三角形挂篮悬臂浇筑桥结构设计复核检算书

1、PAGE PAGE 26新建铁路兰兰州至重重庆线广广元至重重庆段YDHK7789+3655.733朝阳嘉陵江江右线大大桥（996+1176+88）m连续梁梁三角形挂篮篮悬臂浇浇筑桥结构设设计复核核检算书书石家庄铁道道大学一、检算说说明：新建铁路兰兰州至重重庆线广广元至重重庆段朝朝阳嘉陵陵江右线线大桥（96+1766+888）m连续梁梁采用挂挂篮悬臂臂浇筑施施工，为为确保该该连续梁梁悬灌的的安全可可靠施工工，该检检算书主主要针对对挂篮的的结构设设计进行行复核检检算，以以及对构构造设计计进行检检查检算算，以保保证挂篮篮各结构构部件均均处于安安全受力力状态。二、工程概概况：新建铁路兰兰州至重重庆线广

2、广元至重重庆段朝朝阳嘉陵陵江右线线大桥（96+1766+888）m混凝土土连续箱箱梁是单箱单单室、变变高度、变变截面结结构，箱箱梁顶宽宽8.55m，底宽宽7.0m。箱梁梁底按二二次抛物物线变化化，施工工时挂篮篮底模是是直线型型，那么么箱梁底底板实际际为折线线模拟二二次抛物物线。0段处处梁高112.44m，跨中中及边跨跨直线现现浇段均均为6.2m。箱梁梁顶板厚厚0.61.0m，底板板厚0.51.2m，腹板板厚0.51.0m。该连续梁通通过挂篮篮悬灌施施工，0段长长度为15m，其它施工节节段长度度分别为2.0m，3.00m、3.55m和4m。各特征块段段基本情情况如下下表1-1所示。表1-1 各特

3、征梁段段基本情情况名称砼(m3)重量(吨)长度(m)高度(cmm)底板厚(ccm)腹板(cmm)顶板(cmm)1#块66.3175.772.0119210599602#块95.4252.883.0115910297607#块87.1230.883.594081876010#块85.0225.334.0821697960上述几个节节段均可可能是挂挂篮某构构件或连连接设计计的控制制节段。三、挂篮受受力机理理：挂篮作为混混凝土箱箱梁的浇浇注设备备，由底底模、侧侧模、内内模、前前悬吊、后后悬吊、主主构架、走走行锚固固等部分分组成。1、首先箱箱梁的腹腹板和底底板混凝凝土荷载载作用在在底模上上，再通通过底

4、模模纵梁传传递给底底模前后后横梁；底模后后横梁悬悬吊在后后悬吊系系统上，后后悬吊系系统是锚锚固于已已成箱梁梁上的，因此此也就将将底模后后横梁承承受的荷荷载传递递给已浇浇注完成成的箱梁梁上；底底模前横横梁则悬悬吊在前前悬吊系系统上，前前悬吊系系统通过过前上横横梁将荷荷载传递递给主构构架。2、其次箱箱梁的顶顶板混凝凝土荷载载作用在在侧模和和内模上上，侧模模和内模模均是通通过其吊吊梁悬挂挂在前上上横梁和和已浇注注完成的的混凝土土箱梁上上；传递递给前上上横梁部部分的荷荷载再传传递给主主构架。3、主构架架承受前前上横梁梁传来的的荷载，再再通过后后锚系统统及前支支点传递递到已浇浇注的混混凝土箱箱梁上。挂挂

