挂篮计算书330.docx
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挂篮计算书330.docx
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挂篮计算书330
挂篮计算书(2021-3-30)
1.计算说明
1.1概况
总桥工程概况略
该桥连续梁悬臂浇筑共分12段;其中3.0m长有4个节段(1#~4#块),3.5m长有3个节段(5#~7#块),4.0m长有5个节段(8#~12#块)。
其中3.0m节段最大重量为(1#块);其中3.5m节段最大重量为5#块;其中4.0m节段最大重量为8#块。
1.2计算内容
采用容许应力法分别对浇筑砼状态和走行状态两种工况进行计算,计算内容包括底模纵梁、底模前、后下横梁、外滑梁、内滑梁、吊杆、前上横梁、挂篮主桁、后锚分配梁、侧模桁架的强度、刚度及稳定性。
2.计算依据
1、《设计图纸》全一册
2、《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》(JTJ025-86)
3、《公路桥涵施工技术规范》(JTG/TF50-2021)
4、《公路钢筋混凝土及预应力桥涵设计规范》(JTGD62-2004)
5、《钢结构设计规范》(GB50017-2003)
6、《路桥施工计算手册》
3.参数选取及荷载计算
3.1荷载系数及部分荷载取值
(1)悬浇段箱梁砼超载系数:
0.05
(2)空载行走时冲击系数:
1.3
(3)挂篮浇筑及行走时抗倾覆稳定性系数:
2.0
所以,Q235钢材的容许应力值【ƒ】=145*1.3=189Mpa。
【τ】=110Mpa
3.3.2挂篮参数
1、挂篮与悬浇梁混凝土的重量比不宜大于0.5,且挂篮的总重量应控制在设计规定的限重之内。
2、挂篮在浇筑混凝土和行走时的抗倾覆安全系数、自锚固安全系数均不应小于2。
4.主要结构计算及结果
4.1挂篮工作系数
挂篮自重69.48t;梁段最大重量74*26=192t;
工作系数:
0.36
4.2计算模型
如上图所示,梁段荷载划分为4个部分分别由挂篮不同构件承担,并最终将荷载传至上一阶段已经浇筑完成的梁段上。
其中第
(1)部分(包括侧模系统)由挂篮外滑梁传至前上横梁及上一阶段已经浇筑完成的梁段及翼缘上;第
(2)部分由挂篮腹板下底模纵梁传至前上横梁及上一阶段已经浇筑完成的梁段底板上;第(3)部分(包括侧模系统)由挂篮内滑梁传至前上横梁及上一阶段已经浇筑完成的梁段及翼缘上;第(4)部分由挂篮底板下底模纵梁传至前上横梁及上一阶段已经浇筑完成的梁段底板上。
转向块采用滞后一个号块浇筑,挂篮计算时不予考虑。
4.4底模纵梁计算
4.4.1腹板下纵梁计算(计算按2根HN600*200,实际施工考虑模板因素设置三根)
a.纵梁荷载
q=梁重×1.05+人群机具荷载+模板重量+纵梁自重+振捣荷载
1#块:
qmax=109KN/mqmin=104.6KN/m
5#块:
qmax=76.5KN/mqmin=73.5KN/m
9#块:
qmax=53.5KN/mqmin=51.9KN/m
注:
此处给出的所有qmax和qmin为单根纵梁在不同受力长度下的最不利受力情况,纵梁自重由有限元软件按实际重量自动计入。
其中括号外为1#块数据,()内为5#块数据,[]内为8#块数据,单位cm。
b.有限元模型及计算结果
Midascivil应力图(单位:
MPa)(1#块)
Midascivil位移图(单位:
mm)(1#块)
1#块计算结果:
最大组合应力:
σmax=103MPa<189MPa(满足)
最大变形:
f=3.7mm,f/L=3.7/5100=1/1351<1/400(满足)
支座反力(下横梁所受压力):
F后=196KN,F前=130.6KN
Midascivil应力图(单位:
MPa)(5#块)
Midascivil位移图(单位:
mm)(5#块)
5#块计算结果:
最大组合应力:
σmax=78.5MPa<189MPa(满足)
最大变形:
f=3.0mm,f/L=3.0/5100<1/400(满足)
支座反力(下横梁所受压力):
F后=142KN,F前=115KN
Midascivil应力图(单位:
MPa)(8#块)
Midascivil位移图(单位:
mm)(8#块)
8#计算结果:
最大组合应力:
σmax=61.9MPa<189MPa(满足)
最大变形:
f=2.4mm,f/L=2.4/5100<1/400(满足)
支座反力(下横梁所受压力):
F后=108.9KN,F前=108.1KN
4.4.2底板下纵梁计算
a.纵梁荷载
q=梁重×1.05+人群机具荷载+模板重量+纵梁自重+振捣荷载
1#块:
qmax=37.9KN/mqmin=35.5KN/m
5#块:
qmax=31.6KN/mqmin=29.5KN/m
8#块:
qmax=27.7KN/mqmin=26.1KN/m
注:
此处给出的所有qmax和qmin为单根纵梁在不同受力长度下的最不利受力情况,纵梁自重由有限元软件按实际重量自动计入。
其中括号外为1#块数据,()内为5#块数据,[]内为9#块数据,单位cm。
b.有限元模型及计算结果
Midascivil应力图(单位:
MPa)(1#块)
Midascivil位移图(单位:
mm)(1#块)
1#计算结果:
最大组合应力:
σmax=36.5MPa<189MPa(满足)
最大变形:
f=1.3mm,f/L=1.3/5100<1/400(满足)
支座反力(下横梁所受压力):
F后=69.5KN,F前=46.8KN
同理:
5#计算结果:
