特大桥悬浇车式挂篮设计计算书.docVIP

西联特大桥挂篮设计计算书 概述： 武广铁路客运专线西联特大桥为单幅双线桥，共三跨，为单箱单室结构，设计为挂篮悬浇施工，其主要参数为：箱梁顶板宽13.4m，底板宽5.4m。两侧悬臂板长为3.35m，悬臂板端部厚20cm，根部厚65cm，顶板厚30cm，腹板和底板厚度由零号块至1＃块变化分别为65cm、47.5cm，其余各梁段均为等截面，全桥梁高均为3.25m，节段分块长度均为3.0m，最大块重为B6#块，重量为946.4KN；根据工期安排，拟投入挂篮数量为两套完成全桥悬浇施工。 挂篮结构形式的选择及组成结构. 　（一）、挂篮形式的选择： 挂篮设计是挂篮悬浇施工的关键，无论选择何种形式的挂篮，其设计应按照保证挂篮结构形式简单、强度可靠、安全稳定、自重轻、受力明确、变形小、行走方便、锚固和装拆容易，并尽可能降低成本的原则设计，结合本桥节段重，桥面宽等特点，本设计拟选用悬浇车式挂蓝，该挂篮的特点是：重心低稳定性好、走行方便、装拆快捷、结构形式简单明了等特点，适合不同桥宽的悬浇施工． （二）、悬浇车式挂篮的组成结构： 悬浇车式挂篮主要由：主承重系统、锚固系统、行走系统、模板系统、悬吊系统、操作平台等六部分组成，对于该桥横跨西联大道的挂篮还应增加安全防护系统，其挂篮结构看附图，各系统的结构组成分述如下： 主承重系统： 本挂篮主承重系统由钢板焊接组合而成箱型结构，主要承重砼块重、挂篮自重及施工荷载。 锚固系统： 锚固系统分为：主承重系统的后锚和模板系统的锚固两部分，单片主桁在后支点处共设三道共6根ΦＪ32精扎螺纹钢，由于该桥竖向预应力结构筋不垂直于桥面，因此，只有通过预留孔道穿筋连接，模板系统后端由ΦＪ32精扎螺纹钢锚于已浇块段的前端（预留孔道）。 行走系统： 行走系统主要由：牵引手拉倒链或（千斤顶、千斤顶反力支座、液压集中控制台）、轨道、行走小车及滑板撑脚组成。 模板系统： 模板系统主要由：外侧模、内侧模、内顶模和底模平台等组成． 悬吊系统： 悬吊系统主要由：吊杆（ΦＪ32精扎螺纹钢）、手拉葫芦和分配梁三部分组成，其主要功能为悬吊整个模板系统。 安全防护系统： 安全防护系统主要由：养护水的安全防护和防降落的安全防护两部分，其主要功能为防止养护水和杂物等掉落至公路上． 挂篮的设计计算： （一）、挂篮设计荷载：(考虑1.2的安全增大系数) 挂篮自重：380KN×１.２=456KN 本挂篮自重按380KN考虑，按照设计挂篮质量不得超过48.5T的范围。 梁段自重： 最不利梁段重950KN，节段长３Ｍ，考虑1.2的安全系数。 950×1.2=1140 KN 施工机具及人群荷载： 按50KN考虑，50×1.2=60KN. 总荷载:456+1140+60=1656 K N （二）、主要结构计算： 主承重梁计算： 从本挂篮设计工艺可知：两主承 .重梁的前端需承受１/２设计荷载，　 故单个主承重梁需要承受1/4设 计荷载。则： PＡ＝1/4×1656＝414KN. 则最不利截面Ｂ点的弯矩ＭB＝PＡ·Ｌ１＝414KN×3.8m、 则ＭB＝1573KN·m. 主承重梁截面几何性质: （１）、截面选择： 主重梁采用钢板焊制而成的箱行截面，如图，单位cm。顶、底板厚2cm，腹板厚1.4cm，高130cm，宽55cm。 其惯性矩Ｉ＝1/2（55×1303－52.2×1263）＝1367947.7cm４　.　　　 （２）、强度验算： 弯曲应力σ＝=(1573×106×1300 / 2) / (1367947.7×104) =74.7Mpa[δw]=145MPa（A3钢） 故，强度满足要求。 （３）、挠度验算： 钢板弹性模量取E=2.1×105MPa 由挠度公式：fA= 得：Fm＝　　　　　　　　　　　　　　＝2.6mm 　　　　 = = =9.5mm 直接由电算得出PA点下挠：fA＝6.3mm[f]= =9.5mm 刚度满足要求。 （三）、前下横梁计算 前下横梁主要承受主梁混凝土、底板混凝土及施工荷载一半的重量，其计算图式如下： 图中P为腹板重：P＝（3.25×0.66×25×3/2）×1.2=98KN q1为底板混凝土重：q1＝（0.48×25×3/2）×1.2=21.6KN/m q2为底模平台，施工荷载及挂篮自重（和翼板混凝土重）。 q2＝( + ×3.6× ×2.5 )/12=26.3KN/m 由电算可知其最大弯矩为3支点处：M＝20.2KN/m 各支点反力:P1=12 KN,P2=69.7KN,P3=145.2KN,P4=23.5KN 前下横梁采用2I36a型工字钢主成,其惯