5、篮无平平衡重走走行也是是通过轨轨道锚固固系统将将抗倾覆覆反力传传递给已已浇注的的混凝土土箱梁。因此，挂篮篮所承受受的所有有荷载最最后均传传递到已已浇注的的混凝土土箱梁上上，挂篮篮设计中中，应保保证荷载载的传递递流畅、明明确，保保证挂篮篮的各承承力部件件具有足足够的强强度、刚刚度和稳稳定性。四、检算依依据：1、新建建铁路兰兰州至重重庆线广广元至重重庆段朝朝阳嘉陵陵江右线线大桥(96+1766+888)m连续梁梁设计图图；2、三角角形挂篮篮设计图图纸；3、铁路路桥涵设设计基本本规范（TB 10002.1-2005）；4、铁路路桥梁钢钢结构设设计规范范（TB 100002.2-220055）；5、公

6、路路桥涵施施工技术术规范（JTJ041-2000）。6、其他相相关设计计资料。五、计算荷荷载：1、主要技技术参数数砼自重GCC26.0kN/m3(设计图图纸)；、钢弹性性模量Es2.111005MPa；、材料容容许应力力：32精轧轧螺纹钢钢筋2、挂篮计计算设计计荷载及及组合梁段的选择择：因挂挂篮施工工从1#块开始始，所以以根据梁梁段自重重及梁段段长度选选择1#块、2#块、7#块及10#块作为为挂篮计计算荷载载。= 1 * GB3荷载系数数考虑箱梁混混凝土浇浇筑时胀胀模等因因素的超超载系数数：1.005；浇筑混凝土土时的动动力系数数：1.2；挂篮空载行行走时的的冲击系系数1.3；、其它荷荷载施工

7、机械、作作业人群群等施工工荷载：2.55kN/m2。内模，底模模及侧模模重量按按1.00kN/m2考虑、荷载组组合荷载组合：混凝凝土重量量+超载+动力附附加荷载载+挂篮自自重+人群和和机具荷荷载；荷载组合：混凝凝土重量量+超载+挂篮自自重+人群和和机具荷荷载；荷载组合：挂篮篮自重+冲击附附加荷载载；荷载组合用于主主桁承重重系统强强度和稳稳定性计计算；荷荷载用于刚刚度计算算（稳定定变形）计计算；荷荷载组合合用于挂挂篮系统统行走计计算。本检算书采采用容许许应力法法，荷载载的计算算只是计计算实际际发生的的荷载，而而不再选选择荷载载系数。各号段两端端头截面面如下：六、底模检检算：1、底模构构成：底底模

8、分为为底模纵纵向桁架架、底模模板、底底模前横横梁、底底模后横横梁等四四个部分分。2、计算模模型：底底模纵向向桁架两两端简支支在前后后横梁上上；底模模前后横横梁则可可以简化化为连续续梁，其其支座可可以假定定为悬吊吊点的位位置；对对于底模模板由于于挂篮图图纸上采采用的是是钢模板板，结构构为纵横横格体系系，板为为双向板板，这种种模式在在多个挂挂篮上成成功应用用，不必必进行检检算。3、底模纵纵向桁架架计算：底模纵向桁桁架如下下图：(1)底模模纵向桁桁架计算算模型施工1号段段底模纵纵向桁架架计算模模型施工2号段段底模纵纵向桁架架计算模模型施工7号段段底模纵纵向桁架架计算模模型施工10号号段底模模纵向桁桁

9、架计算算模型(2)杆件件组合应应力施工1号段段时底模纵纵向桁架架杆件组组合应力力施工2号段段时底模纵纵向桁架架杆件组组合应力力施工7号段段时底模纵纵向桁架架杆件组组合应力力施工10号号段时底模纵纵向桁架架杆件组组合应力力从图中可以以看出，施工2号段时底模架杆件应力最大，(可以通过过)(3)底模模架变形形：施工10号号块时底底模架变变形最大大，为5mm。(4)底模模架对底底模横梁梁的支反反力：施工1号段段时底模纵纵向桁架架对底模横梁梁的支反反力(kN)施工2号段段时底模纵纵向桁架架对底模横梁梁的支反反力(kN)施工7号段段时底模纵纵向桁架架对底模横梁梁的支反反力(kN)施工10号号段时底模纵纵向

