36周：初步拟定挂篮结构形式及尺寸，模板设计；(3)第712周：进行挂篮结构设计计算；(4)第13周15周：撰写结构设计说明书，绘图，毕业答辩。教研室主任签字时间 年 月 日毕业设计开题报告题目连续梁桥悬臂施工挂篮设计学生姓名xxxxx学号xxxxx班级xxxxxxxx专业土木工程一、 研究背景近年来，铁路公路发展迅猛，而桥梁的施工技术和施工工艺也随其在实践中日趋成熟。预应力连续梁桥由于其自身优势目前已广泛应用于许多大跨径梁桥中。预应力连续梁桥的施工方法有很多，如满堂支架现浇法、逐孔

5、施工法、悬臂施工法等，其中悬臂浇筑法最为常见。悬臂浇筑法常采用挂篮进行施工。挂篮施工具有制作简单、费用较低、施工操作快和适应能力强等优点，尤其适用于不中断桥下通航或交通的施工条件。因而挂篮悬臂浇筑施工法在连续梁施工中得到普遍应用，这就使得挂篮设计显得尤为重要。二、 国内外研究现状悬臂浇筑法自19世纪60年代在前西德首次使用以来已得到广泛应用。由于挂篮是悬臂浇筑的关键设备，在悬臂浇筑施工取得发展的同时，挂篮的设计研究也取得了一些进展。发展至今，挂篮已有很多形式，如桁架式，斜拉式，钢板梁式及牵索式，其中桁架式中三角形和菱形挂篮则最为常见，使用最多。目前国内外挂篮设计，往往采用根据已有资料和实际施工

6、要求，选取挂篮形式、连接方式和杆件，然后进行检算的方法。检算时常采用一些有限元软件进行，如midas，桥梁博士，ansys等。挂篮设计主要根据国内外施工水平主要从减轻挂篮自重、缩短挂篮施工周期、保证悬灌混凝土质量、改善施工环境和条件及考虑通用性等方面进行设计计算。三、 设计进行的主要工作和采用的方法、手段(1)根据已有资料分析结构，选取设计所选用的悬臂浇筑段。为方便分析，可将该浇筑段的截面尺寸用autocad绘制出来。(2)将所选设计截面分块，计算各块面积（若已在autocad中绘出截面尺寸，各块面积则可在其中显示），以便确定挂篮各部分所受荷载。(3)选取挂篮形式，根据控制截面各分块面积确定挂

7、篮各部分所受荷载，然后对挂篮各部分的材料及截面进行初设，并在midas软件中建立相应的模型，运行软件得出各部分受力及变形情况，检算其是否符合规范要求。若不符合规范要求，则修改材料或截面特性直至符合要求。(4)根据设计绘出挂篮各部分尺寸。可采用autocad进行绘图。四、 预期达到的结果通过对连续梁桥悬臂施工挂篮的设计掌握挂篮设计的一般过程，学会运用有限元软件midas进行结构模型的建立及计算，可独立运用有限元软件midas对桥梁常见结构进行有限元计算。掌握运用autocad绘图的各种技巧，提高绘图能力，熟悉现行公路桥涵的设计规范。提高收集、整理、分析资料的能力，独立解决专业问题的能力及专业外文

8、翻译的能力。指导教师签字时 间 年 月 日摘 要悬臂现浇法施工是大中型连续梁桥施工常采用的一种施工方法。挂篮作为该施工方法的主要设备，其设计的合理性对于连续梁桥的快速安全地施工有重要影响，所以对挂篮的设计是十分严格的。本课题以一条时速360公里客运专线铁路无砟轨道现浇预应力混凝土连续梁桥为背景，研究三角形挂篮的主要构造，对菱形挂篮各部分进行设计，使其能够满足该连续梁桥的施工要求。对该三角形挂篮的设计方法采用的是承载能力极限状态法，计算方法是手算与midas软件计算相结合，其中模板计算、主桁后锚、吊杆、内外模对拉筋是采用的手工计算，底模纵梁、底模前后横梁、侧模桁架、侧模导梁、内模框架、内模导梁、

