midas挂篮计算书

浙江XXXXXX桥挂篮计算书XXXXXX有限公司2013年07月19日浙江XXXXXX桥挂篮计算书项目负责：项目成员：I目录1设计计算说明...............................................................11.1设计依据.................................................................11.2工程及施工工况分析.......................................................11.3挂篮设计.................................................................11.3.1主要技术参数...........................................................11.3.2挂篮构造...............................................................21.3.3挂篮计算对象的初步确定.................................................22挂篮构件选型及荷载描述.....................................................32.1截面各部位与挂篮各构件的选取.............................................32.1.1主桁...................................................................32.1.2底篮...................................................................42.1.3悬吊系统...............................................................42.1.4锚固系统...............................................................42.1.5行走系统...............................................................42.1.6模板系统...............................................................52.2长度3.5m节段箱梁自重荷载估算............................................52.3长度4m节段箱梁自重荷载估算..............................................62.4模板及人员、机械荷载计算.................................................72.5根据底篮受力情况明确计算目标.............................................82.5.1两种底篮模型的建立.....................................................82.5.2底篮构件内力及变形计算.................................................82.5.3挂篮验算节段确定......................................................113挂篮空间有限元整体模型的建立及计算........................................113.1挂篮空间有限元模型建立..................................................113.2挂篮整体模型计算........................................................123.2.1强度验算..............................................................123.2.2整体刚度验算..........................................................134挂篮主桁架各构件计算......................................................144.1挂篮主桁架强度、刚度计算................................................144.1.1强度计算..............................................................15II4.1.2刚度计算..............................................................214.2挂篮后锚力及抗倾覆计算..................................................255挂篮底模各构件计算........................................................275.1底模各构件强度验算......................................................275.2底模构件刚度验算........................................................336挂篮悬吊系统计算..........................................