特大桥主桥箱梁挂篮计算书

1、PAGE PAGE 24成安渝高速公路四川段第I-1合同段沱江特大桥主桥箱梁挂篮计算书书编制人：复核人：审核人：中交二航局局二公司司二O一一年年四月目录TOC o 1-2 h z HYPERLINK l _Toc292118853一、基本资资料 PAGEREF _Toc292118853 h 1 HYPERLINK l _Toc292118854二、主要计计算依据据 PAGEREF _Toc292118854 h 2 HYPERLINK l _Toc292118855三、计算荷荷载及工工况选取取 PAGEREF _Toc292118855 h 2 HYPERLINK l _Toc2921188

2、563.1 计计算荷载载 PAGEREF _Toc292118856 h 2 HYPERLINK l _Toc2921188573.2 工工况选取取 PAGEREF _Toc292118857 h 3 HYPERLINK l _Toc292118858四、结构计计算 PAGEREF _Toc292118858 h 4 HYPERLINK l _Toc2921188594.1 挂篮主主桁 PAGEREF _Toc292118859 h 4 HYPERLINK l _Toc2921188604.2 栓孔孔及销子子 PAGEREF _Toc292118860 h 6 HYPERLINK l _Toc

3、2921188614.3 前后下下横梁 PAGEREF _Toc292118861 h 77 HYPERLINK l _Toc2921188624.4 挂挂篮竖向向变形 PAGEREF _Toc292118862 h 113 HYPERLINK l _Toc2921188634.5 前前上横梁梁 PAGEREF _Toc292118863 h 13 HYPERLINK l _Toc2921188644.6 后后上横梁梁 PAGEREF _Toc292118864 h 15 HYPERLINK l _Toc2921188654.7 底底篮纵梁梁 PAGEREF _Toc292118865 h 1

4、7 HYPERLINK l _Toc2921188664.8 后锚验验算 PAGEREF _Toc292118866 h 200 HYPERLINK l _Toc2921188674.9 滑船验验算 PAGEREF _Toc292118867 h 200 HYPERLINK l _Toc2921188684.10 滑梁验验算 PAGEREF _Toc292118868 h 211 HYPERLINK l _Toc292118869五、小结 PAGEREF _Toc292118869 h 222一、基本资资料沱江特大桥桥桥梁采采用上、下下行分幅幅设计，全全宽36.5m，单幅幅桥宽118m，两幅幅

5、桥之间间设有0.5m空隙。全全桥跨径径组成左左幅：226*330+448+880*22+488+200m,桥梁全全长10062mm。桥梁梁起点桩桩号为K34+7899，终点点桩号为为K35+8533.5。主桥上部为为48+80*2+448m四跨预应应力混凝凝土变截截面连续续箱梁，单单箱双室室截面，梁梁底采用用二次抛抛物线，箱箱梁高度度从跨中中为2.4米,至距主主墩中心心1.1米处按按二次抛抛物线变变化为4.8米.主桥箱箱梁在中中主墩设设置厚度度为0.5米的双双横隔板板，边主主墩设置置厚度为为2.22m的横隔隔梁,中跨跨跨中设置置0.5米的跨中中横隔板板，边跨跨端部设设置1.2米的横横隔梁,其余

6、部部位不设设置横隔隔板.主桥箱箱梁采用用纵竖双双向预应应力体系系。每墩墩挂篮悬悬浇节段段共20个节，全全桥共计计120个节段段，4个中跨跨合龙段段，4个边跨跨合龙段段，合龙龙段长度度2米；4个边跨跨现浇段段，长度度6.9米。悬悬浇节段段长度从从3米变化化到3.5米，最最重节段段为5#节段，混混凝土方方量为660.777方。主桥连续箱箱梁采用用挂篮悬悬臂浇筑筑法施工工，除0#1#块采用用支架现现浇外，其其余分10对梁段段，均采采用对称称平衡悬悬臂逐段段浇筑法法施工。箱箱梁纵向向悬浇分分段长度度为（333m+773.5m）,箱梁墩墩顶现浇浇块件（即0、1号块）长度为11.0m，中跨合拢段长度为2.

7、0m，边跨合拢段长度为2.0m，边跨现浇段长度为6.9m，悬臂浇筑梁段中最大重量为157.99T。本挂篮为三三角形后后支点式式，共三三桁，主主要由三三角形主主桁、内内、外模模架及底底篮等组组成，挂挂篮总重重为588.2335t，详见设设计图。二、主要计计算依据据1、成安渝渝高速公公路四川川段（第第A合同段段）（K344+2000KK36+0000）两阶阶段施工工图设计计（送审审稿）20111.22。2 、钢结结构设计计规范（GB5500117-220033）3、公路桥桥涵施工工技术规规范（JTJJ0411-20000）4、公路桥桥涵设计计通用规规范（JTGG D-60 20004）5、 公路路