9、前上横梁、主桁架采用midas建模计算。三角形挂篮设计时各个构件要满足强度、刚度和稳定性的要求，严格控制结构的变形，并且在此基础上要尽量减小挂篮整体重量，使挂篮的设计更加经济、合理。设计三角形挂篮时除了要满足设计桥梁的施工要求，还要有一定的普适性，使挂篮能够重复利用，节约资源。关键词：悬臂现浇 三角形挂篮 承载能力极限状态法 abstractcantilever cast-in-place construction is a common method in large and medium-sized continuous girder bridge construction. the ra

10、tionality of the design of hanging baskets which are the main equipment of the construction method have important influence to the fast and safe construction of continuous girder bridge, so, the design of hanging basket is very strict. this project is based an a speed of 360 km of railway passenger

11、line non-ballasted track cast prestressed concrete bridge as the background, studied the main structure of triangle hanging baskets and designed main parts of it, so that it can meet the construction requirements of the continuous girder bridge. the design method of triangle hanging basket is the ul

12、timate limit state. the calculation method is a hand to calculate combined with midas software calculation. among which, formwork, rear-end anchoring of main truss, hanging rods and tensile steel bars are use the manual calculation; stringer and crossgirder of bottom formwork, truss and launching no

13、se of side formwork, frame and launching nose of internal formwork, upper crossgirder, main truss are use the midas to calculate. when the hanging basket is designed the main parts of it should meet the requirements set by standard in strength, stiffness and stability, it is necessary to control the

14、 deformation of the structure , and on this basis ,try to reduce the hanging basket overall weight. make the design of hanging basket more economic and reasonable. when designing the triangle hanging basket in addition to meet the requirements of bridge construction, but also has the certain univers

15、ality, the hanging basket can be reused, save resources. key words: cantilever cast-in-place triangle hanging basket ultimate limit state 目 录第1章 绪 论11.1 引言11.2 国内外研究现状21.2.1 挂篮分类及特点21.2.2 三角形挂篮3第2章 挂篮设计说明52.1 挂篮设计依据及设计参考52.2 挂篮设计思路52.3 挂篮设计所用参数6第3章 底模模板及其纵横肋设计73.1 底模模板及其纵横肋设计说明73.2 腹板下底模模板设计73.3 底板下

16、底模模板设计93.4 底模横肋和纵肋设计113.4.1 1#段横肋设计113.4.2 4#段横肋设计123.4.3 8#段横肋设计133.4.4 12#段横肋设计143.4.5 纵肋的计算15第4章 侧模模板及其纵横肋设计164.1 侧模模板及纵横肋设计说明164.2 翼板下模板及其纵横肋设计164.2.1 翼板下模板设计164.2.2 翼板下模板纵横肋设计184.3 腹板侧模板及其纵横肋设计184.3.1 腹板侧模板设计184.3.2 腹板侧模板纵横肋设计20第5章 底模纵梁及下横梁设计225.1 底模纵梁设计225.1.1 浇筑1#段时纵梁计算225.1.2 浇筑4#段时纵梁计算275.1

17、.3 浇筑8#段时纵梁计算295.1.4 浇筑12#段时纵梁计算305.2 下横梁设计325.2.1 下横梁设计说明325.2.2 前下横梁设计325.2.3 后下横梁设计36第6章 侧模桁架及侧模导梁设计396.1 侧模桁架设计396.1.1 建立模型396.1.2 计算荷载406.1.3计算结果406.2 侧模导梁设计41第7章 内模框架及内模导梁设计437.1 内模框架设计437.1.1 计算荷载447.1.2 midas建模计算457.2 内模导梁设计47第8章 前上横梁及主桁设计498.1 前上横梁设计498.2 主桁设计508.2.1 主桁设计说明508.2.2 主桁各杆内力、支反

18、力及节点位移计算518.2.3 主桁各杆截面及缀板设计528.2.4 主桁各杆连接计算568.2.5 主桁后锚设计568.2.6 主桁抗倾覆稳定计算57第9章 内外模对拉筋及吊杆设计589.1 内外模对拉筋设计589.2 吊杆设计58第10章 结 论5910.1 挂篮各部分选材及其尺寸59参考文献60致 谢61附录a62a.1 原文62a.2 译文63附录b 设计图纸78第1章 绪 论1.1 引言随着我国经济的快速发展，桥梁工程的施工技术也得到了飞速发展，桥梁上部结构的施工方法越来越多样化，除了一些特殊的施工方法外，大致可分为预制安装和现浇施工两大类。其中，现浇法又可以分为固定支架发、逐孔现浇

