王家渡涪江大桥挂蓝计算书(20140805)

1、附件1射洪县王家渡涪江大桥施工挂蓝计算书二O一四年七月目 录一、基本资料3二、挂蓝受力计算的荷载取值3三、挂篮受力体系4四、挂蓝使用各工况受力计算5五、挂蓝各种材料的受力分析9（一）、底模系统分配梁计算9（二）、后下横梁9（三）、前上、下横梁9（四）、吊杆系统9（五）、三角形主桁受力体系9（六）、滑梁系统受力10（七）、挂蓝变形11（八）、挂蓝形走稳定性计算11六、结论和建议12七、附图13一、基本资料王家渡涪江大桥为70+120+70m连续刚构，主梁采用单箱单室截面三向预应力混凝土箱梁，箱梁顶板宽12.48m，箱底宽7.0m，单侧悬臂宽度2.74m。箱梁跨中梁高2.7m，墩顶根部梁高7.7m

2、，单“T”箱梁梁高从跨中至箱梁根部，箱高以1.6次抛物线变化。箱梁底板厚从箱梁根部截面的80cm厚渐变至跨中或边跨合拢段截面的30cm厚，按1.6次抛物线变化。箱梁腹板厚度采用70、50cm二种厚度，厚度变化按直线渐变，均在一个节段内完成(箱梁根部至5号梁段腹板厚70cm，6号梁段腹板厚由70cm渐变为50cm，7号梁段至13号梁段腹板厚55cm。主梁悬臂浇注梁段长度共划分为3.6m和4.5m二种长度的节段，合拢段长2.0m。主梁混凝土为C55。0号段采用托架施工，1号13号梁段采用挂篮分段对称悬臂浇筑施工，悬臂浇筑梁段最大控制重量1843.4KN。1-5#节段为3.6m长节段，1#节段最重，

3、砼自重1843.4KN，6-13节段长4.5m， 6#块砼最重，混凝土自重1635.4KN。主梁的悬臂施工挂篮采用三角形挂篮。二、挂蓝受力计算的荷载取值1、三角形挂篮主体、前后横梁以及挂蓝底模平台在计算中自行计入自重。自重系数取1.25。2、操作脚手及部分施工荷载约2.5吨，分摊入挂蓝的两侧走道。侧模系统和内模系统分别按布置位置加载在内、外滑梁上，底模板摊入底模分配梁上。3、混凝土自重按1.05倍取值，其中，5%为混凝土超大系数。同时考虑1.2倍安全系数。因此混凝土荷载按1.25倍加载。钢筋混凝土容重按设计图取值，取=26KN/m3。计算荷载情况如下：荷载组成工况1#块6#块荷载FZ (ton

4、f)FZ (tonf)挂蓝承重结构自重36.099 36.099 底模（1cm钢板）2.493 2.493 底平台施工荷载2.568 2.568 内模系统9.498 7.997 外模系统12.450 10.863 挂蓝自重63.108 60.020 混凝土荷载230.724 203.325总荷载291.75 261.26三、挂篮受力体系挂篮受力主体为两片三角形主桁，其主纵梁采用2根2I56a，由于0#块只有10m宽，两侧挂蓝需交错布置，形成两套宽分别为6.6m和5.5m的”II”型梁挂蓝。挂蓝三角斜拉杆为双钢带2×（250×20mm），采取铰接与主纵梁连接。上下游两片主桁，

5、通过型钢横联连接在一起，形成稳定受力体系。主纵梁前端横向布置一根前上横梁2I45b，通过吊带(200×20mm)悬挂底模平台。挂篮模板平台采用前后共两组横梁，前下横梁为2I40b，后下横梁2I45b，前下横梁悬挂于前上横梁上，后下横梁通过吊杆(200×20mm)悬挂于已浇块件上，前后下横梁通过纵梁I36b连接在一起，纵梁兼作模板支架分配梁，形成稳定的模板支承体系，两侧操作平台用I32b作分配梁。挂篮前支点支承于已浇块件前端，后锚点采用分配梁+精轧螺纹组（一组6根）形成反压锚固。挂蓝的内外模采用滑梁，一端通过钢带与前上横梁连接，另一端则锚固在已浇混凝土节段上。外滑梁采用2I4

6、5b，内滑梁采用232b(上下贴12mm板，宽150mm)。挂篮在浇注砼时，其传力路径为： 各工况计算时按照以上步骤分别计算校核受力情况。.四、挂蓝使用各工况受力计算该施工挂蓝，完成主梁1-13#节段的悬臂施工。根据节段的划分，结合各段的结构情况，拟定对本施工挂蓝进行以下三个工况的受力计算：1）、1#节段混凝土浇筑（长3.6m，约185t）；2）、6#节段混凝土浇筑（长4.5m，约164t）；3）、挂蓝空载行走。根据以上确定的受力计算工况，其控制截面有1#-2#和6#-7#。由于翼缘板荷载无变化，通过外侧模支架直接传至外滑梁上。将腹板和底板混凝土荷载作用在底模上，根据底模分配梁布置间距，按梯形

7、荷载加载到挂蓝系统底模分配梁上。挂蓝的空载行走采取反挂法，无额外加载。挂蓝系统用MIDAS2011软件按空间结构进行建模，其所用材料特性和模型如下：A、材料特性钢材的容许应力(Mpa)应力种类钢 号A316Mn45#精轧螺纹轴向应力140200210760弯曲应力145210200剪应力85120125紧密接触的承压应力70100105自由接触的承压应力5.58.08.5节点销子的孔壁承压应力210300节点销子的弯应力240 340B、截面特性型材截面特性部位规格材质有效面积cm2抗弯惯性矩cm4三角主纵梁2I56aQ235270.76131152前上、后下横梁2I45b222.867518

