菱形掛籃檢算

1、金華至溫州鐵路擴(kuò)能改造工程JWSG-1標(biāo) (60+100+60)m連續(xù)梁菱形掛籃檢算計(jì)算：復(fù)核：審核：中鐵上海工程局一公司金溫鐵路三項(xiàng)目部二一一年八月目 錄1.工程概述和計(jì)算依據(jù)- 3 -1.1工程概述- 4 -1.2計(jì)算依據(jù)- 4 -2.計(jì)算說明- 4 -2.1計(jì)算參數(shù)- 4 -2.2計(jì)算模型- 5 -2.3掛籃主要技術(shù)參數(shù)- 5 -2.4掛籃設(shè)計(jì)基本參數(shù)- 6 -3.主桁架計(jì)算- 6 -31荷載計(jì)算- 6 -32模型建立及計(jì)算- 6 -33壓桿穩(wěn)定性計(jì)算- 8 -34節(jié)點(diǎn)處銷接計(jì)算- 8 -4.上前橫梁計(jì)算- 9 -4.1、承重狀態(tài)- 9 -4.2、走行狀態(tài)- 12 -5.后錨梁檢算- 1

2、2 -5.1受力分析及計(jì)算- 12 -5.2.結(jié)構(gòu)檢算- 14 -跨金麗溫高速公路1#特大橋（60+100+60）m連續(xù)梁掛籃檢算1.工程概述和計(jì)算依據(jù)1.1工程概述主橋上部采用中跨100m跨預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁。箱梁斷面為單箱單室直腹板斷面。箱梁頂寬12.2m，底寬6.4m，翼緣板寬2.9m，支點(diǎn)處梁高7.204m，跨中梁高4.69m，腹板厚100cm（1#）60cm（跨中），底板厚度為120cm（1#）40cm（跨中），懸澆段頂板厚度54cm。箱梁0#塊在支架上施工，梁段總長(zhǎng)14m，邊、中合攏段長(zhǎng)度為2m；掛籃懸臂澆注箱梁1#2#塊段長(zhǎng)2.5m、3#塊段長(zhǎng)2.75m、4#6#塊段長(zhǎng)3m、7

3、#塊段長(zhǎng)3.25m、8#11#塊段長(zhǎng)3.5m、12#13#塊段長(zhǎng)4m，箱梁懸臂澆注采用菱形掛籃進(jìn)行施工。1.2計(jì)算依據(jù)跨金麗溫高速公路1#特大橋施工圖鐵路橋涵施工規(guī)范 （TB10203-2002）鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范 （GB50017-2003）2.計(jì)算說明根據(jù)掛籃設(shè)計(jì)圖紙，對(duì)掛籃的主要構(gòu)造進(jìn)行了空間建模，采用通用有限元分析程序MIDAS進(jìn)行空間受力分析。 計(jì)算中對(duì)傳力作了如下的假定：箱梁翼緣板砼及側(cè)模重量通過外導(dǎo)滑梁分別傳至前一節(jié)段已施工完的箱梁頂板和掛籃主桁的前上橫梁承擔(dān)。箱梁頂板砼、內(nèi)模支架、內(nèi)模重量通過內(nèi)滑梁分別由前一節(jié)段已施工完的箱梁頂板和掛籃主桁的前上橫梁承擔(dān)。箱梁底板、腹板砼及底籃平臺(tái)

4、重量分別由前一節(jié)段已施工完的箱梁和掛籃主桁的前上橫梁承擔(dān)。掛籃行走：前通過前吊帶把前下橫梁掛在前上橫梁上，后端把后下橫梁通過行走吊桿掛在豎向平聯(lián)上。2.1計(jì)算參數(shù)鋼材彈性模量：E=2.06e5 MPa密度：=7850 Kg/m3泊松比：=0.3 線膨脹系數(shù)：=0.0000122.2計(jì)算模型掛籃由主承重系統(tǒng)、底模系統(tǒng)、內(nèi)外模板系統(tǒng)、懸吊系統(tǒng)、錨固系統(tǒng)及行走系統(tǒng)組成。掛籃的主承重系由上平桿、下平桿、立柱、前斜桿、后斜桿，再由二榀菱形架形成兩個(gè)獨(dú)立的單元，掛籃主承重系的兩個(gè)單元在澆筑混凝土?xí)r共同承受懸澆梁段的重量，在掛籃前移時(shí)又可單獨(dú)走行。承重系統(tǒng)各構(gòu)件均為雙40槽鋼組成，各桿件連接方式為節(jié)點(diǎn)板加銷

5、接，銷軸采用100高強(qiáng)鋼材，耳板采用20mm厚的A3鋼板。圖1：菱形掛籃施工個(gè)示意圖2.3掛籃主要技術(shù)參數(shù)懸臂澆注箱梁梁段為4號(hào)，最大重量：156.6t懸臂澆注箱梁梁段最大分段長(zhǎng)度：4m懸臂澆注梁段高度變化：6.635m4.604m2.4掛籃設(shè)計(jì)基本參數(shù)梁段混凝土重量：26KN/m3；人群及機(jī)具荷載取2.5 KPa；超載系數(shù)取1.05；新澆砼動(dòng)力系數(shù)取1.2；掛籃行走時(shí)的沖擊系數(shù)取1.3；抗傾覆穩(wěn)定系數(shù)2.0。3.主桁架計(jì)算31荷載計(jì)算考慮掛籃模板重及機(jī)具荷載和安全系數(shù)，掛籃桁架前吊點(diǎn)按受力按1500KN考慮，單片主桁片按750KN檢算。32模型建立及計(jì)算利用MIDAS建立模型：圖2 菱形掛籃