19、法、悬臂浇筑发三类。悬臂浇筑发施工是以桥墩为中心向两边对称的、逐阶段的浇筑接长的施工方法。其主要的特点是施工过程中不需要大量的支架；不影响桥下通行；由于悬臂浇筑施工可在每一个桥墩形成一个独立的工作面，满足多工作面平行施工的条件，故可以加快施工进度，缩短施工工期；施工跨度可以非常大。现代的悬臂浇筑施工方法，最早应用于t形刚构桥的施工，后逐步推广到了悬臂梁桥、连续梁桥、斜拉桥和拱桥等多种形式的桥梁结构的施工中。就有关资料显示，自1952年以来100m以上的大跨度混凝土梁中，大概有80%的使用的是悬臂浇筑法施工。图1-1 悬臂浇筑分段示意图悬臂浇筑最常用的是挂篮悬臂浇筑施工，先在桥墩上方浇筑好0#块

20、，再在桥墩两侧逐节段对称浇筑施工，等到混凝土强度达到一定强度后再张拉预应力钢筋，然后再移动挂篮进行下一节段的施工，以此使悬臂端不断接长最终合龙。1.2 国内外研究现状1.2.1 挂篮分类及特点 施工挂篮按其结构形式分为以下几类：（1）平行桁架式挂篮结构特点：它的上部结构为等高桁架，其受力特点是：底模平台及侧模支架所承受的荷载均由前后吊杆垂直传至桁架节点和箱梁底板上，故又称吊篮式结构，桁架在梁顶用压重或锚固或二者兼之来解决倾覆稳定问题，桁架本身为受弯结构。这种挂篮为早起使用挂篮，由于其自身荷载太大，现以基本淘汰。（2）平弦无平衡重挂篮结构特点：平弦无平衡重挂篮是在平行桁架式挂篮的基础上，取消压重

21、，在主桁架上部增设前后上横梁，根据需要，其可沿主桁纵向滑移，并在主桁横移时吊住底模平台及侧模支架。由于挂篮底部荷载作用在主桁架上的力臂减小，大大减小了倾覆力矩，故不需要平衡重，其主桁后端通过梁体竖向预应力筋锚固于主梁顶板上。由于其并未从根本上克服挂篮结构庞大，自身静载较大的特点，故应用不是很广泛。（3）弓弦桁架式挂篮 结构特点：弓弦桁架式挂篮的主桁架外形像弓形，可认为是从平行桁架式挂篮演变而来，除了具有桁架高度随弯矩大小变化，受力合理的特点外，还可在安装时在节后内部预施应力以消除非弹性变形，故也可取消平衡重，重量一般较轻。但其杆件数量过多，制作安装麻烦，容易丢失。总体来说应用比较广泛。（4）菱

22、形挂篮 结构特点：菱形挂篮是从平行桁架式挂篮演变而来，其上部结构为菱形，前部伸出两伸臂小梁，作为挂篮底模平台及侧模前移的滑道，其菱形结构后端锚固于主梁顶板上，无平衡重，结构简单，大大减小了自身荷载。故应用十分广泛。（5）滑动斜拉式挂篮 结构特点：滑动斜拉式挂篮在力学体系方面有较大突破，其上部结构采用斜拉体系代替梁式或桁架式结构的受力，而由此引起的水平分力，通过上下限位装置承受，主梁的纵向倾覆稳定由后端锚固压力维持。其底模平台后端仍吊挂于箱梁底板上。此种挂篮被称为国内目前最轻的挂篮之一。跨度和梁高较大时不方便使用。（6）预应力斜拉式挂篮 结构特点：预应力斜拉式挂篮最大特点是利用梁体内腹板的预应力

23、筋拉住模板，从而使挂篮结构简化，重量变轻。此种挂篮属于永久结构与临时结构相结合，需要设计、施工和建设单位意见一致方可采用。（7）三角形挂篮 结构特点：三角形挂篮除了主桁架形式为三角形外，其余结构与菱形挂篮基本一致。受力较菱形挂篮有利，但施工空间较小，给施工带来不便。三角形挂篮在桥梁施工中也较为常见（8）自承重式挂篮 结构特点：自承重式挂篮分为两种，一种是模板支撑于整体桁架上，桁架用销子和预应力筋挂在已成箱梁的前端角上，浇筑混凝土时主梁和行走桁架移至一边，挂篮前移时再安上，吊着空载的模板前移。另一种是将侧模制成能承受巨大压力的刚性模板，通过梁上的水平和竖向预应力筋拉住模板来承受混凝土重量，行走方