10、桁架架对底模横梁梁的支反反力(kN)从图中可以以看出，施施工2号段时控制后后吊带及及底模后后横梁设设计，施施工10号段时控制前前吊带、主主构架及及底模前横横梁设计计。4、底模前前横梁计计算：(1)计算算模型将以上得到到的底模模桁架对对横梁的的支反力力按集中中荷载施施加在横横梁计算算模型上上。底模前横梁梁计算模模型(kN)(2)竖向向变形图图：mm最大竖向挠挠度是11mm。(4)应力力图：MPaa最大应力333MPPa1140MMPa (可以通通过)(5)支点点反力图图：kNN5、底模后后横梁计算：(1)计算算模型将以上得到到的底模模桁架对对横梁的的支反力力按集中中荷载施施加在横横梁计算算模型上

11、上。底模后横梁梁计算模模型(kN)(2)竖向向变形图图：mm最大竖向挠挠度是11mm。(4)应力力图：MPaa最大应力441MPaa1440MPPa (可以通通过)(5)支点点反力图图：kNN可以看出后后悬吊的的受力是是488kN。七、吊带计计算：悬吊设计图图如下：箱梁内的吊吊带为36mm厚、宽160mm的Q3445B钢板，销销孔直径径是52mmm。吊带带承受的的竖向拉拉力最大大为4888kN。1、吊带净净截面面面积A：A36mmm(160mm52mmm)38888mm22、吊带净净截面平平均应力力0：04888kN/331366mm221566MPaa2000MPPa 可以通通过3、孔壁承承

12、压应力力：采用经验公公式计算算，钢销销直径是是52mm，那么么孔壁承承压应力力是：b4888kN/(52mm36mm)2611MPaa3445MPPa 满足要要求4、钢销抗抗剪应力力：钢销承受4488kN大小小的荷载载，从设设计图上上可以看看出，钢钢销为双双剪结构构，因此此钢销单单剪受力力大小是是2444kN。使使用50mmm直径、材材质为40CCr调质，完完全能够够满足要要求。不不必检算算。5、扁担梁梁的计算算：扁担梁材料料两根222b槽槽钢组焊焊而成，两两个螺旋旋千斤顶顶的距离离是3660mm；扁担担梁中间间开孔直直径52mmm，并在在孔处腹腹板上补补强16mmm钢板，使使孔壁处处的厚度度

13、达到25mm，有利利于孔壁壁承压，从从上面的的计算结结果可以以看出，孔孔壁承压压在此没没有问题题，不必必检算。(1)扁担担梁计算算模型：集中荷荷载4888kN。(2)剪应应力图：MPaa剪应力达到到74MPPa1100MMPa 满足要要求。(3)组合合应力图图：MPPa组合应力最最大为995MPPa1140MMPa 满足要要求。从上面的计计算可知知：底模模前吊带带的受力力小于底底模后吊吊带的受受力，经经过检算算底模后后吊带的的受力能能够满足足要求，那那么前吊吊带也能能满足要要求，此此处就不不再检算算。同样钢销及及吊带的的孔壁承承压计算算，以及及扁担梁梁的计算算也略。八、外侧模模吊梁计算算： 外

14、侧模模吊梁构构造见下下图：1、外侧模模吊梁浇浇注混凝凝土梁工工况计算算：外侧模吊梁梁在浇注注混凝土土时，前前后吊点点距离是是5m。吊吊梁承受受由侧模模桁架传传来的66个集中中荷载。外侧模吊梁梁是由116mmm厚的钢钢板组焊焊而成的的。(1)模型型简图：kN、m(2)竖向向变形：mm最大竖向变变形是44mm。(3)应力力图：MPaa最大组合应应力611MPaa2000MPPa，可以以通过。2、外侧模模吊梁走走行到位位工况计计算：侧模吊梁在在走行到到位时，前前后吊点点距离是是9.88m。(1)模型型简图：kN、m(2)竖向向变形：mm最大竖向变变形是220mm。(3)应力力图：MPaa最大组合应应