6、模型圖將計(jì)算結(jié)果繪制如下：圖3 掛籃組合應(yīng)力圖（97MPa）圖4 掛籃位移圖（18mm）圖5 反力圖（1633kN）圖6 軸力圖（最大軸壓力為1108kN）由上述計(jì)算可知，強(qiáng)度、剛度都能滿足要求。33壓桿穩(wěn)定性計(jì)算上平桿雙40槽鋼受壓，立柱構(gòu)件長(zhǎng)度l0=5.3m,構(gòu)件回轉(zhuǎn)半徑取查表取0.9，軸心受壓構(gòu)件:，滿足要求。立桿也為受壓桿件，但受力及計(jì)算長(zhǎng)度均小于上平桿，故也滿足要求。34節(jié)點(diǎn)處銷接計(jì)算銷接計(jì)算時(shí)，銷軸視為支撐在耳板上的簡(jiǎn)支梁，跨度取耳板中心線之間的距離，按彎剪構(gòu)件進(jìn)行計(jì)算。通過上述計(jì)算可知，在立桿和下平桿連接處受力最大，銷接計(jì)算以此處計(jì)算。耳板間距為310mm，即簡(jiǎn)支梁跨距為310m

7、m,受力為1633KN，以簡(jiǎn)支梁為計(jì)算模型，銷軸為45#鋼材，直徑100mm，屈服強(qiáng)度360MPa，銷接截面系數(shù)為：W=I=彎矩剪力計(jì)算如下：M=Q=816.5kN檢算： max =M/W=1.9*103/(9.8*10-5)=19.4MPa<=360MPa 故銷接強(qiáng)度能滿足要求。 耳板為2mm厚A3鋼板，承受的荷載為銷接計(jì)算中的支反力，即1633/2=816.5kN,根據(jù)施工手冊(cè)計(jì)算時(shí)耳板受力為徑向力，緊密接觸時(shí)，面積為銷軸的直徑與其長(zhǎng)度的乘積，則2個(gè)銷軸承壓應(yīng)力為=N/A=816500/100/20/2=204MPa<210MPa滿足要求。4.上前橫梁計(jì)算前吊梁分兩種受力狀態(tài)進(jìn)

8、行計(jì)算,一種為澆筑混凝土?xí)r承重狀態(tài),一種為走行狀態(tài)。4.1、承重狀態(tài)荷載計(jì)算側(cè)模吊點(diǎn) 側(cè)模混凝土重量 0.5*(0.2+0.3)*1.25+0.5*(0.3+0.65)*2.1*3*2.6*10=102KN 側(cè)模板自重(側(cè)模重按10t計(jì)，外?；罏?根槽鋼32a,長(zhǎng)12m,每延米重為43kg/m。) (10+43*2*12/1000)*10=110KN 側(cè)模吊桿(1根)吊重：0.5*(102+110)=106KN 內(nèi)模吊點(diǎn) 內(nèi)?；炷林亓?(4.9*0.4+0.9*0.3)*3*2.6*10=174KN 內(nèi)模自重（內(nèi)模重按2t計(jì)，外?；罏?根槽鋼32a,長(zhǎng)12m,每延米重為43kg/m。）

9、（2+43*4*12/1000）*10=40KN 內(nèi)模吊桿為2根，則每根吊桿受力： 0.5*(174+40)/2=54KN底模吊點(diǎn) 腹板混凝土重量 0.5*(6.055+6.335)*0.5*(1+0.8)*3*2.6*10=434.9KN底板混凝土重量（4.7*0.5*(0.907+0.963)*3*2.6*10=342.8KN底模板重量:底模板重量 =116KN 底吊桿受力: (434.9*2+342.8+116)/2/4=166KN受力計(jì)算圖7 上前橫梁受力模型圖 上前橫梁為2根H400的H型鋼組合，建立模型時(shí)以單根建立，將計(jì)算簡(jiǎn)圖繪制如下：圖8 組合應(yīng)力（218MPa）圖9 位移（7mm）max =218MPa<2=2*145=290MPal=7mm<2L/800=14mm剛度強(qiáng)度都滿足要求.4.2、走行狀態(tài)走行狀態(tài)時(shí)只承受模板及桿件重量,受力簡(jiǎn)化如下:圖10 上前橫梁走行受力模型計(jì)算結(jié)果繪圖如下:圖11 組合應(yīng)力（213MPa）由計(jì)算結(jié)果可知,行走狀態(tài)下應(yīng)力比澆筑混凝土靜止?fàn)顟B(tài)下的小,故能滿足要求。5.后錨梁檢算5.1受力分析及計(jì)算由菱形掛籃檢算支反力圖中可得,后錨固梁處承受的支反力為883KN,由四根32的精軋螺紋鋼傳力