24、法与前者相同，由临时吊车悬吊者模板系统迁移至下一梁段；这种方法对跨度不是很大的等高度箱梁较为适宜。（9）牵索式挂篮 牵索式挂篮是斜拉桥主梁浇筑专用挂篮，它分为长平台前所挂篮和短平台牵索式挂篮。利用斜拉主索牵挂挂篮，其承重结构悬挂于已成梁段的下面，通过牵索系统将挂篮的垂直荷载直接传到斜拉桥的主塔上。1.2.2 三角形挂篮三角形挂篮主要由三角形桁架、悬吊系统、走行系统、模板及张拉操作平台五部分组成。（1）三角形桁架三角形桁架是挂篮的主要承重结构。主桁架竖放于箱梁腹板位置，主桁的片数由主梁截面特性确定，一般为两片。主桁各杆一般采用双槽钢截面，各杆间的连接一般为栓接或销接。两片主桁间用槽钢或角钢组成的

25、横联连接。在主桁前端节点处放置一根横梁，横梁一般采用双工字钢截面，若悬吊系统采用吊带，两工字钢间距由吊带宽度确定。横梁上设置吊点，用于悬吊底模横梁、侧模导梁及内模导梁。（2）悬吊系统悬吊系统由螺旋千斤顶、扁担梁、吊带或吊杆组成，用于悬挂模板系统。悬灌段很重时采用吊带，否则采用吊杆。吊带或吊杆一般通过扁担梁固定于前上横梁上。由于桥梁的梁高一般沿桥纵向变化，为了适应梁高变化，需借助螺旋千斤顶及扁担梁抬高底模模板。吊带通常采用16mn或性能更好的钢板，吊杆则通常采用级精轧螺纹钢。（3）模板系统模板系统由外侧模、内模和底模等几部分组成。外侧模由模板及其加劲肋组成。模板通常采用钢板，加劲肋一般采用小型号

26、的槽钢或角钢。外侧模横向由侧模桁架支撑，侧模桁架竖向支撑于侧模导梁上。挂篮行走时，外侧模与侧模桁架沿导梁行走。内模模板一般采用组合钢模板，不设加劲肋，横向由内模框架支撑。内模框架通常采用双槽钢截面，顶板倒角处设带销孔的钢板，以适应由腹板厚度变化引起的顶板宽度变化。内模框架支撑在内模导梁上，挂篮行走时，模板及内模框架沿导梁随其一起向前行走。底模由底模模板、模板加劲肋、底模桁架（或纵梁）、底横梁组成。底模模板一般采用钢板，当腹板倾斜时，由于梁高沿桥向变化，底模宽度会沿桥向变化，模板宽度沿桥向也发生变化，这时可在底模模板中间一定范围内加一块木模板。模板加劲肋采用较小型号的槽钢或角钢。底模模板及其加劲

27、肋纵向由底模桁架（或纵梁）支撑，底模桁架（或纵梁）支撑于前后底横梁上。底模桁架一般由型钢焊接而成，底模横梁一般采用双槽钢截面或双工字钢截面。（4）张拉操作平台张拉操作平台通过钢丝绳悬吊在菱形桁架的前端小悬臂梁上，一般用角钢和钢筋组成，平台平面铺以木板供作业人员站立行走，可用手动葫芦调整其高度。（5）走行系统挂篮走行系统分为桁架走行系统、底模、外模走行系统及内模走行系统。桁架走行系统是在两片桁架下已浇箱梁顶面铺设用钢板组焊的轨道，轨道顶面放置前后支座，支座与主桁节点栓接，前支座支撑在轨道顶面，下垫聚四氟乙烯滑板，可沿轨道滑行，主桁前移时后支座通过反扣装置沿轨道顶板下缘滑行，不需加平衡重3。底模和

