三角挂篮的空间受力分析
自锚式三角形挂篮在应用中的验算方法
自锚式三角形挂篮在应用中的验算方法黄日生华祥公司[摘 要] 从挂篮的设计到应用都应该充份合理利用的各杆件允许荷载,以决定挂篮的工作系数和保证安全性,工作系数越小成本越低;安全系数的储备在挂篮设计中也是重要因素之一。
挂篮结构属空间杆件结构,受力结构比较复杂,进行设计计算或应用验算时,通常将空间杆系简化为平面杆系进行计算。
双林高架桥的主桥悬浇施工中所采用的挂篮为自锚式三角形型钢挂篮,为外租挂篮,因原先使用时最大梁高为 4.5m ,现需要使用到最大梁高5.3m 的悬浇施工中,梁段重量有所增加,为保证挂篮使用时的安全性,对挂篮的杆系及整体性能进行了验算及理论挠度计算,如不满足要求需进行设计加强处理。
[关键词] 连续梁桥 挂篮悬浇 三角形型钢挂篮 挠度1 概况申嘉湖高速公路双林高架桥主桥为55m+90m+55m 的钢筋预应力混凝土连续梁桥。
采用双幅单箱单室结构设计,梁高为5.3m ~2.3m ,单幅桥面宽17m ,底板宽8.5m ,采用三向预应力、C50砼设计,悬浇施工从2#(2/#)梁段到13#(13/#)梁段,最大梁段重为150t 。
施工悬浇挂篮为外租的三角形型钢挂篮。
挂篮的各杆件均为型钢加工制作,底篮、内模、翼模吊杆采用Ø32精轧螺纹钢筋制作。
验算过程是对挂篮进行分解计算,主要对挂篮底篮的下横梁、挂篮上横梁、三角桁架,及三角桁架各杆件的联接销子进行计算,选择最重的2#梁段(150t)进行荷载验算。
挂篮及模板自重55t ,自锚式挂篮工作系数一般为0.3~0.45,该桥所使用的挂篮工作系数为0.37,比较经济。
2 挂篮结构模型及荷载划分对挂篮的验算前需要根据施工荷载的实际情况进行简化,并将半流体性质的混凝土按固体进行荷载分块划分,以选择最合理的受力结构模型。
2.1 三角挂篮的结构型式如下:图A挂篮下横梁采用双32号b型槽钢制作,共设5个吊点,上槽梁为双45号b型工字钢制作,包括外滑梁、内滑梁、前下横梁的吊点,共设9个吊孔。
三角形挂篮受力计算书
三角形挂篮受力计算书一、挂篮主桁架计算1、计算说明:该挂篮主桁架为焊接组合构造,每幅挂篮有二片主桁架,主桁架由槽钢制作而成,材质主要为A 3钢。
A 3钢容许应力值按[σ]=145Mpa 计算,弹性模量值为E=2.1×105Mpa ,在进行强度计算时,不均匀系数 1.2。
但在变形计算时,不考虑不均匀系数,即按二片主桁架均匀受力计算。
2、计算图式:单片主桁架计算图式如图一所示:P图一为简化计算,忽略结构本身附加弯矩值,并将各结点均看作铰于一点的理想铰接点,简化后的计算图式如图二所示:图二45.6°76.25图中L1=4.20m,L2=4.20m,L3=3.26m,L4=2.52m,L5=3.26,L6=4.50m,L7=4.41m,查型钢表可知各杆件横截面积:A1=2×28.83=57.7cm2,A2=2×60.89=121.8cm2,A3=2×28.83=57.7cm2,A4=2×48.7=97.4cm2,A5=2×28.83=57. 7cm2,A6=2×60.89=121.8cm2,A7=2×28.83=57.7cm2。
3、主桁架受力计算:主桁架L1、L2、L3、L4、L5、L6、L7分别对应力N1、N2、N3、N4、N5、N6、N7。
令P=1,计算得各杆件内力值为:N1=+1.499,N2=-1.049,N3=-1.164,N4=+1.500,N5=-1.085,N6=-1.079,N7=+1.471P值计算:P=(G 1+G2)/4式中G1为挂篮自重,包括前上横梁,前下横梁,底模,侧模及内模等作用到主桁架前端的荷载,经计算:G1=12T。
