特大橋菱形掛籃設(shè)計(jì)計(jì)算上傳

1、Xxxx大橋菱形掛籃設(shè)計(jì)計(jì)算Xxxxxxxx2004-12-22目 錄目 錄1第1章 設(shè)計(jì)計(jì)算說明11.1 設(shè)計(jì)依據(jù)11.2 工程概況11.3 掛籃設(shè)計(jì)21.3.1 主要技術(shù)參數(shù)21.3.2 掛籃構(gòu)造21.3.3 掛籃計(jì)算設(shè)計(jì)荷載及組合31.3.4 內(nèi)力符號(hào)規(guī)定3第2章 掛籃底籃及吊桿計(jì)算42.1 1#塊段重量作用下底籃各項(xiàng)指標(biāo)計(jì)算42.1.1 腹板下面加強(qiáng)桁架縱梁的計(jì)算42.1.2 底板下普通縱梁的計(jì)算72.1.3 底籃后橫梁受力驗(yàn)算92.1.4 底籃前橫梁受力驗(yàn)算122.1.5 吊帶 (或精軋螺紋鋼) 計(jì)算14第3章 掛籃主桁計(jì)算153.1 荷載組合I(混凝土重量+超載+動(dòng)力附加荷載+掛籃

2、自重+人群和機(jī)具荷載)15荷載計(jì)算153.1.2 荷載組合I作用下主桁計(jì)算153.2 荷載組合II(混凝土重量+超載+混凝土偏載+掛籃自重+人群和機(jī)具荷載)183.2.1 荷載計(jì)算183.3 荷載組合III(混凝土重量+超載+掛籃自重+人群和機(jī)具荷載)213.3.1 荷載計(jì)算213.4 荷載組合IV(掛籃自重+沖擊荷載)233.3.1 荷載計(jì)算23第4章 掛籃支點(diǎn)反力計(jì)算254.1 計(jì)算掛籃自重作用下前后支點(diǎn)反力254.1.1 作用荷載254.2 混凝土作用下掛籃支點(diǎn)反力26第1章 設(shè)計(jì)計(jì)算說明1.1 設(shè)計(jì)依據(jù)、xxxx施工圖設(shè)計(jì)；、公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范JTJ041-2000；、鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范

3、GBJ17-88；、路橋施工計(jì)算手冊(cè)；、橋梁工程、結(jié)構(gòu)力學(xué)、材料力學(xué)；、其他相關(guān)規(guī)范手冊(cè)。1.2 工程概況本主橋作為國道主干線xxxx一座特大型橋梁，跨越xxxx，主橋橋跨組成為70+110+110+70m的變截面單箱雙室連續(xù)梁，采用垂直腹板。箱梁頂寬17.35m，底寬10.25m，翼緣板長3.55m，支點(diǎn)處梁高6.3m，跨中梁高2.5m，梁高及底板厚按二次拋物線變化，其方程為及。腹板厚100cm（支點(diǎn)）40cm（跨中），底板厚度為70cm（支點(diǎn)）25cm（跨中），頂板厚度保持26cm不變，設(shè)支點(diǎn)橫隔板及中跨跨中橫隔板。箱梁頂面設(shè)2單向橫坡，腹板上方設(shè)通氣孔。箱梁0#塊梁段長度為10m，邊、中

4、合攏段長度為2m；掛籃懸臂澆注箱梁最重塊段為1#塊，其重量為149.1t。該橋箱梁懸臂澆注擬采用菱形掛籃進(jìn)行施工。Xxxx特大橋箱梁懸臂澆注段采用菱形掛籃施工其各塊段基本情況如下表1-1所示。表1-1 各梁段基本情況名稱砼(m3)重量(噸)長度(m)高度(cm)底板厚(cm)腹板(cm)頂板(cm)1#塊59.64149.135827050262#塊56.52141.335426150263#塊53.6134350656.550264#塊50.88127.2347152.350265#塊48.44121.1344048.350266#塊53.64134.13.541044.740267#塊50

