鐵路跨高速大橋++m連續(xù)梁掛籃計算書

中鐵十一局浦梅鐵路跨浦建高速大橋橋600+100++60m連續(xù)續(xù)梁掛籃計算書中鐵十一局集團團浦梅鐵路工工程建設(shè)指揮揮部第一章設(shè)計計計算說明1.1計算依據(jù)據(jù)

1.《路橋橋施工計算手手冊》

周水水興等編著著2．《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計規(guī)范》（GGB500117-20003）；

3.《實用用土木工程手手冊》（第三三版）

楊文淵編編

4.《公路路橋涵施工技技術(shù)規(guī)范》（JJTG/TFF50-20011）5.《預(yù)預(yù)應(yīng)力混凝土土用螺紋鋼筋筋》（GB//T200065-20006）6.《鐵鐵路預(yù)應(yīng)力混混凝土連續(xù)梁梁(剛構(gòu))懸懸臂澆筑施工工技術(shù)指南》((TZ3244-20100)

7．《材料力力學(xué)》（上、下下冊）

8．《結(jié)構(gòu)力力學(xué)》（上、下下冊）1.2工程概況況本工程為南龍鐵鐵路100mm連續(xù)梁掛籃籃，具體參數(shù)數(shù)參見圖紙，采采用三角形掛掛籃施工。1.3掛籃設(shè)設(shè)計1.3.1主主要技術(shù)參數(shù)數(shù)（1）砼自重GGC＝26..5kN//m3；（2）鋼彈性模模量Es＝22.06×1105MPPa；（3）材料容許許應(yīng)力：Q235[[]=2155，[]=1881,[]=1006.Q345鋼厚度或直直徑≤16mmm，f=3310，=180厚度或或直徑>166～35mmm，f=2995，fV==21540Cr鋼小于1100mm，抗抗拉735MMPa，屈服服540MPPa；1000mm~3300mm，抗抗拉685MMPa，屈服服490MPPa；3000mm~5500mm，抗抗拉685MMPa，屈服服440MPPa；5000mm~8800mm，抗抗拉590MMPa，屈服服345MPPa.剪切力=安安全系數(shù)*00.6*抗拉拉強度安全全系數(shù)=1..3(一般))2.5((特殊)1.3.2掛掛籃構(gòu)造掛籃具體結(jié)構(gòu)形形式見后附圖圖紙。1.3.3掛掛籃計算設(shè)計計荷載及組（1）荷載系數(shù)數(shù)依據(jù)交通部頒發(fā)發(fā)的公路橋涵涵設(shè)計和施工工規(guī)范，荷載載系數(shù)取值如如下：考慮箱梁混凝土土澆筑時脹模模等系數(shù)的超超載系數(shù)：11.05；澆筑混凝土?xí)r的的動力系數(shù)：：1.2；掛籃空載行走時時的沖擊系數(shù)數(shù)1.3；澆筑混凝土和掛掛籃行走時的的抗傾覆穩(wěn)定定系數(shù)：2；；掛籃正常使用時時采用的安全全系數(shù)為2。（2）作用于掛掛籃主桁的荷荷載①混凝凝土荷載：取取混凝土最終終塊計算；②混凝土偏載：：箱梁兩側(cè)腹腹板澆筑最大大偏差取100t；③掛籃自重：由由midass系統(tǒng)根據(jù)定定義截面自行行取值；④模板自重：22.5kPaa；⑤施工機具及人人群荷載：22.5kPaa；⑥傾倒和振搗混混凝土荷載：：4kPaa；⑦掛籃沖擊荷載載：0.3xx掛籃自重；；⑧風(fēng)荷載：按22KN/m施施加在主構(gòu)架架一側(cè)計算；；⑨護欄荷載：按按2KN/mm計算。（3）荷載組合合荷載組合1：①①+③+④++⑤+⑥+⑨⑨；荷載組合2：②②+③+④++⑤+⑥+⑨⑨；荷載組合3：①①+③+④++⑧+⑨；荷載組合4：掛掛籃行走，③③+④+⑦++⑧+⑨；荷載組合5：①①+③+④++⑤+⑨。荷載組合1、22、3，4用用于掛籃結(jié)構(gòu)構(gòu)的強度和穩(wěn)穩(wěn)定性計算；；荷載組合55用于掛籃剛剛度計算，荷荷載組合1,,4用于系統(tǒng)統(tǒng)抗傾覆計算算。所有荷載均按照照線載荷施加加。