G2为施工时节段梁体重量分配到主桁架上的荷载值。
根据各分段长度及每节段重量可知,当节段长度为 3.5m 1#块时,主桁架受力最大,此时G2=112.3/2=56.2T于是:P=(G1+G2)/4=(12+56.2)/4=17.05T此时各杆件内力值为:N1=N1×P×1.2=1.499×17.05×1.2=30.67TN2=N2×P×1.2=-1.049×17.05×1.2=-21.46TN3=N3×P×1.2=-1.164×17.05×1.2=-23.82TN4=N4P×1.2=1.500×17.05×1.2=30.69TN5=N5×P×1.2=-1.085×17.05×1.2=-22.20TN6=N6×P×1.2=-1.079×17.05×1.2=-22.08TN7=N7×P×1.2=1.471×17.05×1.2=30.10T各杆件的应力值为:σ1=N1/A1=30.67×104/57.7×102=53.2Mpaσ2=N2/A2=-21.46×104/121.8×102=-17.6Mpaσ3=N3/A3=-23.82×104/57.7×102=-41.3Mpaσ4=N4/A4=30.69×104/97.4×102=31.5Mpaσ5=N5/A5=-22.20×104/57.7×102=-38.5Mpaσ6=N6/A6=-22.08×104/121.8×102=-18.1Mpaσ7=N7/A7=30.10×104/57.7×102=52.2Mpa根据以上计算,各杆件应力值远小于容许应力[σ]=145Mpa,故满足要求。
悬臂三角挂篮结构强度验算
第 1 页/共 29 页悬臂梁施工三角挂篮结构强度验算(某跨河桥)铁路桥及马路桥用到的悬臂挂篮施工主意的有无数范例,按照以往的的经验可以改造成符合自己桥梁用的三角形挂篮或菱形挂篮(后者提供机械操作平台),但是重要的施工技术需要科学的数据计算来支撑,而不仅仅是经验。
鉴于新手在设计挂篮时对其强度演算缺乏系统知识,特发表一篇挂篮施工胜利的计算范例,借以抛砖引玉。
1.低模前后吊带估算6004000mm600h 1h 2P=1151.8kNL1L2后前图1 荷载纵向分布图()()()mmL mmh h h h h h L mm kN h mm kN h h h h h 263025705200257040004000214000214000400031400021600/301.0/275.08.11512/40005256.57322212211212121=-==⋅+⋅-⋅⋅⋅⋅+⋅⋅⋅-⋅+=⎩⎨⎧==⎪⎩⎪⎨⎧=⨯+=,解得: kNR kN R 799.11818.11512630257005.1625.12378.11512570263005.1=⨯⨯==⨯⨯=前后 2.外侧模牛腿 2.1荷载外侧模分量:6443.526kg=64.435kN ;翼缘板钢筋混凝土分量:1.0725×4.0×25=107.25kN ;施工荷载(0.1kN/m 2):2.75×4.0×0.1=1.1kN ,合计:172.785kN ,每个牛腿上分配:1.1×172.785/2=95.032kN 。
2.2牛腿丝杠丝杠T60×9螺纹,φ63圆钢,Q235。
2.3高强螺栓6个螺栓,折减系数0.7,则抗剪承载能力为0.7 ×6×60.8=255.36kN (可)。
3.侧模吊挂系统挂篮走行时侧模吊挂在主构架上。
荷载:64.435kN 。
3.1侧模件7通长角钢强度件7计算跨度619mm ,为2[10,I=396.6cm 4,W=79.4cm 3。
挂篮设计说明
半浦余姚江特大桥主桥三角挂篮设计说明半浦余姚江特大桥主桥全长230米(65+100+65米),梁部为三孔变截面预应力混凝土箱梁连续梁。
