邕江挂篮(92 168 92)m跨连续梁挂篮计算书

新建铁路云桂线南宁枢纽南环线增建二线工程新邕宁邕江特大桥（92+168+92）m跨连续梁挂篮设计计算书2011年04月-1-新建铁路云桂线南宁枢纽南环线增建二线工程新邕宁邕江特大桥（92+168+92）m跨连续梁挂篮设计计算书1新邕宁邕江特大桥（92+168+92）m跨连续梁概述主桥上部结构布置为（92+168+92）m跨变截面预应力混凝土箱梁，采用单箱单室截面，单箱底宽6.5m，两侧翼缘板悬臂长分别为1.25m，梁顶部全宽9m。中支点处箱梁中心梁高11m，跨中箱梁中心梁高6m。顶板厚62cm，悬臂板端部厚40cm，根部厚95cm；腹板厚100cm～67cm～55cm～45cm，底板厚110cm～48cm。隔板分别设在中支点和边支点处，各横隔板均设置了人孔以方便施工。箱梁横断面示意图见图1。箱梁0号块节段长14m，在托架上浇筑。两侧各有21个悬浇节段，分别为2×2.5m、3×3.0m、4×3.5m和12×4.0m，采用挂篮悬臂浇筑施工，悬浇梁段最大节段重量2187kN，为3.5m长节段。共有3个合龙段，即两个边跨合龙段和一个中跨合龙段，合龙段长度均为2m。6500125095610005504002588100095612509000105110607图1-1悬灌长度2.5m梁段断面图(单位：mm)-2-图1-2悬灌长度3.0m梁段断面图(单位：mm)89901000778125090001250778100029444005506208506500图1-3悬灌长度3.5m梁段断面图(单位：mm)90001250888100055040065009742724100088812509990-3-77201000639125090001250639100032224005506206936500图1-4悬灌长度4.0m梁段断面图(单位：mm)该连续梁共分91个施工梁段，悬臂段84段、现浇段2段、0号段2段、合龙段3段。悬臂浇筑梁段最大重量见表1。表1悬臂浇筑各梁段最大重量表梁段长度(m)2.53.03.54.0数量(个)23412最大重量(kN)19832180218720232挂篮设计总则2.1设计依据(1)《钢结构设计规范》(GB50017-2003)。(2)《铁路钢桥制造规范》(TB10212-98)。(3)《铁路桥涵施工规范》(TB10203-2002)。(4)该桥梁设计图纸。2.2结构参数(1)见表1。(2)箱梁顶板宽9.0m，底板宽6.5m。-4-(3)箱梁高度变化范围：11.0m～6.0m。2.3设计参数(1)挂篮包括箱梁模板总重???kN。(2)荷载系数：①钢筋砼容重取值为26.5错误!未找到引用源。。②超载系数取1.05。③新浇砼动力系数取1.08，直接作用于底模、外模和内模上。④施工荷载，系数取1.15。⑤挂篮行走时的冲击系数取1.1。(3)材料性能：①Q345B钢材基本容许应力][=240错误!未找到引用源。，弯曲容许应力][w=260错误!未找到引用源。，孔壁承压容许应力][孔壁=480错误!未找到引用源。。②Q235B钢材基本容许应力][=140错误!未找到引用源。，弯曲容许应力][w=145错误!未找到引用源。，剪切容许应力][=85错误!未找到引用源。，E=206000错误!未找到引用源。，][孔壁=280错误!未找到引用源。。③40Cr钢材弯曲容许应力和剪切容许应力分别为][=785×0.7=550错误!未找到引用源。][=550×0.6=330错误!未找到引用源。(4)挂篮设计参数①允许最大变形(包括吊带变形的总和)：20mm。②施工时、行走时的抗倾覆安全系数：2。3底模计算3.1底模边纵梁计算梁段长度分别为2.5m、3m、3.5m和4m共四种，每种长度梁段的最大重量-5-对应的腹板厚度和高度见表3.1-1。每侧腹板下底模边纵梁采用3-HN600×200×11×17，Q235钢材。