最大组合应力:
σmax=31MPa<189MPa(满足)
最大变形:
f=1.2mm,f/L=1.2/5100<1/400(满足)
支座反力(下横梁所受压力):
F后=56.1KN,F前=44.9KN
8#计算结果:
最大组合应力:
σmax=32.3MPa<189MPa(满足)
最大变形:
f=1.2mm,f/L=1.2/5100<1/400(满足)
支座反力(下横梁所受压力):
F后=57.3KN,F前=56.5KN
4.5底模后下横梁计算
浇筑状态:
荷载(取最不利情况1#块计算)
后横梁受力示意图(单位:
cm)
a.有限元模型及计算结果
Midascivil应力图(单位:
MPa)
Midascivil位移图(单位:
mm)
计算结果:
最大组合应力:
σmax=29.1MPa<189MPa(满足)
最大变形:
f=0.7mm
支座反力(从左至右):
153.5KN388.9KN388.9KN153.5KN
走行状态:
荷载
后横梁受力示意图(单位:
cm)
b.有限元模型及计算结果
Midascivil应力图(单位:
MPa)
Midascivil位移图(单位:
mm)
计算结果:
最大组合应力:
σmax=12.7MPa<215MPa(满足)
最大变形:
f=3.8mm,f/L=3.8/7120<1/400(满足)
支座反力(从左至右):
36.5KN36.5KN
4.6底模前下横梁计算
荷载
前横梁受力示意图(单位:
cm)
b.有限元模型及计算结果
Midascivil应力图(单位:
MPa)(1#块)
Midascivil位移图(单位:
mm)(1#块)
1#块计算结果:
最大组合应力:
σmax=28.5MPa<189MPa(满足)
最大变形:
f=0.67mm
支座反力(从左至右):
102.8KN261.3KN261.3KN102.8KN
Midascivil应力图(单位:
MPa)(5#块)
Midascivil位移图(单位:
mm)(5#块)
5#块计算结果:
最大组合应力:
σmax=25.5MPa<189MPa(满足)
最大变形:
f=0.8mm
支座反力(从左至右):
77.5KN233KN233KN77.5KN
Midascivil应力图(单位:
MPa)(8#块)
Midascivil位移图(单位:
mm)(8#块)
8#块计算结果:
最大组合应力:
σmax=31.2MPa<189MPa(满足)
最大变形:
f=0.5mm
支座反力(从左至右):
77.1KN261.6KN261.6KN77.1KN
走行状态:
荷载
前横梁受力示意图(单位:
cm)
b.有限元模型及计算结果
Midascivil应力图(单位:
MPa)
Midascivil位移图(单位:
mm)
计算结果:
最大组合应力:
σmax=26MPa<189MPa(满足)
最大变形:
f=4.0mm,f/L=4/7120<1/400(满足)
支座反力(从左至右):
39.4KN39.4KN
4.7滑梁计算
4.7.1外滑梁计算
浇筑状态
a.荷载
其受力模型如下图所示:
外滑梁受力示意图(单位:
cm)
b.有限元模型及计算结果
Midascivil应力图(单位:
MPa)1#块
Midascivil位移图(单位:
mm)1#块
计算结果:
(5#和8#块图形省略)
部位
F前(KN)
F后(KN)
组合应力(Mpa)
位移(mm)
结论
1
83
134
79.9
4.1
合格
5
99.7
139.5
88.3
4.6
合格
8
118.6
142.9
93
4.9
合格
走行状态
a.荷载
取最不利浇筑状态计算(8#块)其受力模型如下图所示:
外滑梁受力示意图(单位:
cm)
b.有限元模型及计算结果
Midascivil应力图(单位:
MPa)
Midascivil位移图(单位:
mm)
计算结果:
最大组合应力:
σmax=69.9MPa<189MPa(满足)
最大变形:
f=14.6mm,f/L=14.6/90500<1/400(满足)
支座反力:
F后=29.3KN,F前=64.6KN
4.7.2内滑梁计算
浇筑状态
a.荷载
其受力模型如下图所示:
内滑梁受力示意图(单位:
cm)
b.有限元模型及计算结果
计算结果:
部位
F前(KN)
F后(KN)
组合应力(Mpa)
位移(mm)
结论
1
77
123.2
99.7
5.7
合格
5
93.3
128.6
110.5
6.4
合格
8
111.9
131.9
116
6.9
合格
走行状态
a.荷载
取最不利浇筑状态计算(8#块)其受力模型如下图所示:
内滑梁受力示意图(单位:
cm)
b.有限元模型及计算结果
Midascivil应力图(单位:
MPa)
Midascivil位移图(单位:
mm)
计算结果:
最大组合应力:
σmax=88.1MPa<189MPa(满足)
最大变形:
f=20.7mm,f/L=20.7/9050<1/400(满足)
支座反力:
F后=28.5KN,F前=58KN。
4.8侧模桁架计算
a.荷载(取1#块浇筑状态下最不利情况计算)
为便于计算,将侧模桁架受力简化,如上图所示,P为1.0m纵桥向宽度翼缘板及模板重;其中竖向侧模桁架考虑了拉杆作为支撑,拉杆间距与侧模桁架背带间距相同,为120cm;F为1.0m纵桥向长度腹板未凝结砼侧压力。
荷载值P考虑振捣荷载、砼倾倒荷载、模板重量和砼超打5%;荷载值F只与砼浇筑高度、振捣荷载有关。
混凝土侧压力:
式中:
γ—混凝土的自重密度,取25KN/m3;
t
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