5、.92127.33.537840.840268#塊48.48121.23.535037.440269#塊46.41163.532634.4402610#塊50.84127.1430531.8402611#塊48.96122.4428529.4402612#塊47.32118.3427027.5402613#塊46.52116.3425826.1402614#塊45.92114.842522540261.3 掛籃設(shè)計(jì) 主要技術(shù)參數(shù)、砼自重GC26kN/m3；、鋼彈性模量Es2.1×105MPa；、材料容許應(yīng)力：容許材料應(yīng)力提高系數(shù)：1.3。 掛籃構(gòu)造掛籃為菱形掛籃，菱形桁片由230普通

6、熱軋槽鋼組成的方形截面桿件構(gòu)成，前橫梁由2I45b普通熱軋工字鋼組成，底籃前橫梁由2I36b普通熱軋工字鋼組成，底籃后橫梁由2I36b普通熱軋工字鋼組成，底籃腹板下加強(qiáng)縱梁為由8和10普通熱軋槽鋼組成的桁架，底籃底板下加強(qiáng)縱梁為I28b普通熱軋工字鋼，吊桿采用32精軋螺紋鋼。主桁系統(tǒng)重7.8t、行走系統(tǒng)重4.6t、底籃8.6t、提升系統(tǒng)重10.7t、外模重10.8t、內(nèi)模系統(tǒng)重4t、張拉操作平臺(tái)重0.5t，整個(gè)掛籃系統(tǒng)重47t，自重與載荷比為（以1#為例）0.315：1。 掛籃計(jì)算設(shè)計(jì)荷載及組合、荷載系數(shù)考慮箱梁混凝土澆筑時(shí)脹模等系數(shù)的超載系數(shù)：1.05；澆筑混凝土?xí)r的動(dòng)力系數(shù)：1.2；掛籃空

7、載行走時(shí)的沖擊系數(shù)1.3；澆筑混凝土和掛籃行走時(shí)的抗傾覆穩(wěn)定系數(shù)：2.0；掛籃正常使用時(shí)采用的安全系數(shù)為1.2。、作用于掛籃主桁的荷載箱梁荷載：箱梁荷載取1#塊計(jì)算。1#塊段長度為3m，重量為149.1t；施工機(jī)具及人群荷載：2.5kMPa；掛籃自重：47t；混凝土偏載：箱梁兩側(cè)腹板澆筑最大偏差取5m3混凝土，重量13t。、荷載組合荷載組合I：混凝土重量+超載+動(dòng)力附加荷載+掛籃自重人群和機(jī)具荷載；荷載組合II：混凝土重量+超載+混凝土偏載+掛籃自重+人群和機(jī)具荷載；荷載組合III：混凝土重量+超載+掛籃自重+人群和機(jī)具荷載；荷載組合IV：掛籃自重+沖擊附加荷載；荷載組合I、II用于主桁承重系

8、統(tǒng)強(qiáng)度和穩(wěn)定性計(jì)算；荷載III用于剛度計(jì)算（穩(wěn)定變形）計(jì)算；荷載組合IV用于掛籃系統(tǒng)行走計(jì)算。 內(nèi)力符號(hào)規(guī)定軸力：拉力為正，壓力為負(fù)；應(yīng)力：拉應(yīng)力為正，壓應(yīng)力為負(fù)；其它內(nèi)力規(guī)定同結(jié)構(gòu)力學(xué)的規(guī)定。第2章 掛籃底籃及吊桿計(jì)算掛籃底籃計(jì)算荷載：箱梁荷載：取1#塊計(jì)算，1#塊梁段長度為3m，重量為149.1t，施工機(jī)具及人群荷載；2.5kPa。2.1 1#塊段重量作用下底籃各項(xiàng)指標(biāo)計(jì)算1#塊段長度為3m，重量為149.1t，恒載分項(xiàng)系數(shù)K1=1.2；活載分項(xiàng)系數(shù)K2=1.4。 腹板下面加強(qiáng)桁架縱梁的計(jì)算箱梁梁段兩端高度分別為5.823m和5.428m，加強(qiáng)桁架縱梁間腹板寬0.5m（由兩片加強(qiáng)桁架縱梁承