28、外模与挂篮主桁同步行走，走行时，底模模板仍然支撑在底模桁架上，底模桁架和外模模板悬挂于侧模走行梁上，随侧模走行梁一起向前行走。内模待前段箱梁底板和腹板钢筋绑扎完成后，沿内导梁滑移到位。浇筑混凝土前，主桁后端用级精轧螺纹钢锚固于已浇梁段箱梁顶面。第2章 挂篮设计说明2.1 挂篮设计依据及设计参考挂篮根据时速360km客运专线铁路无砟轨道现浇预应力混凝土连续梁桥施工图进行设计计算。该施工图为一联（60+100+60）m连续梁箱梁构造图。设计主要参考钢结构设计规范（gb50017-2003）、建筑结构荷载规范（gb50009-2001）、建筑结构静力计算手册（第二版）、公路桥涵设计手册基本资料和桥梁

29、施工临时结构设计等。2.2 挂篮设计思路挂篮设计采用承载能力极限状态法，侧模导梁及内模导梁按最长悬浇段设计，其余部分选取梁高最大的梁段和最重的悬浇段进行设计计算。根据施工图纸可知，梁高最高的梁段为1号段，最重的悬浇段为4号段，1号段的最大截面尺寸如图2-1所示。设计时，首先确定挂篮形式，然后根据挂篮各部分所受荷载初选材料及截面尺寸，再通过手算或midas软件检算挂篮各部分构件强度、刚度及稳定性是否满足规范要求。若不满足要求，重新选择材料或截面尺寸并检算，直至满足规范要求为止。719367003003003 502 566 50900600100012000133224图2-1 设计截面尺寸（单

30、位：mm）2.3 挂篮设计所用参数(1)混凝土容重(2)钢材的弹性模量：es = 206103mpa(3)材料强度设计值：q235的钢材抗弯强度设计值。(4)受弯构件挠度容许值：（伸臂段l为伸臂长度的2倍）。第3章 底模模板及其纵横肋设计3.1 底模模板及其纵横肋设计说明底模模板两边采用q235的钢板，钢板厚度为5mm。底模横向加劲肋采用q235的型钢8，纵向加劲肋采用5号等边角钢。现对钢模板进行设计检算。3.2 腹板下底模模板设计模板所受荷载包括：(1)新灌混凝土重量：(2)钢模板自重：(3)施工人员及设备重量：(4)振捣混凝土时所产生的荷载：对荷载进行组合组合1（进行强度验算）由可变荷载效

31、应控制的组合：由永久荷载效应控制的组合：组合2（进行刚度验算）：其中，1.2为由可变荷载效应控制的组合中永久荷载分项系数；1.4为由可变荷载效应控制的组合中可变荷载分项系数；1.35为由永久荷载效应控制的组合中永久荷载分项系数；0.7为可变荷载的组合值系数。模板按由加劲肋支撑的四面嵌固板进行检算，计算图示如图3-1所示。250250图3-1 腹板下底模模板计算图示（单位：mm），（为短边长，为长边长），查表得玩具系数为挠度系数为(1) 强度检算取1mm板宽计算则跨中最大弯矩：式中，q模板所受均布荷载（强度检算组合值）； lx四面嵌固板短边长度； ly四面嵌固板长边长度； 模板厚度。最大正应力故

32、腹板下底模模板强度满足要求。(2)刚度检算式中，e钢材的弹性模量； h模板厚度； 钢材的泊松比。最大挠度式中，q模板所受均布荷载（刚度检算组合值）； l四面嵌固板短边长度。故腹板下底模模板刚度满足要求。3.3 底板下底模模板设计模板所受荷载包括：(1)新灌混凝土重量：(2)钢模板自重：(3)施工人员及设备重量：(4)振捣混凝土时所产生的荷载：组合1（进行强度验算）由可变荷载效应控制的组合：由永久荷载效应控制的组合：组合2（进行刚度验算）：模板按由加劲肋支撑的四面嵌固板进行检算，计算图示如图3-2所示。250500图3-2 底板下底模模板计算图示（单位：mm）（为短边长，为长边长），查表得弯矩系

33、数为挠度系数为(1)强度检算，取1mm板计算 跨中最大弯矩最大正应力故腹板下底模模板强度满足要求。(2)刚度检算最大挠度故底板下底模模板刚度满足要求。3.4 底模横肋和纵肋设计3.4.1 1#段横肋设计横肋间距250mm，采用8，按支撑于纵梁上的连续梁计算，利用midas建模计算6700（1）计算简图,如图3-3所示。q2q1q1805 x 200520 5 x 7005 x 20052080100047001000图3-3 底板下横肋计算图示（单位：mm）（2）计算荷载强度：腹板下 底板下刚度：腹板下 底板下（3）计算结果最大应力最大挠度： 橫肋端部 腹板下橫肋 底板下橫肋 （4）支座反力强