8、前下横梁2I40b188.1445562底模分配梁I36b83.6416574操作平台I32b73.5211626外滑梁2I45b222.867518内滑梁232b上下加贴mm钢板，宽mm144.825879三角主桁立柱232b14723252三角斜拉钢带2×20×25016Mn100底模平台钢吊带20×20040后锚杆32精轧螺纹钢8.04C、挂蓝模型：26计算结果汇总后见下表：挂蓝受力计算结果一览表计算内容细目单位工 况控制值3.6m节段4.5m节段挂蓝行走状态(1#节段)(6#节段)反力中支反力t127.98133.0343133.03后支反力t-60.8-

9、63.29-11.663.29后内侧反力t27.9718.827.97后外侧反力t27.6318.3627.63内滑梁锚固t11.7912.2612.26外滑梁锚固t13.6413.3613.64挠度前吊点mm161717整体最大变形mm22.3722.4922.9222.92轴力主纵梁2I56b（压）t65.0267.767.7钢带2*20*250mmt-87.55-91.0791.07钢带20*200mmt-28.31-26.1228.3132精轧螺纹t-60.85-63.3563.35立柱232bt115.05119.64119.6416bt5.96.146.14L100*100*10t

10、7.898.218.21弯矩三角主纵梁2I56bt.m19.8320.6120.61前上、后下横梁2I45bt.m27.8530.146.2430.14前下横梁2I40bt.m9.269.79.7内滑梁bt.m16.7317.938.4117.93外滑梁2bt.m19.7519.8521.8321.83底模分配梁I36bt.m11.538.0811.53操作平台 I32bt.m2.932.93应力最大组合应力Mpa149.09177.84177.84注:最大组合应力是出现在钢吊带处。五、挂蓝各种材料的受力分析（一）、底模系统分配梁计算底模纵梁分配梁为I36b。从不同的受力工况分析得，底模系统的

11、分配梁其受力最不利工况出现在1#节段施工，Mmax=11.53t.m。其弯拉应力：I36b=（二）、前上、后下横梁前上、后下横梁为一根2I45b的组合梁，其最不利受力状态为6#节段浇筑时，其最大弯矩为Mmax=30.14t.m。其弯拉应力：=（三）、前下横梁前下横梁为2I40b，最大受力弯矩出现在6#节段，M max =9.7t.m。其弯拉应力：=（四）、吊杆系统1、对于20×200钢带，承受最大拉力为28.31t：=（五）、三角形主桁受力体系主桁主纵梁为2I56a成“II”组合，斜拉双钢带（2×250×20锰板）通过75mm（上端）、125mm（下端）销轴与其铰

12、接，立柱为232b。销子为40Cr钢，上端销轴断面积A=78.5cm2。每侧后锚采用3组32精轧螺纹（共6根）锚于已浇砼节段上。从以上三种工况计算结果来看，双钢带最不利受力出现在4.5m节段（6#节段），其最大轴向拉力Nl=91.07t，立柱最大轴向压力Ny=119.64t，则其最大拉应力=立柱高5.0m其回转半径i=，按较不利受力模式取L0=L=5.0m，=查压杆稳定系数表，得=0.942，则有：=前端最大挠度f=17mm（）。销子剪应力： (销子为双剪受力)后锚杆最大拉力为63.29t，由6根32精轧螺纹共同受力，则其最大拉应力=其安全系数K=>>2，满足规范要求。前支点拖子压

13、力为133.03t。（六）、滑梁系统受力本套挂蓝采用内滑梁为232b(贴板)，外滑梁为2I45b，作翼缘板模板和外侧模的提架，亦作挂蓝行走时内、外模架以及后下横梁的吊点，通过三种受力工况分析，内滑梁受力最大时出现在6m节段混凝土施工时，其最大弯矩，Mmax=17.93t.m其弯曲应力：=。外滑梁在挂蓝行走至最前方时，外滑梁将产生最大弯矩，Mmax=21.83t.m，其弯曲应力：=，满足规范要求。（七）、挂蓝变形从二种荷载工况计算结果来看，挂蓝在1#节段施工时挂蓝变形量大，在挂蓝走到位并锚固时，前上横梁变形为5mm（），混凝土浇筑后前上横梁变形至16mm（），即在1#块施工时，挂蓝前上横梁将产生

14、11mm（）变形。挂蓝行走状态下，外滑梁产生较大变形，为22.92mm（），前横梁变形5mm，外滑梁变形刚度（吊点间距9.25m）：fL=22.92-59.25*103=1403<1400满足规范要求。（八）、挂蓝形走稳定性计算挂蓝行走状态下，后下横梁应力和变形最大，后端行走小车的反挂力为11.6t。为了确保挂蓝行走安全，小车的反挂能力按不小于2倍安全系数进行设置。亦可采用压重方式。六、结论和建议根据本挂蓝的使用功能，对其进行了三种工况（二个不同节段长度和一个行走状态）进行受力分析，所选用的主桁、前上横梁、前下横梁和后下横梁，其强度、刚度均满足设计和规范要求，是安全的。建议：1、在进行细部设计时，按计算结果作好节点处理(包括销轴的选择和销孔的加强处理)。2、挂蓝拼装和使用过程中，应采取措施保证挂蓝的整体稳定性。投入使用前，需按1#块荷载形式进行按规范要求试验，确保挂蓝的使用安全，同时便于掌握挂蓝实际变形情况（理论预抬值11mm）。七、附图1#