9、受），加強(qiáng)桁架縱梁與其它加強(qiáng)縱梁的間距為0.55m，混凝土荷載為(q11，q12分別表示梁段兩端的線荷載)： 為便于計(jì)算，除側(cè)模外，模板重量按2.5kN/m2計(jì)，模板荷載為：人群及機(jī)具荷載為：傾倒和振搗混凝土產(chǎn)生的荷載；底板混凝土重量為：加強(qiáng)縱梁上的均布荷載為：(1#塊i端)(1#塊j端)加強(qiáng)縱梁（桁架梁）的受力及計(jì)算模型如圖2-1所示。(a) 加強(qiáng)桁架縱梁空間圖(黃色為8槽鋼、青色為10槽鋼)(b) 加強(qiáng)桁架縱梁單元?jiǎng)澐謭DQ=64087N/m(c) 加強(qiáng)桁架縱梁單元加載圖(d) 加強(qiáng)桁架縱梁構(gòu)造圖圖2-1 加強(qiáng)桁架縱梁計(jì)算模型桁架桿件內(nèi)力如下表2-1所示，支點(diǎn)反力分別為109.05kN(內(nèi)端

10、)和85.017kN(外端)。表2-1 底籃加強(qiáng)桁架縱梁內(nèi)力單元號(hào)軸力(N)剪力(N)彎矩(N-m)單元號(hào)軸力(N)10.09.60011.0271206202-72741.0-647.22284.7281102703-72741.0-628.02157.1291304604-72741.0-608.8233.5301023905-72741.05819.1554.531-353256-72741.0-16576-486.232-863247-72741.0-3739.8-2517.833191018-72741.09096.8-1982.134-491689-72741.0219331120

11、.9353777210-131220.0-209411230.536-9583111-131220.0-8103.9-1673.937-4109.312-131220.04732.7-2011.113-131220.017569219.114-131220.0-18669112.015-131220.0-5832.6-2338.216-131220.07004-2221.017-131220.019841463.518-57111.0-15409859.919-57111.0-2572.1-938.220-57111.03855.8-809.821-57111.03875-36.722-571

12、11.0-122.72327.623-57111.0-103.52305.024-57111.0-84.324286.225-57111.0-65.124271.2260.0-9.60011.0根據(jù)上述模型計(jì)算結(jié)果可得，加強(qiáng)桁架縱梁在荷載作用下產(chǎn)生的最大豎向撓度為=0.37cm<480/400=1.2cm，滿足整體變形要求。但上弦桿在荷載作用下，桿件局部豎向變形達(dá)3.2mm，須注意加強(qiáng)局部桿件剛度。由上表可知，上弦桿(15號(hào)單元)最大軸力為N=-131.22kN(壓力)，相應(yīng)的彎矩為M=-2.338kN-m；最大剪力(10號(hào)單元)Q=-20.941kN。查表知10槽鋼的截面特性參數(shù)為：應(yīng)

13、力為：(滿足要求)。剪應(yīng)力：(滿足要求)。端腹桿(29號(hào)單元)最大拉力為N=130.460kN，桿件為10槽鋼，其拉應(yīng)力為：(滿足要求)內(nèi)腹桿(36號(hào)單元)最大壓力為N=-95831N，桿件為8槽鋼，桿件長度為L0=1.442m，其計(jì)算長度為0.8L0，穩(wěn)定性計(jì)算如下：8槽鋼截面特性為：長細(xì)比為：，查表得(滿足要求)由上述計(jì)算可知加強(qiáng)桁架縱梁的各構(gòu)件強(qiáng)度滿足要求，受壓腹桿穩(wěn)定性也滿足要求。 底板下普通縱梁的計(jì)算 計(jì)算普通縱梁強(qiáng)度計(jì)算混凝土高度按距腹板外邊1m的底板厚度0.7m，普通縱梁間距為0.66?；炷梁奢d：模板重量按2.5kN/m2計(jì)，模板荷載為：人群及機(jī)具荷載：傾倒和振搗混凝土產(chǎn)生的荷