34、度： 刚度：3.4.2 4#段横肋设计横肋间距250mm，采用8，按支撑于纵梁上的连续梁计算，利用midas建模计算（1）计算简图如图3-4所示。q2q1q1805 x 200520 5 x 7005 x 20052080100047001000图3-4 底板下横肋计算图示（单位：mm）（2）计算荷载强度：腹板下 底板下刚度：腹板下 底板下（3）计算结果 最大应力为 最大挠度为：橫肋端部 腹板下橫肋 底板下橫肋（4）支座反力强度： 刚度：3.4.3 8#段横肋设计横肋间距250mm，采用8，按支撑于纵梁上的连续梁计算，利用midas建模计算（1） 计算简图如图3-5所示。6700q2q1q18

35、05 x 200520 5 x 7005 x 200520808005100800图3-5 底板下横肋计算图示（单位：mm）（2）计算荷载强度：腹板下 底板下刚度：腹板下 底板下（3）计算结果 最大应力为： 最大挠度为：橫肋端部 腹板下橫肋 底板下橫肋（4）支座反力强度： 刚度：3.4.4 12#段横肋设计横肋间距250mm，采用8，按支撑于纵梁上的连续梁计算，利用midas建模计算（1）计算简图，如图3-6所示。600600q1q16700q2805 x 200520 5 x 7005 x 200520805500图3-6 底板下横肋计算图示（单位：mm）（2）计算荷载强度：腹板下 底板下刚

36、度：腹板下 底板下（3）计算结果 最大应力为： 最大挠度为：橫肋端部 腹板下橫肋 底板下橫肋（4）支座反力强度： 刚度：3.4.5 纵肋的计算 纵肋按梁端简支在橫肋上的简支梁计算，纵肋选用角钢。（1）计算荷载腹板下：强度计算 刚度计算底板下：强度计算 刚度计算故选择腹板纵肋进行验算（2）强度 则跨中最大应力为（3）刚度 则跨中最大挠度为（4）由以上底模纵肋强度和刚度满足要求。第4章 侧模模板及其纵横肋设计4.1 侧模模板及纵横设计说明侧模模板分为翼板侧模板、翼板下模板和腹板侧模板。翼板侧模板只设置纵肋，纵肋间距与翼板下模纵劲肋间距相同。侧模模板均采用q235的钢板，厚度为5mm。4.2 翼板下

37、模板及其纵横肋设计4.2.1 翼板下模板设计模板所受荷载包括：(1)新灌混凝土重量：(2)钢模板自重：(3)施工人员及设备重量：(4)振捣混凝土时所产生的荷载：组合1（进行强度验算）由可变荷载效应控制的组合：由永久荷载效应控制的组合：组合3（进行刚度验算）模板按由加劲肋支撑的四面嵌固板进行检算，计算图示如图4-1所示。，500500图4-1 翼板下模板计算图示（单位：mm）(1)强度检算取1mm板宽进行计算则：跨中支撑处弯矩最大，最大弯矩最大正应力故翼板下模板强度满足要求。(2)刚度检算最大挠度故翼板下模板刚度满足要求。4.2.2 翼板下模板纵横肋设计4.2.2.1 纵肋设计（顺桥向）纵肋按由

38、横肋支撑的简支梁计算。选用5号等边角钢截面特性，(1)强度检算最大正应力故纵肋强度满足要求。(2)刚度检算最大挠度故纵肋刚度满足要求。4.2.2.2 横肋（横桥向）横肋按由纵肋支撑的简支梁计算。选用8号槽钢，由于其截面特性比5号等边角钢大，而荷载一样，故不需验算，横肋强度刚度满足要求。4.3 腹板侧模板及其纵横肋设计4.3.1 腹板侧模板设计（1）振捣混凝土时产生的荷载，对垂直侧板取kpa；（2）倾倒混凝土时产生的水平荷载，用0.20.8m3容器倾倒时取4.0 kpa；（3）当采用插入式振捣器振捣且混凝土灌注速度在m/h以下时，作用于侧模的压力可按下面两式进行计算，取两值较小者为侧压力，两式分