边纵梁上的均布荷载大小及支点反力和弯曲应力计算结果也列于其中，腹板高度偏于安全地取相应梁段的最大高度来计算。计算图式见图3.1-1。作用于底模边纵梁上的均布荷载为：q=26.5bh在软件中计算强度时取系数（下同）k=1.15×1.08×1.05=1.3在软件中计算刚度时取系数（下同）k=1.0表3.1-1底模边纵梁内力计算表梁段长度L(m)2.53.03.54.0对应的腹板厚度b(m)0.9560.8880.7780.639腹板高度h(m)10.6079.998.997.72错误!未找到引用源。(kN/m)268.7235.1185.3130.7支点反力R1(kN)571.0553.5467.1343.2支点反力R2(kN)309.0370.1382.8343.2弯曲应力错误!未找到引用源。95.899.087.265.7剪应力错误!未找到引用源。31.730.725.919.0挠度错误!未找到引用源。3.23.54.02.4见图图3.1-2图3.1-3图3.1-4图3.1-5图3.1-6图3.1-7图3.1-8图3.1-9图3.1-10图3.1-11图3.1-12图3.1-13图3.1-14图3.1-15图3.1-16图3.1-17从表3.1-1中的计算结果可以看出，底模边纵梁最大弯曲应力和最大支点剪应力、最大挠度，分别为：3.0m梁段：错误!未找到引用源。错误!未找到引用源。-6-可2.5m梁段：错误!未找到引用源。错误!未找到引用源。可3.5m梁段：错误!未找到引用源。错误!未找到引用源。可5000q500LR1R2图3.1-1底模边纵梁计算图式(单位：mm)图3.1-2梁长2.5m时底模边纵梁支点反力(单位：kN)-7-图3.1-3梁长2.5m时底模边纵梁弯曲应力(单位：错误!未找到引用源。)图3.1-4梁长2.5m时底模边纵梁剪应力(单位：错误!未找到引用源。)图3.1-5梁长2.5m时底模边纵梁挠度(单位：mm)图3.1-6梁长3.0模边纵梁支点反力(单位：kN)-8-图3.1-7梁长3.0模边纵梁弯曲应力(单位：错误!未找到引用源。)图3.1-8梁长3.0模边纵梁剪应力(单位：错误!未找到引用源。)图3.1-9梁长3.0模边纵梁挠度(单位：mm)-9-图3.1-10梁长3.5模边纵梁支点反力(单位：kN)图3.1-11梁长3.5模边纵梁弯曲应力(单位：错误!未找到引用源。)图3.1-12梁长3.5模边纵梁剪应力(单位：错误!未找到引用源。)图3.1-13梁长3.5模边纵梁挠度(单位：mm)-10-图3.1-14梁长4.0模边纵梁支点反力(单位：kN)图3.1-15梁长4.0模边纵梁弯曲应力(单位：错误!未找到引用源。)图3.1-16梁长4.0模边纵梁剪应力(单位：错误!未找到引用源。)-11-图3.1-17梁长4.0模边纵梁挠度(单位：mm)3.2底模中纵梁计算梁段长度分别为2.5m、3m、3.5m和4m共四种，每种长度梁段最大重量对应的底板厚度和宽度见表3.2-1。底模中纵梁采用4-HN600×200×11×17，Q235B钢材。中纵梁上的均布荷载大小也列于其中，底板厚度偏于安全地取相应梁段的最大高度来计算。计算图式见图3.2-1。作用于底模中纵梁上的均布荷载为：q=26.5bh表3.2-1底模中纵梁内力计算表梁段长度L(m)2.53.03.54.0对应的底板宽度b(m)4.5884.7244.9445.222底板厚度h(m)1.0510.9740.8500.693错误!未找到引用源。(kN/m)127.8122.0111.496.0上述荷载有4根纵梁来分担，小于腹板处的荷载，不必计算，可以通过。3.3底模横梁计算（1）底模后横梁在灌注混凝土阶段底模后横梁截面形式为：2-HN500×200×10×16。由“3.1”计算分析可知，底模后横梁在2.5m长梁段灌注混凝土时受力最大，其承载比例为：错误!未找到引用源。其计算图式如图3.3-1。错误!未找到引用源。错误!未找到引用源。