14、載：加強(qiáng)縱梁上的均布荷載為：普通縱梁為I28b普通熱軋工字鋼，縱梁計(jì)算模型和受力如下圖2-2所示。支點(diǎn)反力分別為30.602kN(外端)和39.002kN(內(nèi)端)。(a)普通縱梁構(gòu)造及支反力(b)普通縱梁空間圖(c)普通縱梁彎矩圖(單位:N-m)(d)普通縱梁剪力圖(單位:N)(e)普通縱梁變形圖(單位:m)圖2-2 普通縱梁模型及內(nèi)力、變形圖查表得I28b普通熱軋工字鋼的截面特性參數(shù)為：普通縱梁的最大彎矩為M=55.788kN-m，最大剪力為Q=38.864kN,彎曲正應(yīng)力和剪應(yīng)力分別為：普通縱梁最大變形為=0.855cm<滿足變形要求。由上式計(jì)算可知，普通縱梁應(yīng)力強(qiáng)度和變形條件均滿足

15、要求。 底籃后橫梁受力驗(yàn)算1#塊箱梁橫斷面計(jì)算如圖2-3所示，圖中尺寸以米計(jì)。模板、支架按2.5kN/m2計(jì)，人群及機(jī)具荷載按2.5kN/m2計(jì)，傾倒和振搗混凝土荷載按4.0kN/m2計(jì)，1#塊長度為3m，從底籃計(jì)算可知，后橫梁承受箱梁56.2%的荷載。圖2-3 底籃后橫梁位置處箱梁截面圖對(duì)A截面：對(duì)B截面：對(duì)C截面：對(duì)C，D截面：對(duì)D截面：對(duì)E截面：對(duì)F截面：上述A-F截面為箱梁50%的荷載，乘以0.562/0.5=1.124的系數(shù)，將最后得到的值加到后橫梁上，計(jì)算圖示如圖2-4所示。(a) 底籃后橫梁計(jì)算模型及受力圖(內(nèi)力單位：kN/m，長度單位:m)(b) 底籃后橫梁計(jì)算模型空間圖(c)

16、 底籃后橫梁彎矩圖(d) 底籃后橫梁剪力圖圖2-4 底籃后橫梁計(jì)算模型與內(nèi)力圖由上述計(jì)算結(jié)果可知，荷載作用下，后橫梁最大彎矩為：M=118.511kN/m；最大剪力為Q=132.572kN；跨中最大撓度為0.3mm<L/400=150/400=0.375cm，滿足變形要求，兩個(gè)內(nèi)支座反力為78.328kN，兩個(gè)外支座反力為246.07kN。底籃后橫梁采用I36b普通熱軋工字鋼，其截面特性參數(shù)為：從而可以得到其應(yīng)力為：(滿足要求)由上述計(jì)算可知，底籃后橫梁滿足應(yīng)力強(qiáng)度和變形要求。2.1.4 底籃前橫梁受力驗(yàn)算1#塊箱梁橫斷面計(jì)算如圖2-5所示，圖中尺寸以米計(jì)。模板、支架按2.5kN/m2計(jì)

17、，人群及機(jī)具荷載按2.5kN/m2計(jì)，傾倒和振搗混凝土荷載按4.0kN/m2計(jì)，1#塊長度為3m，從底籃計(jì)算可知，后橫梁承受箱梁56.2%的荷載。圖2-5 底籃前橫梁位置處箱梁截面圖對(duì)A截面：對(duì)B截面：對(duì)C截面：對(duì)C，D截面：對(duì)D截面：對(duì)E截面：對(duì)F截面：上述A-F截面為箱梁50%的荷載，應(yīng)乘以0.483/0.5=0.876系數(shù)，偏于安全考慮，將上述值直接加到前橫梁上，計(jì)算圖示如圖2-6所示。(a)底籃前橫梁計(jì)算模型及受力圖(內(nèi)力單位：kN/m，長度單位:m)(b)底籃前橫梁計(jì)算模型空間圖(c)底籃前橫梁彎矩圖(e) 底籃前橫梁剪力圖87.512kn120.2174.7120.287.512k