8、施工手手册 桥涵6、 简明明施工手手册三、计算荷荷载及工工况选取取3.1计算算荷载恒载考虑为为箱梁自自重、模模板及各各型钢自自重，活活荷载考考虑为施施工荷载载。砼荷载：226kNN/m33施工荷载：2.00kN/m2模板及各型型钢自重重：按实实际重量量计算工作条件：6级及以以下风载载3.2 工工况选取取沱江特大桥桥主桥箱梁梁浇筑分分3m及3.55m段，工况选取取如下：（1）待浇浇梁段混混凝土自自重根据施工图图，各梁梁段控制制混凝土土自重如如下表：梁段3m梁段3.5m梁梁段体积（m33）60.74460.777重量（t）157.993157.999梁段编号#（2）挂篮篮自重根据挂篮构构造，整整个

9、挂篮篮（包括括主桁系系统、行行走系统统、锚固固系统、模模版系统统、工作作平台等等等）总总重为58.2355t，在计算算中取挂挂篮总重重为599 t。其重心心取在离离挂篮前前支点22.5米。（3）挂篮篮主桁前前结点施施工载荷荷G计算如计算简图图3.22.1所所示，取取挂篮的的一侧（即即单桁，共共三桁）进进行计算算。图3.2.1 单桁挂篮计算简图图3.2.1 单桁挂篮计算简图3.0m梁梁段：GG=59932.554+1577.9333（0.55+32）4=38.61tt3.5m梁梁段：GG=59932.554+1577.9993（0.55+3.522）4=41.91ttG控制值值取G=411.91

10、1 t，即浇浇注梁段，浇浇筑长度度为3.5米。四、结构计计算4.1挂篮篮主桁取挂篮主桁桁系统一一侧为研研究对象象，计算算简图如如图4.1图4.1.1 单桁挂篮计算简图图4.1.1 单桁挂篮计算简图主梁为2II32，立柱为225，前后后斜拉杆杆为1221880的双钢钢板，查查相关力力学参数数见下表表：材料规格Q235截面积（ccm2）单位重量(kg/m)惯性距(cm4)截面模数(cm3)回转半径(cm)I326752.711080069212.82534.927.533702709.8212118021.616.9992.59224.320.35后锚受力：R1=441.99199.8444.5=

11、3655.1KKN前支点受力力：R22=R11+G=3655.1+41.919.88=7775.88KN前斜拉杆受受力：N=41.919.8853=6684.53KKN后斜拉杆受受力：主梁受力：立柱受力：立柱、主梁梁及前、后后斜拉杆杆材质为Q2335，其容许应应力160MPPa，由上述计计算可知知：强度度满足要要求。其中主梁与与立柱为为压杆，且均属b类界面面，主梁梁计算长长度取为为：，查表得：稳稳定系数数为0.977，则则验算稳稳定时的的允许应应力：立柱计算长长度取为为：，查表得：稳稳定系数数为0.9982，则验验算稳定定时的允允许应力力：压杆稳定性性满足要要求。4.2 栓栓孔及销销子销子直径

12、dd=60 mmm，截截面积F28227 mmm2前斜拉杆：剪力Q235拉拉杆局部部加强后后板厚：则：销子剪应力力：局部挤压应应力：后斜拉杆：剪力Q3452235拉拉杆局部部加强后后板厚：则：销子剪应力力：局部挤压应应力：立柱：剪力力Q235压压杆局部部加强后后板厚：则：销子剪应力力：局部挤压应应力：40Cr屈屈服强度度fy5000MPaa，材料料分项系系数取1.111，荷载载分项系系数取1.335，剪切切换算系系数取0.558，则允允许剪应应力满足要求。Q235局局部承压压（类孔）强强度设计计值fc4500MPa，荷载载分项系系数取1.335，则允允许挤压压应力局部承压均均满足要要求。4.3

13、 前后下下横梁前后下横梁梁主要受受力包括括：砼重重量、施施工荷载载、纵梁梁自重、模板重量及横梁自重。前下横梁为2I40，后下横梁为2I45，其相应力学参数见下表：材料规格Q235截面积（ccm2）单位重量(kg/m)惯性距(cm4)截面模数(cm3)静矩(cmm3)I4086.167.62172001090631.22I4510280.43224001430836.44前下横梁计计算简图图如图44.3.14.33.4。图 4.3.1 前下横梁砼荷载计算简图图 4.3.1 前下横梁砼荷载计算简图图 4.3.2 前下横梁施工及自重荷计算简图图 4.3.2 前下横梁施工及自重荷计算简图图 4.3.3