经计算知，支点反力即吊杆拉力(见图3.3-2)分别为错误!未找到引用源。中吊杆采用钢板吊带，承载能力在后面专门计算。错误!未找到引用源。-12-每处边吊杆采用1-Φ32mm精轧螺纹钢，其承载力为错误!未找到引用源。错误!未找到引用源。可弯曲应力(见图3.3-3)大小为错误!未找到引用源。错误!未找到引用源。可剪应力(见图3.3-4)大小为错误!未找到引用源。错误!未找到引用源。可挠度(见图3.3-5)为错误!未找到引用源。错误!未找到引用源。可956106072150390021509564588105110.14m210.14m25.07m2q2q1q165001060010000图3.3-1底模后横梁灌注混凝土时计算图式(单位：mm)-13-图3.3-2底模后横梁灌注混凝土时吊点反力计算结果(单位：kN)图3.3-3底模后横梁灌注混凝土时弯曲应力(单位：2/mmN)图3.3-4底模后横梁灌注混凝土时剪应力(单位：2/mmN)-14-图3.3-5底模后横梁灌注混凝土时挠度图(单位：mm)（2）底模前横梁在灌注混凝土阶段底模前横梁截面形式同后横梁相同，也为：2-HN500×200×10×16。由“3.1”计算分析可知，底模前横梁在3.5m长梁段灌注混凝土时受力最大，其承载比例为：错误!未找到引用源。其计算图式如图3.3-6。错误!未找到引用源。错误!未找到引用源。经计算知，支点反力即吊杆拉力(见图3.3-7)分别为错误!未找到引用源。中吊杆采用精轧螺纹钢，承载能力在后面专门计算。错误!未找到引用源。每处边吊杆采用1-Φ32mm精轧螺纹钢，其承载力为错误!未找到引用源。错误!未找到引用源。可弯曲应力(见图3.3-8)大小为错误!未找到引用源。错误!未找到引用源。可剪应力(见图3.3-9)大小为错误!未找到引用源。错误!未找到引用源。可-15-挠度(见图3.3-10)为错误!未找到引用源。错误!未找到引用源。可778899021503900215077849448507.0m27.0m24.45m2q2q1q165001060010000图3.3-6底模前横梁灌注混凝土时计算图式(单位：mm)-16-图3.3-7底模前横梁灌注混凝土时吊点反力计算结果(单位：kN)图3.3-8底模前横梁灌注混凝土时弯曲应力(单位：2/mmN)图3.3-9底模前横梁灌注混凝土时剪应力(单位：2/mmN)图3.3-10底模前横梁灌注混凝土时挠度图(单位：mm)（3）底模横梁走行时计算底模横梁在走行时的强度计算按照底模自重平均分配到各个纵梁上来计算。底模架总重取214kN。则作用于前后横梁上的均布荷载为错误!未找到引用源。-17-其计算图式如图3.3-11所示。q100006500图3.3-11底模横梁走行时强度计算图式(单位：mm)计算程序中考虑挂篮走行时的冲击系数1.1。跨中弯曲应力（如图3.3-12）为错误!未找到引用源。错误!未找到引用源。可剪应力(见图3.3-13)大小为错误!未找到引用源。错误!未找到引用源。可挠度(见图3.3-14)为错误!未找到引用源。错误!未找到引用源。可图3.3-12底模横梁走行时弯曲应力(单位：2/mmN)-18-图3.3-13底模横梁走行时剪应力(单位：2/mmN)图3.3-14底模横梁走行时挠度(单位：mm)4内模计算（1）混凝土灌注梁段长度分为2.5m、3m、3.5m和4m共4种，每种长度梁段的顶板截面均相同，由于4m长梁段的腹板最薄，因此4m长梁段的荷载最大，只需计算4m长梁段工况即可。每个箱室内采用两根走行纵梁，每根纵梁采用2-[40b口对口放置，Q235钢。梁段长度4.0m时腹板所夹顶板混凝土面积为：错误!未找到引用源。作用于一根走行梁上的均布荷载为：错误!未找到引用源。计算图式见图4-1。-19-图4-1内模走行梁计算图式（单位:mm）内模走行梁在灌注混凝土时最大弯曲应力（如图4-2）为错误!未找到引用源。错误!未找到引用源。可剪应力(见图4-3