桥上部结构挂篮设计计算书

挂篮设计计算书PAGEPAGE23武汉武桥桥梁机械有限公司无锡市湖滨路运运河桥上部结结构施工组织织设计挂篮设计计算书书计算：：复核：：项目负责人：中铁武桥重工股股份有限公司司2007年0331概述：主桥为50+995+50mm预应力连续续箱梁。箱形形主梁横桥向向底面水平，顶顶面1.5%双向横坡，运运河西路边跨跨处在缓和曲曲线上，为超超高变化段，顶顶面横坡处在在1.5%双向坡到2%单坡的变化化段上。箱形形主梁为变截截面单箱多室室预应力混凝凝土箱梁，箱箱梁底宽26.00米，箱梁中中心处梁高为为2.1～4.20米，其上缘缘线形按照道道路线形布置置；下缘线形形按照二次抛抛物线变化，在在跨中标准段段处箱梁中心心处梁高为2.1米，在P5、P6墩处箱梁中中心梁高为4.20米。箱梁顶顶板厚度全桥桥等厚为0.22米，底板厚厚度为变厚度度0.22～0.80米。箱梁腹腹板0.45～0.7米（外侧腹腹板为0.6～0.7米），由于于拱座构造的的要求，在P5、P6墩顶拱座处处设有实体砼砼区域。悬臂板悬臂长度度6.0米，厚度为0.2～0.35米，每隔3米设有一道道肋板，在肋肋板范围内设设置横向预应应力束。主桥采用先梁后后拱的施工顺顺序。箱梁宽宽度较大，因因此选用“品”字型悬臂浇浇注施工方法法，先浇注箱箱梁箱室部分分，落后两个个节段浇注大大悬臂。边跨跨由于进入道道路平面曲线线，采用对称称悬臂施工较较困难，因而而边跨采用支支架施工，纵纵向分三段浇浇注。支架下下留通以道保保证运河东路路和运河西路路有一定的交交通通行能力力。施工阶段段主要分：0号块和边跨跨浇筑、纵向向节段单悬臂臂浇筑和横向向浇筑、合拢拢段合拢以及及拱圈安装等等施工节点。本桥从施工角度度看，有以下下几点属于施施工中的关键键节点：1）0号和边跨跨段浇筑在支架上浇注边边跨第一段及及主跨0#块。2）节段悬臂浇浇筑单悬臂浇筑1##～11#块箱体并以“品”字型横向悬悬臂浇筑箱梁梁悬臂板，张张拉各节段相相应的预应力力筋。纵向节节段重量最大大约为3680KN，挂篮重量量不应超过0.5倍最大节段段重量；单侧侧横向挂兰重重量不超过100KN。挂兰每个个节段施工均均应严格控制制施工标高。挂挂篮在投入使使用前，须经经过压重试验验，确保挂兰兰的强度和刚刚度，减小挂挂篮的非弹性性变形，并应应记录挂篮的的弹性变形。3）合拢段合拢拢中跨合拢前先检检查合拢标高高，合龙承重重结构不大于于1000KKN。箱梁合龙龙段临时连接接劲性骨架形形式可由施工工单位根据具具体条件确定定后经设计单单位确认。在在正式施工前前，需先对一一天中的气温温变化进行观观测，选择合合适时间，焊焊接合拢段间间的劲性骨架架后，一次浇浇注混凝土。整整个过程在尽尽量短的时间间内完成。混混凝土浇注完完并达到设计计要求的强度度后张拉合拢拢束。2计算说明明：1、通过计算来来设计底模平平台纵梁，前前、后下横梁梁并求得其吊吊点反力。2、检算内外导导梁受力是否否满足要求，并并求其前后吊吊点反力。3、通过各前吊吊点的反力，设设计前上横梁梁，然后计算算菱形挂篮主主桁各部件内内力并求出挂挂篮前支点反反力和后锚固固力。4、计算假定：：a、箱梁翼缘板板砼及侧模重重量通过外导导梁分别传至至上一节段已已施工完的箱箱梁顶板和挂挂篮主桁的前前上横梁上；；b、箱梁底板、腹腹板、顶板砼砼及底模平台台、内模及支支架系统的重重量由上一节节段已施工完完的箱梁底板板、翼缘板和和挂篮主桁的的前上横梁承承担；c、挂篮主桁的的杆件连接假假定为铰接。5、混凝土比重重取26.5KKN/m3。6、施工荷载施工荷载按2..5KN/m233m节段段施工最不利利工况计算3.1结构构整体建模分分析3.2加载计计算未浇注混凝土时时支点反力支点反力：后端端锚杆最大拉拉力为5.3t，前端最大大支撑反力为为16.2tt浇注混凝土时支支点反力支点反力：后端端锚杆最大拉拉力为30.7t，前端最大大支撑反力为为68.8tt后锚杆采用4根根32的精轧螺纹纹钢筋。