1.3.4內(nèi)內(nèi)力符號規(guī)定定軸力：拉力為正正，壓力為負(fù)負(fù)；應(yīng)力：拉應(yīng)力為為正，壓應(yīng)力力為負(fù)；其它內(nèi)力規(guī)定同同結(jié)構(gòu)力學(xué)的的規(guī)定。1.3.5載載荷分配情況況（1）混凝土荷荷載分析翼緣板部分由11根導(dǎo)梁承擔(dān)擔(dān)；腹板部分分對應(yīng)荷載由由腹板下2根根縱梁承擔(dān)；；底板其余部部分由其下對對應(yīng)3根縱梁梁承擔(dān)；頂板板部分由2根根導(dǎo)梁承擔(dān)。（2）混凝土偏偏載：箱梁兩兩側(cè)腹板澆筑筑偏差重量110t計算,,施加方法同同混凝土自重重部分，只是是一側(cè)加載總總量減少100t。（3）掛籃自重重荷載分析：：掛籃自重部部分按自重工工況施加。（4）模板自重重：按2.55kN/m22計算,計算算時按梁寬及及梁節(jié)長度計計算，最后分分塊施加到對對應(yīng)縱梁及導(dǎo)導(dǎo)梁上。（5）施工機具具及人員荷載載施工機具及人員員按2.5kkN/m2計計算，計算時時按梁寬及梁梁節(jié)長度計算算，最后分塊塊施加到對應(yīng)應(yīng)縱梁及導(dǎo)梁梁上。（6）傾倒和振振搗混土產(chǎn)生生的荷載：44kPa,,計算時按梁梁寬及梁節(jié)長長度計算，最最后分塊施加加到對應(yīng)縱梁梁及導(dǎo)梁上。（7）掛籃沖擊擊荷載：0..3倍掛籃自自重按自重工工況施加；（8）風(fēng)載：按按2KN/mm加載到一片片主構(gòu)架外側(cè)側(cè)。（9）護欄荷載載：按2KNN/m計算，分分別施加于前前、后托梁。第二章掛籃籃結(jié)構(gòu)的強度度計算計算采用有限元元軟件MIDDAS/ciivil進(jìn)行行計算，計算算采用整體模模型，主構(gòu)架架各節(jié)點的連連接釋放銷軸軸的自由度，計計算模型如圖圖2-1所示示。圖2-1掛籃籃整體計算模模型2.1荷載組合合1：混凝土土荷載+掛籃籃自重+模板板自重+施工工機具及人群群荷載+傾倒倒和振搗混凝凝土荷載+護護欄荷載2.1.1荷載載情況該工況主要用來來計算掛籃的的主桁承重系系統(tǒng)強度和穩(wěn)穩(wěn)定性。此種種荷載組合適適用于掛籃混混凝土澆筑要要結(jié)束前的一一種最不利荷荷載工況，此此時所有混凝凝土澆筑完畢畢（考慮混凝凝土脹模的影影響）q1==1.05××G混凝土，振振動系統(tǒng)仍然然在振搗，所所以還要考慮慮掛籃施工的的動力附加荷荷載，人員機機具仍在施工工，因而掛籃籃結(jié)構(gòu)還要承承受人員機具具荷載。圖2-1-1荷載組合11計算模型2.1.2結(jié)果果分析（1）底托系系統(tǒng)最大應(yīng)力力為116..6MPa，如如圖2-1--2。符合要要求。圖2-1-2底托系統(tǒng)應(yīng)應(yīng)力計算結(jié)果果（2）導(dǎo)梁系統(tǒng)統(tǒng)最大應(yīng)力為為110MPPa；如圖22-1-3。符符合要求。圖2-1-3導(dǎo)梁系統(tǒng)應(yīng)應(yīng)力計算結(jié)果果（3）前橫梁最最大應(yīng)力為339.9MPPa，如圖22-1-4。符符合要求。圖2-1-4前前上橫梁應(yīng)力力計算結(jié)果（4）主構(gòu)架最最大應(yīng)力為991.8MPPa，如圖22-1-5。符符合要求。圖2-1-5主主構(gòu)架應(yīng)力計計算結(jié)果（5）吊桿計計算圖2-1-6吊桿計算算結(jié)果由圖2-1-66可知，吊桿桿最大應(yīng)力為為171.88MPa；因因吊桿采用φφ32精軋螺螺紋鋼（PSSB830），最最大應(yīng)力1771.8MPPa<8300MPa，所以最小安全儲儲備量為4..8，其它吊吊桿安全儲備備均大于4..8。（6）吊帶計計算圖2-1-7吊帶計算算結(jié)果由圖2-1-77可知，吊帶帶最大應(yīng)力為為151.77MPa；因因吊帶材質(zhì)為為Q345，最最大應(yīng)力1551.7MPPa<3100MPa，所以最小安全儲儲備量為2，其其它吊帶安全全儲備均大于于2。