JQm型B架桥机验算

设计计算过程简要说明：由于架桥机工作状态时，存在两种危险截面的情况：Ⅰ种为一跨时存在的危险截面；Ⅱ种为运梁、喂梁、落梁时存在的危险截面，故此须分别对其进行验算和受力分析。主体结构验算参数取值贝雷片导梁自重（包括枕木及轨道）：0.2t/m（单排单层加强贝雷）0.33t/m（单排双层加强贝雷）横梁纵移平车：2.5t/台天车：6.5t/台验算荷载（40m箱梁）：160t起重安全系数：1.05运行冲击系数：1.15结构倾覆稳定安全系数：≥1.5基本假定主梁现场拼装时重心最大偏差：e=0.1m架桥机纵向移动时吊装T梁钢丝绳倾角：β=±2°总体布置说明：架桥机主要由导梁、天车纵梁、横梁支腿、田车、前部平车总成、中部平车总成、尾部平车总成等组成。导梁采用贝雷片拼装式，动力部分全部采用电动操作。导梁中心距：5.5m导梁全长：72m，前支点之中支点的距离为43.2m架桥机导梁断面：3.2m×1.7m架桥机导梁底部由前部平车总成、中部平车总成、尾部平车总成组成吊装系统由2套天车横梁总成和4台横梁纵移平车组成吊装系统采用：2台天车结构验算施工工况分析工况一架桥机完成拼装或一孔T梁吊庄后，前移至前支点位置时，悬臂最长，处于最不利情况，须验算的主要内容：抗倾覆稳定性验算；支撑反力的验算；贝雷片内力的验算：悬臂挠度验算：工况二架桥机吊梁时，前部平车位于跨中时的验算，验算的内容：跨中挠度验算；支点反力验算；天车横梁验算；贝雷片内力验算；工况三架桥机吊梁时，前部天车位于跨中时的验算，验算内容：前支腿强度及稳定性验算（架桥机各种工况见附图01、02）基本验算工况一施工中的荷载情况主桁梁重：q1=26.4kN/m（八排双层加强贝雷片，含钢枕、钢轨，其中：贝雷片=2700N/片，贝雷销=30N/套，支撑架=520N/片，支撑架螺栓=6.9N/套，加强弦杆=800N/根，弦杆螺栓=20N/个，枕木=1000N/m，钢轨=500N/m）q2=16kN/m（八排单层加强贝雷片，含钢枕、钢轨）前部平车总成自重p2=7t1套天车横梁总成（包括横梁、天车、横梁纵移平车等）自重p3=15t尾部平车总成自重（含尾部连接架）p4=3.5t施工验算抗倾覆稳定性验算（见计算模式图）由于移跨时架桥机前端悬臂，此时为了生产安全，移跨之前应对架桥机尾部适当的配重，设计过程中以p5=35t计算：取B点为研究对象，去掉支座A，以支反力RB代替，由力矩平衡方程得：注：图中单位：m配重天车位于A点横梁之上（1）式中：解得：RA远大于零，故是安全的。倾覆力矩：（2）平衡力矩：（3）解得：（4），即平衡力矩大于倾覆力矩，满足规范要求。支点反力的计算（采用计算模式图示）当架桥机导梁最前端冲跨到下一片盖梁时，悬臂最长，中支点受力最大。这里按连续梁计算各支点反力，由式（1）计算得结果如下：（在此处，必须计算中支点处支撑面的应力，小于最大允许应力）主桁内力验算贝雷桁架各构件允许荷载如下：四排双层加强贝雷桁架：销子双剪状态允许剪力：主桁弯矩验算中支点处断面所受弯矩最大：由式（3）计算得：由于是贝雷片和加强弦杆共同受力，所以有：（5）即贝雷片抗弯强度满足施工要求。销子抗剪验算销子所受剪力为：（6），满足施工要求。贝雷桁架抗剪验算贝雷桁架所受剪力为：（7），满足施工要求。悬臂端挠度的验算悬臂端在架桥机前移最大时挠度最大，挠度等于弹性及非弹性挠度之和。