15、力866MPaa200MMPa，通过过。九、内模滑滑梁计算算：内模滑梁构构造见下下图：1、工况及及荷载分分析：内模板采用用的是竖竖带扣组组合钢模模板体系系，受力力不存在在问题，此此处不进进行检算算。此处仅检算算内模走走行梁在在走行到到位工况况和浇注注混凝土土工况下下的受力力状况。内模板系统统的总重重量是666kNN，乘以以横带及及其他施施工荷载载系数1.225，计算算总重量量是822.5kkN，那那么单根根走行梁梁承受的的荷载是是41.3kNN。而内内模板系系统的重重量是通通过6个内模模托梁作作用在内内模走行行梁上的的，那么么每个内内模托梁梁作用在在走行梁梁上的荷荷载是66.9kkN。浇注混凝

16、土土梁时，混混凝土梁梁的荷载载是：3.6m221.1226.5kN/mm31055kN/m，那么么单根走走行梁承承受的荷荷载是552.55kN/m，4m长的混混凝土荷荷载，那那么总荷荷载是2210kkN,作用在在每个内模模托梁上上的支点点荷载是是35kNN。3、走行梁梁的浇注注混凝土土梁工况况计算：(1)计算算模型简简图：kkN、m(2)竖向向位移：mm最大竖向变变形是99mm。(3)应力力图：MPaa最大应力是是125MPPa1140MMPa，可以以通过。4、走行梁梁的走行行到位工工况计算算：(1)计算算模型简简图：kkN、m(2)竖向向位移：mm最大竖向变变形是110mm。(4)应力力图：

17、MPaa最大应力是是42MPaa1440MPPa，可以以通过。十、前上横横梁计算算：下面对前上上横梁进进行检算算：要检算前上上横梁，首首先必须须明确前前上横梁梁上的受受力：除除了底模模前吊带带以外，另另外就是是侧模和和内模的的吊杆作作用，根根据侧模模和内模模的计算算结果，可可以得出出前横梁梁的受力力模型。从设计图纸纸中可以以看出，前前上横梁梁是两根根56b工字钢钢组成，重重量是26.5kkN，另另外考虑虑到一部部分千斤斤顶等施施工荷载载，乘以以1.3的荷载载系数后后得34.5kkN，前前上横梁梁长度是是9.11m，那么么其均布布荷载是是3.8kN/mm。进行行结构计计算时用用单根进进行计算算，

18、荷载载选取一一半。(1)模型型简图：kN、m(2)支点点反力：kN支点反力是是8344kN，也也就是说说主构架架前端承承受的荷荷载是8834kkN。(3)竖向向位移：m最大竖向位位移是12mm。(4)应力力图：MPaa最大应力是是127MPPa1140MMPa，满足足要求。十一、主构构架计算算：主构架是挂挂篮的主主要受力力构件，处处于挂篮篮结构的的核心位位置，因因此主构构架的可可靠性直直接决定定挂篮施施工的可可靠性，这这就要求求主构架架具有足足够的强强度、刚刚度和稳稳定性。1、结构组组成：从挂篮主构构架的结结构侧面面图可以以看出，挂挂篮主构构架为三三角形形形结构，各各杆件之之间是螺螺栓连接接。2、结构计计算：(1)模型型简图：kN、m(2)支点点反力：kN前支点反力力是16688kN，后后锚点需需要锚固固力8334kNN。(3)竖向向位移：mm前点竖向位位移为115mm。(4)杆件件应力图：MPaa从应力图中中可以看看出，各各杆件的的应力均均小于1400MPaa，但是是受压杆杆件需要要进行压压杆稳定定检算，两两根受拉拉杆件受受力没有有问题。受压杆件中中AC杆件件的压应应力为102MPPa，杆件件长度为为27220mm。杆件件截面