2.2荷載組合合2：混凝土土偏載+掛籃籃自重+模板板自重+施工工機具及人群群荷載+傾倒倒和振搗混凝凝土荷載+護護欄荷載2.2.1荷載載情況該荷載組合適用用于掛籃混凝凝土澆筑過程程中的一種最最不利荷載工工況，此時假假定一側(cè)混凝凝土澆筑完畢畢（考慮混凝凝土脹模的影影響）q1==1.05××G混凝土，另另一側(cè)尚未澆澆筑完，兩側(cè)側(cè)相差混凝土土總量約100t，人員機機具仍在施工工，因而掛籃籃結(jié)構(gòu)還要承承受人員機具具荷載。該荷載組合與與與載荷組合11相比較,只只是一側(cè)腹板板處混凝土荷荷載總量減少少10t，其其余荷載相同同。圖2-2荷載載組合2計算算模型2.2.2結(jié)果果分析（1）底托系系統(tǒng)最大應(yīng)力力出現(xiàn)在混凝凝土偏多腹板板下底縱梁位位置，最大應(yīng)應(yīng)力為93..7MPa，如如圖2-2--1。符合要要求。圖2-2-1底底托系統(tǒng)應(yīng)力力計算結(jié)果因?qū)Я涸诤奢d組組合1與荷載載組合2中受受力形式及荷荷載值無發(fā)生生變化，所以以在此不再另另行計算。前橫梁最大應(yīng)力力為32.22MPa，如如圖2-2--2。符合要要求。圖2-2-2前上橫梁梁應(yīng)力計算結(jié)結(jié)果主構(gòu)架計算結(jié)果果：主構(gòu)架最最大應(yīng)力為773.9MPPa，如圖22-2-3。符符合要求。圖2-2-3主主構(gòu)架應(yīng)力計計算結(jié)果（5）吊桿計計算圖2-2-4吊桿計算結(jié)結(jié)果由圖2-2-44可知，吊桿桿最大應(yīng)力為為147MPPa；因吊桿桿采用φ322精軋螺紋鋼鋼（PSB8830級），最最大應(yīng)力1447MPa<<830MPPa，所以最小安全儲儲備量為5..6，其它吊吊桿安全儲備備均大于5..6。（6）吊帶計計算圖2-2-5吊帶計算算結(jié)果由圖2-2-55可知，吊帶帶最大應(yīng)力為為125.66MPa；因因吊帶材質(zhì)為為Q345，最最大應(yīng)力1225.6MPPa<3100MPa，所以最小安全儲儲備量為2..47，其它它吊帶安全儲儲備均大于22.47。2.3荷載組合合3：混凝土土荷載+掛籃籃自重+模板板自重+風(fēng)荷荷載+護欄荷荷載2.3.1荷載載情況該荷載組合適用用于掛籃混凝凝土澆筑完畢畢后出現(xiàn)大風(fēng)風(fēng)情況，此時時荷載包括混混凝土自重（考考慮混凝土脹脹模的影響）qq1=1.005×G混凝凝土，掛籃自自重及風(fēng)荷載載。圖2-3荷載載組合3計算算模型2.3.2結(jié)果果分析該組合主要針對對風(fēng)載作用時時對主構(gòu)架、橫橫聯(lián)桁架的影影響。（1）主構(gòu)架計計算結(jié)果：主主構(gòu)架最大應(yīng)應(yīng)力為93..6MPa，如如圖2-3--1。符合要要求。圖2-3-1主主構(gòu)架應(yīng)力計計算結(jié)果（2）橫聯(lián)桁架架該載荷組合下，由由于風(fēng)載的存存在，最大應(yīng)應(yīng)力為87..2MPa，如如圖2-3--2。符合要要求。圖2-3-2橫聯(lián)桁架架應(yīng)力2.4荷載組合合4：掛籃行行走工況：掛掛籃自重+模模板自重+沖沖擊荷載+風(fēng)風(fēng)載+護欄荷荷載掛籃行走工況：：掛籃前移動動時，主桁靠靠反扣裝置在在軌道上行走走；其它結(jié)構(gòu)構(gòu)不變，底托托橫梁均由吊吊桿懸吊；外外導(dǎo)梁仍有模模板荷載作用用。2.4.1荷荷載情況此載荷組合下風(fēng)風(fēng)載作用于主主構(gòu)架處，在在本模型中，將將其視為線荷荷載，計算模模型如圖2--4-1。圖2-4-1荷載組合44計算模型2.4.2結(jié)結(jié)果分析掛籃行走時，最最大應(yīng)力值為為45.1MMPa，如圖圖2-4-22所示。