18、n(e)底籃前橫梁支點(diǎn)反力圖(單位：kN)圖2-6 底籃前橫梁計(jì)算模型與內(nèi)力圖由上述計(jì)算結(jié)果可知，荷載作用下，前橫梁最大彎矩為：M=30.467kN/m；最大剪力為Q=70.259kN；跨中最大撓度為0.567mm<L/400=355/400=0.887cm，滿足變形要求支點(diǎn)反力如圖所示。底籃前橫梁采用I36b普通熱軋工字鋼，其截面特性參數(shù)為：從而可以得到其應(yīng)力為：(滿足要求)由上述計(jì)算可知，底籃前橫梁滿足應(yīng)力強(qiáng)度和變形要求。 吊帶 (或精軋螺紋鋼) 計(jì)算后吊帶所承受的最大支點(diǎn)反力為246.07kN，采用32精軋螺紋鋼時(shí)，其應(yīng)力為：其安全儲(chǔ)備為：K=650/305.943=2.125(精

19、軋螺紋鋼控制應(yīng)力取650MPa)。前吊帶所承受的最大支點(diǎn)反力為174.7kN，采用32精軋螺紋鋼時(shí)，其應(yīng)力為：其安全儲(chǔ)備為：K=650/217.208=2.993。由上述計(jì)算可知，底籃前后橫梁的吊帶安全儲(chǔ)備均大于2，滿足要求。第3章 掛籃主桁計(jì)算3.1 荷載組合I(混凝土重量+超載+動(dòng)力附加荷載+掛籃自重+人群和機(jī)具荷載)荷載計(jì)算 混凝土重量+超載+動(dòng)力附加荷載：由底籃計(jì)算知，后吊點(diǎn)承受混凝土荷載的56.2%，即前吊點(diǎn)承受43.8%的混凝土荷載，即 掛籃荷載：主桁荷載作用于掛籃前支點(diǎn)P1=7.8×1.29.36t前吊點(diǎn)承擔(dān)底籃、側(cè)模、內(nèi)模1/2荷載：P2=(8.6+10.8+4)&#

20、215;1.2/2=14.04t前提升系統(tǒng)，端模。張拉操作平臺(tái)作用在掛籃前支點(diǎn)：P3=(4.6+1.0+0.5)×1.2=7.32t 前吊點(diǎn)承擔(dān)人群和機(jī)具荷載的一半P4=(0.25×3×17.35)×1.4/2=9.109t 傾倒和振搗混凝土荷載P5=0.4×3/2×17.35×1.4=14.574t單片主桁前吊點(diǎn)荷載 荷載組合I作用下主桁計(jì)算 計(jì)算簡圖菱形桁架簡化后計(jì)算簡圖如圖2-7所示。(a) 主桁計(jì)算簡圖(單位：cm、N)(b) 主桁桿件軸力圖圖2-7 主桁計(jì)算簡圖及軸力圖由計(jì)算結(jié)果得到支反力和各桿的軸力大小，如表2-

21、2所示。表2-2 主桁支反力及內(nèi)力內(nèi)力及支反力單元號(hào)支點(diǎn)號(hào)12345后支點(diǎn)前支點(diǎn)軸力(kN)01288.2-722.56-12761090-反力(kN)-679.081393.6注:支點(diǎn)反力為負(fù)表示拉力，為正表示壓力。后錨及傾覆安全系數(shù)后錨安全系數(shù)取2，則所需的32精軋螺紋鋼(張拉力513kN)根數(shù)為：取n=3。則傾覆安全系數(shù)為：主桁桿件強(qiáng)度驗(yàn)算主桁各桿件均由普通熱軋輕型230槽鋼組成圖2-8所示的截面形狀，30槽鋼截面特性如下：圖2-8 主桁構(gòu)件截面示意圖2號(hào)和5號(hào)桿件均受拉，桿件長度分別為5.576m和5m，組合截面對(duì)虛軸y-y的長細(xì)比分別為0.8×557.6/15.45=28.