39、别为： (4-1) (4-2)式中，新浇混凝土对侧面模板的最大压力(单位：kpa )； 混凝土的容重，取为26kn/m3； 新浇混凝土初凝时间(单位：h)，可按式：计算； 外加剂影响修正系数，取为1.0； 塌落度影响修正系数，取为0.85； 混凝土的浇筑速度，取为2m/h；混凝土侧压力计算位置处于新浇混凝土顶面的总高度，取为根部高度，该处高度最大为7.193m。经过计算可知：两者取较小者，故组合1（进行强度验算）由可变荷载效应控制的组合：由永久荷载效应控制的组合：组合2(进行刚度验算)模板按由纵横肋支撑的四面嵌固板进行检算，计算图示如图4-2所示。400400图4-2 腹板侧模板计算图示（单位

40、：mm）(1)强度检算取1mm板宽计算则：长边跨中支撑处弯矩最大，最大弯矩：最大正应力：故腹板侧模板强度满足要求。(2)刚度检算最大挠度故腹板侧模板刚度满足要求。4.3.2 腹板侧模板纵横肋设计4.3.2.1 纵肋设计（顺桥向）纵肋选用5号等边角钢，纵肋按由横肋支撑的简支梁计算。截面特性，(1)强度检算最大正应力故水纵肋强度满足要求。(2)刚度检算最大挠度故纵肋刚度满足要求。4.3.2.2 横肋设计（横桥向）横肋按由纵肋支撑的简支梁计算。选用8号槽钢，由于其截面特性比5号等边角钢大，而荷载一样，故不需验算，横肋强度刚度满足要求。第5章 底模纵梁及下横梁设计5.1 底模纵梁设计底模纵梁按两端支撑

41、于横梁上的简支梁计算，底模纵梁采用i40c。5.1.1 浇筑1#段时纵梁计算（1）计算简图如图5-1所示。qr2r157004900450040040060020006002500图5-1 底模纵梁受力示意图（单位：mm）（2）计算荷载利用底模橫肋的计算结果，将橫肋的支点反力作为纵梁的荷载考虑，并将集中荷载按250mm集度转换为均布荷载，支点反力及荷载见下表表5-1 1#段各个纵梁所受荷载纵梁编号支点反力（n）对应均布荷载（n/mm）支点反力（n）对应均布荷载（n/mm）1、181156146.24862234.492、171293751.75964838.593、161289351.5796

42、1638.464、151302552.10971338.855、141193747.75889135.566、13561022.44427417.107、12719028.76553422.13续表5-1 纵梁编号支点反力（n）对应均布荷载（n/mm）支点反力（n）对应均布荷载（n/mm）8、11816732.63627425.109、10794731.79611424.45备注强度计算强度计算刚度计算刚度计算由上表可看出4、15号纵梁所受荷载最大，应对其进行强度刚度验算。（3）midas建模过程如下：首先定义材料及截面特性，如图5-2（a）及图5-2（b）所示。 （a） （b）图5-2 定义

43、材料及截面特性然后建立节点，共建立23个节点按400,200,18250,200,400，建立，如图5-3示。建好节点后，连接节点建立单元，如图5-4所示。建好单元后定义边界条件，如图5-5所示。定义荷载工况，如图5-6所示。添加梁单元荷载，如图5-7所示。进行运算，然后进行荷载组合，如图5-8所示。 图5-3 建立节点 5-4 建立单元 图5-5 定义边界条件 图5-7 添加梁单元荷载图5-6 定义荷载工况图5-8 荷载组合（4）4、15号纵梁强度刚度验算，相应的纵梁应力图，变形图如图5-9、5-10所示。图5-9 4#纵梁应力图图5-10 4#纵梁变形图 其中纵梁：最大应力为 最大挠度为

44、综上所述，纵梁的强度和刚度均满足要求（5）各纵梁的支反力和分别表示强度计算时后横梁和前横梁提供的支反力，和分别表示刚度计算式够横梁和前横梁提供的支反力。1#和18#纵梁：2#和17#纵梁：3#和16#纵梁：4#和15#纵梁：5#和14#纵梁：6#和13#纵梁：7#和12#纵梁：8#和11#纵梁：9#和10#纵梁：5.1.2 浇筑4#段时纵梁计算（1）计算简图如图5-11所示。400r257004900450060015003000r1400600q图5-11 底模纵梁受力示意图 （2）计算荷载利用底模橫肋的计算结果，将橫肋的支点反力作为纵梁的荷载考虑，并将集中荷载按250mm集度转换为均布荷载