单根根精轧螺纹钢钢的允许拉力力为35t，故后锚固固具有4的安全系数数。3.3主桁架架计算：桁架强度：单位位MPa结构最大拉应力力为61MPa，最大压应应力为-66MPPa，结构强度度满足规范要要求3.3.2主桁架结构构变形计算结构最大变形为为13.3mmm，结构变形形满足规范要要求。3.4底模分分配梁计算底模分配梁采用用2[40a组焊而成，按按照设计图进进行布置，长长度为8m。3.4.1底底模分配梁强强度计算结果果底模分配梁内力力单位（t-m）分配梁2[400a的截面几何何特性W==17577770mm33σ＝M/W=117.5*110^7/117577770=99.66MPa满足规范要要求！底模分配梁变形形单位（mm）结构最大应力为为99.6MMPa结构强度满满足规范要求求。通过上面计算可可得，在浇注注状态下，随随时要调整挂挂篮标高，前前端须采用千千斤顶调整。在在浇注前前端端高出设计标标高25mm。后端采用用千斤顶来调调整，确保不不漏浆，梁底底面光滑。3.4.2吊带带计算结果吊带内力单单位（t）前吊带最大拉力力为15.655t，后吊带最最大拉力为34.355t吊带截面为2000*20mmm，吊带孔为φ61，净截面为2780mmm2拉应力为：σ＝＝N/A=33435000/27800=123..56MPaa满足规范允允许值，ok！吊带孔销轴计算算：销轴截面面为：A=28226mm2τ=N/2*AA=34.335*100000/2**2826=660.77MMPa满足规范要要求上下横梁强度计计算上横梁采用2II45b组焊而成：：组合截面几几何特性Wx=2*155004000mm3σ＝M/W=110.9*110^7/22*15000400＝36.322MPa满足规范要要求下横梁采用2II50b组焊而成：：组合截面几几何特性Wx=2*155004000mm3σ＝M/W=110.0*110^7/22*38844480＝15.7MMPa满足规范要要求46m节段段施工最不利利工况计算4.1结构整整体建模4.2加载载计算4.2.1在在未浇注混凝凝土状态下，支支点反力支点反力：后端端锚杆最大拉拉力为5.3t，前端最大大支撑反力为为16.2tt4.2.2在在浇注混凝土土状态下，支支点反力支点反力：后端端锚杆最大拉拉力为52t，前端最大大支撑反力为为111.33t后锚杆采用4根根32的精轧螺纹纹钢筋。单根根精轧螺纹钢钢的允许拉力力为35t，故后锚固固具有2.7的安全系数数。4.3主桁桁架计算4.3.1主桁架强度度计算桁架轴力：单位位t[36a截面面面积A=60889mm2；4.3.1.11强度计算杆件轴向应力为为σ＝N/A=99610000/60899*2=78.99MPa满足规范要要求4.3.1.11稳定计算普槽36a截面面几何特性：：截面高度H=3360mm；截面宽度B=996mm；中和轴距离z00=24.44mm；截面面积A=66089mmm2；惯性矩Ix=11187411000mmm4；惯性矩Iy=445500000mm4；Iy=45500000+66089*771.6*771.6=3357656623.844mm4回转半径iy==76.644mm；长细比：λ＝77376/776.64＝96查表得到：ψ＝＝0.66稳定性计算杆件件轴向应力为为σ＝N/ψA=9611000/66089*22*0.666=119..5MPa满足规范要要求4.3.1.33销轴计算销轴强度计算，销销轴采用φ75销轴截面为：AA=44155.6mmm2τ=N/2*AA=96.11*100000/2*44415.66=1108.8MMPa满足规范要要求桁架强度：单位位MPa4.3.2主桁架结构构变形计算结构最大变形为为19mm，结构变形形满足规范要要求4.4底模分分配梁计算底模分配梁采用用2[40a组焊而成，长长度为8m。