22、87和0.8×500/15.45=25.89，換算長細(xì)比分別為49.33和47.65，滿足要求，應(yīng)力分別為：2號(hào)： (滿足要求)改用普通熱軋32b槽鋼后應(yīng)力為： (滿足要求)5號(hào)： (滿足要求)3號(hào)和4號(hào)桿件均為受壓桿件，桿件長度分別為3m和5.831m，且4號(hào)桿件的軸壓力大于3號(hào)桿件，故在此只驗(yàn)算4號(hào)桿件的應(yīng)力強(qiáng)度及受壓穩(wěn)定性，其軸力為1276kN。4號(hào)桿件的換算長細(xì)比為：綴板間距按70cm考慮，則單肢對(duì)其1-1軸的長細(xì)比為：則換算長細(xì)比為： (滿足要求)查表得到強(qiáng)度驗(yàn)算： (滿足要求)改用普通熱軋32b槽鋼后應(yīng)力為： (滿足要求)穩(wěn)定性驗(yàn)算：由于熱軋輕型30槽鋼按軸壓計(jì)算時(shí)不滿足

23、，故直接采用普通32b槽鋼驗(yàn)算： (滿足要求)而3號(hào)桿件的軸力只有4號(hào)桿件的56.5%，故3號(hào)桿件采用熱軋輕型30槽鋼滿足強(qiáng)度和穩(wěn)定性要求。由上述計(jì)算結(jié)果可知，4號(hào)桿件采用熱軋輕型230槽鋼不能滿足強(qiáng)度和穩(wěn)定性要求，而采用普通熱軋232b槽鋼即可滿足要求。3.2 荷載組合II(混凝土重量+超載+混凝土偏載+掛籃自重+人群和機(jī)具荷載) 荷載計(jì)算 混凝土重量+超載由底籃計(jì)算知，后吊點(diǎn)承受混凝土荷載的56.2%，即前吊點(diǎn)承受43.8%的混凝土荷載，即混凝土偏載取值：箱梁兩側(cè)腹板澆筑最大偏差取5m3，的混凝土，重量為13t?？芍麒煲粋?cè)前吊點(diǎn)受力為G2/2=41.143t,另一側(cè)為G2/2-13/2&

24、#215;0.438=38.296t。 掛籃荷載：主桁荷載作用于掛籃前支點(diǎn)，每個(gè)主桁支點(diǎn)為P1=7.8×1.2/24.68t每個(gè)主桁前吊點(diǎn)承擔(dān)底籃、側(cè)模、內(nèi)模1/4荷載：P2=(8.6+10.8+4)×1.2/4=7.02t每個(gè)主桁前吊點(diǎn)承受前提升系統(tǒng)，端模1/2荷載,張拉操作平臺(tái)作用在一個(gè)主桁掛籃前支點(diǎn)：P3=(4.6+1.0)×1.2/2+1.2×0.5=3.96t一個(gè)主桁前吊點(diǎn)按偏載承擔(dān)人群和機(jī)具荷載的一半P4=(0.25×3×17.35)×1.4/4=4.555t 一個(gè)主桁前吊點(diǎn)按偏載承擔(dān)傾倒和振搗混凝土荷載P5=0

25、.4×3/2×17.35×1.4/2=7.287t單片主桁前吊點(diǎn)荷載由以上計(jì)算可知，兩個(gè)主桁的前吊點(diǎn)荷載分別為:主桁結(jié)構(gòu)計(jì)算簡圖如圖2-9所示，主桁軸力以及彎矩如圖2-10所示。圖2-9 主桁計(jì)算簡圖(a) 前吊點(diǎn)力小的一側(cè)主桁軸力圖(單位：N)(b) 前吊點(diǎn)力小的一側(cè)主桁彎矩圖(單位：N-m)(c) 前吊點(diǎn)力大的一側(cè)主桁軸力圖(單位：N-m)(d) 前吊點(diǎn)力大的一側(cè)主桁彎矩圖(單位：N-m)圖2-10 主桁內(nèi)力圖由上述計(jì)算結(jié)果可知，偏心荷載作用一側(cè)的主桁內(nèi)力大于另一側(cè)的主桁桿件內(nèi)力，故采用偏心荷載一側(cè)的桿件內(nèi)力進(jìn)行驗(yàn)算，桿件編號(hào)按圖2-7中(b)所示。2號(hào)和5號(hào)