符合合要求。圖2-4-2掛掛籃應(yīng)力圖第三章掛籃籃結(jié)構(gòu)的剛度度計算3.1荷載組合合5：混凝土土荷載+掛籃籃自重+模板板自重+施工工機具及人群群荷載+護欄欄荷載該荷載組合主要要用來計算掛掛籃系統(tǒng)的結(jié)結(jié)構(gòu)剛度。3.1.1荷載載情況計算模型如圖33-1-1。圖3-1-1荷載組合55計算模型3.1.2結(jié)果果分析該荷載組合下，掛掛籃變形等值值線圖見圖33-1-2。由由圖可知，變變形最大值為為19mm。以下對各部分進(jìn)進(jìn)行劃分分析析：圖3-1-2變形等值值線圖（1）掛籃主構(gòu)構(gòu)架部分主構(gòu)架部分最大大變形位于前前橫梁支點處處，最大豎向向變形量為111.4mmm。見圖3--1-3。圖3-1-3掛籃主構(gòu)架架變形等值線線圖（2）前橫梁如圖3-4所示示，前橫梁部部分最大變形形位于中部位位置，值為115mm，相相對變形值為為△δ=15-111.4=33.6mm撓跨比為η=3.6＜LL/400圖3-1-4掛籃前橫橫梁變形等值值線圖（3）導(dǎo)梁如圖3-1-55所示，導(dǎo)梁梁最大位移值值為16.44mm。圖3-1-5導(dǎo)梁變形等等值線圖（4）底托系統(tǒng)統(tǒng)如圖3-1-66所示。底托托系統(tǒng)最大位位移值為199mm。圖3-1-6底托系統(tǒng)變變形等值線圖圖3.2剛度驗算算結(jié)論掛籃在此該荷載載組合條件下下，計算掛籃籃系統(tǒng)整體和和各部件的結(jié)結(jié)構(gòu)剛度，其其變形最大值值為19mmm，而該值為為主構(gòu)架、前前橫梁、吊桿桿等各部分變變形的累積。注：因吊桿為純純受拉桿件，在在強度方面通通過以上計算算可知滿足要要求，在主構(gòu)構(gòu)架及底托系系統(tǒng)變形值均均滿足要求的的情況下，吊吊桿變形值不不再另做計算算，以此得出出的底托系統(tǒng)統(tǒng)變形比值將將更為保守。結(jié)論：通過對荷載組合合5的計算分分析，掛籃剛剛度滿足使用用要求。第四章掛籃抗抗傾覆計算掛籃抗傾覆計算算包括兩部分分內(nèi)容：混凝凝土澆筑工況況和掛籃移動動工況兩種。4.1混凝土澆澆筑時的抗傾傾覆計算(荷荷載組合1：：混凝土荷載載+掛籃自重重+模板自重重+施工機具具及人群荷載載+傾倒和振振搗混凝土荷荷載+護欄荷荷載)在混凝土澆筑筑時，掛籃主主構(gòu)架后端通通過精軋螺紋紋鋼錨固于已已經(jīng)澆筑好的的混凝土梁體體上，為保證證施工安全，需需要驗算此種種載荷組合下下的掛籃后錨錨點的安全性性。圖4-1-1主構(gòu)架反力力模型由以上結(jié)果可可知，荷載組組合1時后錨錨點拉力最大大值為4388.8kN。單側(cè)后錨點采用用直徑32mmm的精軋螺螺紋鋼6根，則則可提供錨固固力為N提供=6A[[σ螺紋鋼]]=6x3..14x3222/4x8830x100-3=40003.1kkN其安全儲備為：：K=40003.1/4438.8==9.1故：滿足安全要要求。4.2掛籃行走走工況的抗傾傾覆計算(荷載組合44：掛籃行走走工況：掛籃籃自重+模板板自重+沖擊擊荷載+風(fēng)載載+護欄荷載載)圖4-2-1主構(gòu)架反力力模型由以上結(jié)果可知知，荷載組合合4時后支座座拉力最大值值為78.77kN。反扣輪裝置與主主構(gòu)架通過88個直徑277的高強螺栓栓連接，強度度驗算如下：：一、基本參數(shù)螺栓選用摩擦擦型高強螺栓栓，8.8級級，M27構(gòu)件材性性：Q2355摩擦面處處理：噴砂((丸)摩擦面的的抗滑移系數(shù)數(shù)為0.445受剪面數(shù)數(shù)目為1由GB5000172003第68頁7.2.22得：單個螺栓栓受剪承載力力Nvb=993.15kN單個螺栓栓受拉承載力力Ntb=1184kNN螺栓群受受力N==78.77kNV=118kkNMM=199kN·mm二、螺栓群形心心計算螺栓個數(shù)BooltNumm=8排列方式式：對齊排排列螺栓位置置：(0,3220)(4880,3220)(