4.4.1底模模分配梁强度度计算底模分配梁内力力单位（t-m）分配梁2[400a的截面几何何特性W==17577770mm33σ＝M/W=118.7*110^7/117577770=106..4MPa满足规范要要求！底模分配梁变形形单位（mm）构最大应力为1106MPaa结构强度满满足规范要求求。通过上面计算可可得，在浇注注状态下，随随时要调整挂挂篮标高，前前端须采用千千斤顶调整。在在浇注前前端端高出设计标标高28mm。后端采用用千斤顶来调调整，确保不不漏浆，梁底底面光滑。4.4.2前后吊带计计算吊带内力单单位（t）前吊带最大拉力力为26.9t，后吊带最最大拉力为24.7tt吊带截面为2000*20mmm，吊带孔为φ61，净截面为2780mmm2拉应力为：σ＝＝N/A=2269/27780=96.88MPa满足规范允允许值，ok！吊带孔销轴计算算：销轴截面面为：A=28226mm2τ=N/2*AA=29.66*100000/2*22826=552.4MPPa满足规范要要求4.5上、下下横梁的强度度计算上横梁内力单位（t-m）上横梁采用2II45b组焊而成：：组合截面几几何特性Wx=2*155004000mm3σ＝M/W=117*10^^7/2*115004000＝56.6MMPa满足规范要要求下横梁内力单位（t-m）下横梁采用2II50b组焊而成：：组合截面几几何特性Wx=2*199422400mm3σ＝M/W=111.7*110^7/22*19422240＝30.1MMPa满足规范要要求5挂篮走行行计算挂篮走行分为两两步：第一步步移动挂篮主主桁架及挂篮篮下导梁第二步主桁到位位后，锚固。在在下导梁上滑滑移下横梁及及底模系统。5.1挂篮主主桁及下导梁梁纵移支点反力：后端端反扣最大拉拉力为2.8t，前端最大大支撑反力为为13.6tt单片主桁向前顶顶推是顶推力力为：F=0.333*16..4＝5.5t故可采用10tt的液压千斤斤顶来顶推。走道梁采用U型型φ20的圆钢进行行锚固，可提提供的锚固反反力为8.5t，故走行时稳定系系数为：K=8.55/2.8==3.03≥2满足要求。5.2挂篮下下横梁及底模模、侧模系统统在下导梁上上滑移5.2.1滑移至下导导梁跨中位置置5.2.1.11挂篮支点反反力支点反力：后端端锚杆最大拉拉力为10.2t，前端最大大支撑反力为为32.1tt后锚杆采用4根根32的精轧螺纹纹钢筋。单根根精轧螺纹钢钢的允许拉力力为35t，故后锚固固具有13的安全系数数。5.2.1.22前后吊带内内力吊带内力单单位（t）前吊带最大拉力力为12.8t，后吊带最最大拉力为12.5tt吊带截面为2000*20mmm，吊带孔为φ61，净截面为2780mmm2拉应力为：σ＝＝N/A=112.8*110000//2780=46MPa满足规规范允许值，ok！吊带孔销轴计算算：销轴截面面为：A=28226mm2τ=N/2*AA=12.88*100000/2*22826=22..6MPa满足规范要要求5.2.1.33底模系统变变形分析在滑移过程中，挂挂篮底模在跨跨中位置最大大变形为30mm5.2.1.44横梁分析计计算上横梁内力单位（t-m）上横梁采用2II45b组焊而成：：组合截面几几何特性Wx=2*155004000mm3σ＝M/W=112.7*110^7/22*15000400＝42.3MPPa满足规范要要求下横梁内力单位（t-m）下横梁采用2II50b组焊而成：：组合截面几几何特性Wx=2*199422400mm3σ＝M/W=110.7*110^7/22*19422240＝27.5MPPa满足规范要要求5.2.1.44下导梁分析析计算下导梁内力单位（t-m）下导梁采用钢板板组焊而成：：组合截面几几何特性Wx=81244419mmm3σ＝M/W=557.1*110^7/881244119＝70.3MPPa满足规范要要求5.2.2滑移至设计计位置5.2.2.11支点反