26、桿件的拉力分別為1272.7kN和1069.9kN，桿件長度分別為5.576m和5m，組合截面對(duì)虛軸y-y的長細(xì)比分別為0.8×557.6/15.45=28.87和0.8×500/15.45=25.89，換算長細(xì)比分別為49.33和47.65，滿足要求，應(yīng)力分別為：2號(hào)： (滿足)改用普通熱軋32b槽鋼后應(yīng)力為： (滿足要求)5號(hào)：(滿足要求)3號(hào)和4號(hào)桿件均為受壓桿件，桿件長度分別為3m和5.831m，且4號(hào)桿件的軸壓力大于3號(hào)桿件，故在此只驗(yàn)算4號(hào)桿件的應(yīng)力強(qiáng)度及受壓穩(wěn)定性，其軸力為1255.2kN，4號(hào)桿件的換算長細(xì)比為：綴板間距按70cm考慮，則單肢對(duì)其1-1軸的長

27、細(xì)比為：則換算長細(xì)比為： (滿足要求)查表得到強(qiáng)度驗(yàn)算： (滿足要求)改用普通熱軋32b槽鋼后應(yīng)力為： (滿足要求)穩(wěn)定性驗(yàn)算：由于熱軋輕型30槽鋼按軸心軸力計(jì)算不滿足，故直接采用普通32b槽鋼驗(yàn)算： (滿足要求)而3號(hào)桿件的軸力只有4號(hào)桿件的56.5%，故3號(hào)桿件采用熱軋輕型30槽鋼滿足強(qiáng)度和穩(wěn)定性要求。在偏心荷載作用下，最大豎向位移為=18.244mm。由上述計(jì)算結(jié)果可知，4號(hào)桿件采用熱軋輕型230槽鋼不能滿足強(qiáng)度和穩(wěn)定性要求，而采用普通熱軋232b槽鋼即可滿足要求。3.3 荷載組合III(混凝土重量+超載+掛籃自重+人群和機(jī)具荷載)3.3.1 荷載計(jì)算 混凝土重量+超載由底籃計(jì)算知，后吊

28、點(diǎn)承受混凝土荷載的56.2%，即前吊點(diǎn)承受43.8%的混凝土荷載，即所以每片主桁的前吊點(diǎn)承受的混凝土荷載為41.143t。 掛籃荷載：主桁荷載作用于掛籃前支點(diǎn)，每個(gè)主桁支點(diǎn)為P1=7.8×1.2/24.68t每個(gè)主桁前吊點(diǎn)承擔(dān)底籃、側(cè)模、內(nèi)模1/4荷載：P2=(8.6+10.8+4)×1.2/4=7.02t每個(gè)主桁前吊點(diǎn)承受前提升系統(tǒng)、張拉操作平臺(tái)和端模的1/2荷載,作用在一個(gè)主桁掛籃前支點(diǎn)：P3=(4.6+1.0)×1.2/2+1.2×0.5/2=3.66t一個(gè)主桁前吊點(diǎn)按偏載承擔(dān)人群和機(jī)具荷載的一半P4=(0.25×3×17.35

29、)×1.4/4=4.555t單片主桁前吊點(diǎn)荷載由以上計(jì)算可知，兩個(gè)主桁的前吊點(diǎn)荷載均為:主桁結(jié)構(gòu)計(jì)算簡圖如圖2-11所示，主桁軸力以及彎矩如圖2-12所示。圖2-11 主桁計(jì)算簡圖(a) 主桁桿件軸力圖(b) 主桁桿件彎矩圖圖2-12 主桁桿件內(nèi)力圖掛籃前吊點(diǎn)承受拉力P=639.65kN，前吊點(diǎn)精軋螺紋鋼受拉長度約為8.6m，E=2.0×105MPa，面積為A=16.08cm2(232精軋螺紋鋼)，其伸長量為：1.71cm所以掛籃的底籃前吊點(diǎn)最大豎向位移為：=18.448+17.1=35.548mm3.4 荷載組合IV(掛籃自重+沖擊荷載)3.3.1 荷載計(jì)算 混凝土重量+