弹性挠度计算前部平车总成产生挠度：（8）主桁自重（含钢枕、钢轨）产生挠度：（9）所以弹性挠度：（10）式中：非弹性挠度计算销子与销孔理论间隙为1.00mm，考虑到材料使用时间较长，以及贝雷片的变形，实际取2.00mm来计算非弹性挠度。（11）即悬臂挠度：（15）工况二架桥机吊装梁段前移，前天车至跨中时为又一不利状态，验算如下：施工中的荷载情况主桁梁重：q1=26.4kN/m（八排双层加强贝雷片，含钢枕、钢轨，其中：贝雷片=2700N/片，贝雷销=30N/套，支撑架=520N/片，支撑架螺栓=6.9N/套，加强弦杆=800N/根，弦杆螺栓=20N/个，枕木=1000N/m，钢轨=500N/m）q2=16kN/m（八排单层加强贝雷片，含钢枕、钢轨）1套天车横梁总成（包括横梁、天车、横梁纵移平车等）自重p3=15t尾部平车总成自重（含尾部连接架）p4=3.5t（天车自重p6=6.5t）T梁重：p7=160t施工中荷载组合分析此工况中风荷载对结构本身作用不大，所以这里不考虑风荷载的影响。施工验算天车横梁受力验算（见计算模式图）当荷载作用于横梁跨中时，弯矩最大：荷载：（16）（横梁支腿斜撑能承受部分力）横梁及轨道自重：q=0.184t/m，则横梁最大弯矩：（17）横梁其组合截面抗弯模量（18）则横梁最大截面应力：(19)故，此横梁满足足施工要求求。支点反力的计算算（见计算算模式图3）当前天车运行到到架桥机导导梁前端跨跨中时，中中之点弯矩矩最大，这这里按连续续梁计算各各支点反力力，具体结结果如下：：主桁内力验算主桁弯矩验算当前天车运行至至跨中处断断面所受弯弯矩最大：：(20)，小于在在工况一中中主桁承受受弯矩。即即贝雷片抗抗弯强度满满足施工要要求。销子抗剪验算同样，销子所受受剪力(21)，满满足施工要要求。跨中挠度的验算算此工况中跨中挠挠度最大，作作用力为天天车吊梁时时产生的集集中荷载与与主梁自重重，以及鼻鼻梁产生的的弯矩。((22)所以跨中挠度：：(23)即跨中挠度未超超过规范允允许值，满满足要求。工况三架桥机吊梁就位位时的验算算，验算内内容：前部横梁强度及及稳定性验验算，当前前天车运行行至前部平平车总成2m处时，前前部横梁受受力为最大大。A支点处于于零空状态态，B前端又多多了一个支支座C，根据平平衡条件求求支反力RC,RB。取支座C点为研研究对象，由由力矩平衡衡：(24)解得：得跨中弯矩：(25)由于六排单层加加强贝雷片片允许弯矩矩为，从而而，故此是是安全的。校正前部横梁：：RC=1244.37tt，横梁自自重q=0..18t//m当荷载作用于横横梁一端时时，其悬臂臂弯矩最大大，则最大大弯矩为：：(26)（横梁支支腿斜撑能能承受一部部分力）横梁其组合截面面抗弯模量量（B=4000,H==600,,b=3776,h==568）(27),则横梁梁最大截面面应力(28)所以前部横梁部部分能满足足施工要求求。前支腿受压稳定定性验算单根前支腿由4000×400的箱型梁梁组成，截截面积A=1886.244cm2,则正应力力：(29)以上是按截面受受正应力强强度条件来来验算，下下面按压杆杆受压稳定定条件来验验算，截面面惯性距I=4667.744cm4，支腿高高度h=3..85m，按两边边铰支考虑虑：(30)所以此压杆为长长柔度杆。其临界压力为：：(31)，所以前前支腿的安安全系数为为：(32)，所以前前支腿能满满足施工要要求。校正中部横梁：