................356.1悬吊系统强度验算........................................................356.2悬吊系统刚度验算........................................................3811设计计算说明1.1设计依据1）《VVVVVVVVV箱梁施工图设计》；2）《钢结构设计规范》（GB50017-2003）；3）《公路桥涵施工技术规范》（JTG/TF50-2011）;4）《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》（JTJ025－86）5）《路桥施工计算手册》1.2工程及施工工况分析浙江XXXXXX大桥主桥是三跨连续梁，跨度组合为55m+90m+55m，梁部采用挂篮悬臂浇筑施工，即先对称悬臂浇注施工后体系转换合龙成为连续梁。该工程由两幅相同桥梁构成，单幅桥梁的截面采用单箱单室，梁顶宽为15.5m，底板宽度为8.5m，0号段高度为5.5m，跨中高度为2.5m。悬臂浇筑阶段的长度分为4m，3.5m，各节段长度对应混凝土重量得出最大混凝土重量约为163.3t。1.3挂篮设计1.3.1主要技术参数1）混凝土自重Gc＝2.6t/m3；2）钢材弹性模量Es＝2.1×105MPa；3）容许挠度：1/4004）强度设计值：根据《钢结构设计规范》，挂篮主要构件的设计值为：2；精轧螺纹钢采用PSB930型（屈服强度为930MPa）；相关几何参数如下：1.3.2挂篮构造采用三角式轻型挂篮进行悬臂浇筑，由主桁系统、悬吊行走系统和模板系统（含底模平台）三部分组成。其中，主桁系包括三角架、横联、前横梁、后横梁和大梁锚固系统等部分；三角架和横联采用型钢和钢板的组合结构，前横梁、后横梁采用型钢组拼。悬吊行走系统包括外模纵梁、内模滑梁、吊带、前下横梁和后下横梁等部分；外模纵梁、内模滑梁、前下横梁和后下横梁等采用型钢组拼，所有吊带均采用16Mn钢吊带。模板系统包括外模、内模和底模（含底模平台）三个部分；外模、底模均采用大块组合钢板，内模为组合钢模；内外模桁架采用型钢组拼；底模平台纵横梁均采用型钢组拼。1.3.3挂篮计算对象的初步确定3.5m长的节段最大悬浇重量为1号块，重约163.3t，4m长的节段最大重量3为5号块，重约149.7t，则分别以1号块和5号块为计算对象对挂篮进行设计验算。2挂篮构件选型及荷载描述2.1截面各部位与挂篮各构件的选取挂篮总体布置如图1图2所示，以下为主要构件的选取：图1挂篮总体布置图图2挂篮正视图2.1.1主桁主桁为三角桁片，由立柱、轨道横梁、斜拉带组成，每个挂篮有二片三角形组合梁，两片组合梁支架由桁架连接形成整体，立柱与主梁之间采用绞接。（1）主梁由2根HN600×200×11×17型钢加工而成，共长1200cm；（2）立柱由2根HN600×200×11×17型钢加工而成，共长600cm；（3）前斜拉带由1道250mm×40mm16Mn钢板加工而成，端部两侧各加焊1.6cm厚的16Mn钢板；后斜拉带由2道250mm×20mm16Mn钢板加工而成，端部两侧各加焊1.0㎝厚的16Mn钢板。（4）立柱横联采用由桁片连接的形式。42.1.2底篮底篮由前横梁、后横梁、纵梁等组成。（1）前横梁：底篮前横梁采用2根HN600×200×11×17型钢，前横梁长1300cm；（2）后横梁：底篮后横梁采用2根HN600×200×11×17型钢，后横梁长1300cm；（3）纵梁：底篮箱梁底部纵梁由HM350×250×9×14型钢加工而成，长600cm；工作平台底部纵梁由HN250×125×6×9型钢加工而成，长750cm。2.1.3悬吊系统悬吊系统包括上前横梁、内、外模板滑梁和吊杆，上前横梁为型钢结构，通过吊杆及铰座与底栏连接。内、外模板滑梁也为型钢结构，通过吊杆与上前横梁及已浇筑混凝土箱梁连接。（1）上前横梁：采用2根HN600×200×11×17型钢加工而成，长1500㎝。（2）滑梁：内、外滑梁均采用2根HN350×175×7×11型钢加工而成，长1200㎝。（3）吊杆均采用直径为φ32精扎螺纹钢。2.1.4锚固系统挂篮后锚由锚固梁、锚杆组成，上端通过锚固梁锚于主梁尾部，下端通过精轧螺纹钢筋和连接器锚于箱梁上。初步拟定单片挂篮主桁的后锚共设4根Φ32精轧螺纹钢，一套挂篮后锚总共需要8根Φ32精轧螺纹钢锚固。2.1.5行走系统整个桁架结构支承在由型钢加工而成的前、后支腿上。每组主梁的支腿下设一套行走系统，行走系统主要包括：行走轨道、行走反压小车、行走滑船等。52.1.6模板系统模板采用吊挂式，由内、外模板组成。内模：由加工的大块钢板模与桁架组成。顶板由钢模、槽钢和木条、木楔形成桁架，内顶模板通过钩头螺栓连接成整体；侧板也由大块钢模组拼，槽钢加劲，内侧模与顶模之间采用螺栓连接。外模：由型钢和大块平面钢模板组成桁架式模板，翼缘悬臂模板和腹板焊接为一体，并采用斜撑加强。2.2长度3.5m节段箱梁自重荷载估算由于1号块为3.5m节段中最大重量块，以1号块为对象，由设计图已知该节段重量为163.3t，为确定截面各个部位的重量，将计算截面按图3所示划分为：翼板、顶板、腹板、底板。A1A3A2A3A1A4图33.5m混凝土截面分区由箱梁形状的变化规律可知：翼板、顶板、底板沿纵桥向重量不变，腹板由于高度变化沿纵桥向重量变化较大。各部分计算结果如下：翼板自重G1：翼板截面面积为：A1=1.4875m2则计算自重：G1=1.4875×3.5×2.6＝13.54t顶板自重G2：6顶板截面面积取：A2=2.772m2则顶板自重：G2=2.772×3.5×2.6＝25.23t底板自重G4：底板截面面积：A4=5.4216m2则计算自重G4=5.4216×3.5×2.6＝49.34t腹板自重G3：G3=(163.3-13.54×2-25.23-49.34)/2=30.83t2.3长度4m节段