14、 前下横梁纵梁荷载计算简图图 4.3.3 前下横梁纵梁荷载计算简图图 4.3.4 前下横梁模板荷载计算简图图 4.3.4 前下横梁模板荷载计算简图荷载计算：将吊杆受力力模拟成成弹性支支座，吊吊杆直径径为322mm，面面积A=8004.225mmm2吊杆长度度取l为5.775米，刚度K为：利用SM sollverr建模计算算，其内内力分布布如图4.33.5、4.33.6。图4.3.5 前下横横梁弯矩矩示意图图4.3.6 前下横横梁剪力力示意图最大弯矩：，最大大剪力：吊杆拉力（从从左到右右）为：；弯曲应力:剪切应力:吊杆应力：后下横梁计计算简图图如图44.3.84.33.111。图 4.3.8 后

15、下横梁砼荷载计算简图图 4.3.8 后下横梁砼荷载计算简图图 4.3.9 后下横梁施工及自重荷计算简图图 4.3.9 后下横梁施工及自重荷计算简图图 4.3.10 后下横梁纵梁荷载计算简图图 4.3.10 后下横梁纵梁荷载计算简图图 4.3.11 后下横梁模板荷载计算简图图 4.3.11 后下横梁模板荷载计算简图荷载计算：将吊杆受力力模拟成成弹性支支座，吊吊杆直径径为322mm，面面积A=8004.225 mmm2两边上吊杆长度度取L为4.5米，中间间四根吊吊杆长度度取L为1.2米刚度K为：建模计算，其其内力分分布如图图4.33.122、4.33.133。4.3.112后下下横梁弯弯矩示意意图

16、4.3.113后下横横梁弯矩矩示意图图最大弯矩：M=443.662KNN.M，最最大剪力力：F=89.75KKN吊杆拉力（从从左到右右）为：T1=1006.552KNN;T22=977KN;T3=1455.211KN;T4=1433.611KN;T5=1055.555KN;T6=1055.911KN 弯曲应力:剪切应力:最大组合应应力为：15.25MMPa吊杆应力：满足设计及及规范要要求4.4挂篮篮竖向变变形挂篮竖向变变形主要要包括挂挂篮主桁桁受新浇浇砼作用用下的竖竖向变形形及挂篮篮底篮前前吊杆的的伸长量量。在图图4.11.1中中取G为新浇浇砼（#段）重量量49.91TT。前斜拉杆受受力：后斜

17、拉杆受受力：主梁受力：立柱受力：挂篮主桁竖竖向变形形f1:由图乘乘法，在在荷载G作用下下主桁竖竖向变形形为：挂篮底篮前前吊杆计计算长度度取L=5.75mm；吊杆活活荷载P=1886.776KN；吊杆杆截面面面积A=33.222/4=8.04ccm2挂篮底篮前前吊杆伸伸长量：挂篮竖向变变形总和和：4.5 前前上横梁梁前上横梁由由2I400组成，主主要受吊吊杆传力力，其计计算简图图如图44.5.1。I40其相相应力学学参数见见下表：材料规格Q235截面积（ccm2）单位重量(kg/m)惯性距(cm4)截面模数(cm3)静矩(cmm3)I4086.167.62172001090631.22前上横梁受

18、受力示意意图由前面计算算结果可可得：；由挂篮设计计图可知知：内模架重为为：外模架重为为：计算得：横横梁最大大弯矩：;最大剪剪力：支座反力（从从左到右右）：；横梁内内为分布布见图44.5.24.55.3。图4.5.2 前上横横梁弯矩矩示意图图图4.5.3 前上横横梁剪力力示意图图弯曲应力:剪应力：前上横梁最最大组合合应力为为：633.488MPa。4.6 后后上横梁梁后上横梁与与主梁立立柱形成成一桁架架结构，在在挂篮行行走过程程中确保保主桁稳稳定性及及承受底底篮重量量，其计计算模型型简化为为图4.66.1材料规格Q235截面积（ccm2）单位重量(kg/m)惯性距(cm4)截面模数(cm3)静矩

19、(cmm3)12.6615.712.439162.136.41621.917.286610863.92534.927.53370270157.88图4.6.1后上上横梁计计算简图图由挂篮设计计图可得得：计算得：12.6最大大轴力为为：16最大大轴力为为：25最大大轴力为为：图4.6.2后上上横梁轴轴力示意意图轴应力:12.6最大大轴力为为：16最大大轴力为为：25最大大轴力为为：4.7 底底篮纵梁梁底篮纵梁由由I32及I25组成，其其计算简简图如图图4.77.1。q1为I32的砼荷荷载，q2为I25的砼荷荷载，另另计的施施工荷载载。图 4.7.1 底篮纵梁计算简图图 4.7.1 底篮纵梁计算简图I32施工工荷载：I25施工工荷载：建模计算，其其内力分分布图如如下：工25弯矩示意图图剪力示意图图工32a：弯矩示意图图剪力示意图图I32最大大弯矩：；最大大剪力：I25最大大弯矩：；最大大剪力：I32及II25其其相应力力学参数数见下表表：材料规格Q235截面积（ccm2）单位重量(kg/m)惯性距(cm4)截面模数(cm3)静矩(cmm3)I326752.7110800692400.55I25