30、超載掛籃前移時(shí)，主桁靠反壓輪扣在軌道上行走，掛籃的底籃加側(cè)模的自重為23.4t，端模及張拉操作平臺(tái)1.5t，前提升系統(tǒng)自重4.6t，則掛籃的前支點(diǎn)的荷載為：P1=23.4/2+1.5+4.6=17.8t，考慮沖擊荷載后，單個(gè)前吊點(diǎn)荷載為：T=17.8×1.3/2=11.57t。主桁結(jié)構(gòu)計(jì)算簡圖如圖2-13所示，主桁軸力以及彎矩如圖2-14所示。圖2-13 主桁計(jì)算簡圖(a) 主桁桿件軸力圖(b) 主桁桿件彎矩圖圖2-14 主桁桿件內(nèi)力圖由計(jì)算結(jié)果可知，主桁吊點(diǎn)處豎向變形為=3.4mm；一側(cè)反壓輪所受力為：N=-125.099kN（拉力），為了確保掛籃行走的安全，掛籃前移時(shí)，在主桁上的

31、錨固梁不能完全松開，以減小反壓輪的壓力。第4章 掛籃支點(diǎn)反力計(jì)算為計(jì)算箱梁的預(yù)拱度，須計(jì)算掛籃的前后支點(diǎn)反力。主桁系統(tǒng)7.8t，分別在前、后支點(diǎn)處產(chǎn)生80.094kN和-2.0186kN的反力。行走系統(tǒng)4.6t(后支點(diǎn)2.438t，前支點(diǎn)0.46t，其它1.702t為軌道荷載)，底籃8.6t(前后吊點(diǎn)各1/2)，提升系統(tǒng)10.7t(前提升4.6t、后提升6.1t)，外模10.8t、內(nèi)模4t，張拉操作平臺(tái)0.5t。掛籃支點(diǎn)反力的計(jì)算僅考慮了掛籃和混凝土的自重，沒有考慮施工中的沖擊、安全及超載等不利荷載的影響，梁段的基本情況如下表4-1所示。表4-1 各梁段基本情況名稱砼(m3)重量(噸)長度(m

32、)高度(cm)底板厚(cm)腹板(cm)頂板(cm)1#塊59.64149.135827050262#塊56.52141.335426150263#塊53.6134350656.550264#塊50.88127.2347152.350265#塊48.44121.1344048.350266#塊53.64134.13.541044.740267#塊50.92127.33.537840.840268#塊48.48121.23.535037.440269#塊46.41163.532634.4402610#塊50.84127.1430531.8402611#塊48.96122.4428529.4402

33、612#塊47.32118.3427027.5402613#塊46.52116.3425826.1402614#塊45.92114.842522540264.1 計(jì)算掛籃自重作用下前后支點(diǎn)反力 作用荷載前吊點(diǎn)承受1/2底籃自重4.3t，前提升系統(tǒng)4.6t，端模1.0t，張拉操作平臺(tái)0.5t，內(nèi)模2t，外模5.4t，則前吊點(diǎn)的荷載為：P1=4.3+4.6+1.0+0.5+2+5.4=17.8t=178kN后吊點(diǎn)(主桁的前支腿)承受1/2底籃自重4.3t，后提升系統(tǒng)6.1t，內(nèi)模1.0t，外側(cè)模板5.4t，前支腿0.46t，則后吊點(diǎn)的荷載為：P2=4.3+6.1+1.0+5.4+0.46=17.26t=172.6kN后支腿受力為P3=24.38kN，結(jié)構(gòu)按平面模型進(jìn)行