45、，支点反力及荷载见下表5-2。表5-2 4#段各个纵梁所受荷载纵梁编号支点反力（n）对应均布荷载（n/mm）支点反力（n）对应均布荷载（n/mm）1、181021440.85762330.492、171142945.72853034.123、161139145.56850234014、151150746.03858834.355、141055642.22786831.476、13486918.48372414.897、12618824.75478719.158、11702428.09543021.729、10684227.37529121.16备注强度计算强度计算刚度计算刚度计算（3）计算结果

46、由上表可看出4、15号纵梁所受荷载最大，应对其进行强度刚度验算。最大应力为：最大挠度为：（4）各纵梁的支反力和分别表示强度计算时后横梁和前横梁提供的支反力，和分别表示刚度计算式够横梁和前横梁提供的支反力。1#和18#纵梁：2#和17#纵梁：3#和16#纵梁：4#和15#纵梁：5#和14#纵梁：6#和13#纵梁：7#和12#纵梁：8#和11#纵梁：9#和10#纵梁：5.1.3 浇筑8#段时纵梁计算（1）计算简图如图5-12所示。60010003500400r2400r1600q570049004500图5-12 底模纵梁受力示意图(2）计算荷载利用底模橫肋的计算结果，将橫肋的支点反力作为纵梁的荷

47、载考虑，并将集中荷载按250mm集度转换为均布荷载，支点反力及荷载见下表5-3。表5-3 8#段各个纵梁所受荷载纵梁编号支点反力（n）对应均布荷载（n/mm）支点反力（n）对应均布荷载（n/mm）1、18870434.82650626.042、17973938.95728029.123、16980739.23733029.324、15933637.34698127.925、1424789.9118847.546、13266310.6520908.367、12499719.99390615.628、11558222.33436317.459、10545021.80426017.04备注强度计算强

48、度计算刚度计算刚度计算（3）计算结果由上表可看出3、16号纵梁所受荷载最大，应对其进行强度刚度验算。最大应力为：最大挠度为：（4）各纵梁的支反力 和分别表示强度计算时后横梁和前横梁提供的支反力，和分别表示刚度计算式够横梁和前横梁提供的支反力。1#和18#纵梁：2#和17#纵梁：3#和16#纵梁：4#和15#纵梁：5#和14#纵梁：6#和13#纵梁：7#和12#纵梁：8#和11#纵梁：9#和10#纵梁：5.1.4 浇筑12#段时纵梁计算（1）计算简图如图5-13所示。q400r1400r26005004000600570049004500图5-13 底模纵梁受力示意图(单位：mm)（2）计算荷载

49、利用底模橫肋的计算结果，将橫肋的支点反力作为纵梁的荷载考虑，并将集中荷载按250mm集度转换为均布荷载，支点反力及荷载见下表5-4。表5-4 12#段各个纵梁所受荷载纵梁编号支点反力（n）对应均布荷载（n/mm）支点反力（n）对应均布荷载（n/mm）1、18791831.67592123.682、17895535.82669626.783、16847833.91634325.374、1523269.3017867.145、146512.605312126、1320258.1016166.467、12353214.13281911.288、11394615.78314912.609、103853

50、15.41307512.30备注强度计算强度计算刚度计算刚度计算（3）计算结果由上表可看出4、15号纵梁所受荷载最大，应对其进行强度刚度验算。最大应力为：最大挠度为：（4）各纵梁的支反力和分别表示强度计算时后横梁和前横梁提供的支反力，和分别表示刚度计算式够横梁和前横梁提供的支反力。1#和18#纵梁：2#和17#纵梁：3#和16#纵梁：4#和15#纵梁：5#和14#纵梁：6#和13#纵梁：7#和12#纵梁：8#和11#纵梁：9#和10#纵梁：5.2 下横梁设计5.2.1 下横梁设计说明下横梁分为前下横梁和后下横梁。前下横梁通过吊杆吊于前上横梁上，后下横梁通过吊杆吊于已浇梁段的底板上。前后下横梁均采用q235的型钢232b，长度