根据主桥连续梁设计分段长度、梁段重量、外形尺寸、断面形状等要求,同时考虑施工荷载和其远期使用性,我们采用了三角型组合梁式挂篮。
该挂篮构造合理、受力明确、自重轻、利用系数高,使用安全、方便,具有较好的技术经济效益。
三角型组合梁式挂篮由模板系统、悬挂调整系统、三角形组合梁、滑行系统、锚固系统、工作台等组成。
每个挂篮总重70t,有三片三角形组合梁组成。
一、挂篮特点1、主桁为三角形,总体结构简单、轻盈,受力明确。
2、挂篮中部工作面开阔。
空载走行时,后下横梁两端悬吊于侧模滑梁之上。
3、主桁立柱平联结构构造考虑了斜拉索施工因素,对挂篮走行无影响。
4、移动方便,主桁带动侧模、底模整体一次走行到位。
5、挂篮无平衡重,利用预埋锚杆锚固轨道和主桁,走行靠走行轮反扣于轨道上带动主桁一起滑行。
二、挂篮设计Ⅰ、设计参数及主要技术性能(一)设计参数1、取最重段10#重量(167.554t)为最不利工况;2、砼超重系数取:1.053、冲击系数取:1.24、钢筋混凝土容重取:25kN/m35、施工荷载取:2.5kPa6、钢材弹性模量取2.1×105MPa7、杆件承担砼重的弹性挠度取构件跨度的1/4008、杆件承担挂篮自重的弹性挠度取构件跨度的1/250(二)、技术性能1、适应最大梁段重:170 t。
2、适应最大梁段长:4m。
3、梁高:变截面连续箱梁桥墩中支点梁高5.80米,跨中梁高2.6米,梁高变化段梁底曲线采用二次抛物线。
4、梁宽:顶板20m,底板12m。
5、走行方式:无平衡重走行(走行轮)。
6、挂篮自重:70 t。
Ⅱ、主要检算项目1、底模纵梁检算2、前下横梁检算3、后下横梁检算4、前上横梁检算5、侧模滑梁检算6、三角主桁检算7、滑道检算8、后锚固筋检算9、销轴检算三、挂篮组成1、承重系统:三角桁架(主梁、立柱、斜拉杆)、主梁平联及立柱竖联、前上横梁。
特大桥三角形挂篮受力及稳定性分析
F前 1.3 F前】 38.74 t,
部件编号和名称 最大弯矩/kN·m 轴力 /IoN
剪 力 ^
F后 = 1.3 F后l= 47.41 t。
⑤纵 向主梁
464.40
709 77(压 )
50o 26
采用清华大学 SM Solver软件对三角形挂篮各部件受力 进行
① 前 拉 杆
= 96.7 MPa<[0]=215 MPa。
=19.6 FFfn< l ,]=1/400=16 400/ 4 00=41 rnm。
2.6 后锚 锚 固能 力验 算
2.7.4 前 下横 梁 抗 弯 能 力 验 算
由上 面 的计 算 结 果 可 知 ,最 大 剪 力 为 500.26 kN。 而 锚 固 钢
F后l=55%梁 体重量 =132.6×0.5X 55%=36.47 t。
同时考虑 到施工 荷载 以及荷载 的不均匀 等因素 ,前 后 吊带的 受力按梁体分配荷载 的 1.3倍计算 :
图 4 挂 篮 各 部 件 剪 力 图 (单位 :kN) 表 1 三 角 形挂 篮各 部 件 内力 数 值 表
(132.6—14.6×2)×9.8×0.45×1.3/ 8 =74.1 kN/m。
满 足 要求 。
最 大弯 矩 M 一 =157.8 kN·m。
2.7 横 梁抗 弯能力验 算
0=M ~ /w =157.8×10 ×10 /(2 446.5×10 )
2.7.1 后 上 横 梁 抗 弯 能力 验 算
由上面的计算结果 可知 ,纵 向主梁所 受最 大弯矩 为 :M一 =
=68.14 MPa<[ ]=215 MPa。
464.4 kN ·m 。
三角挂篮设计计算
底模计算结构布置如下:(单位:m)一、荷载计算人群机具按250Kg/m2。
模板重按250Kg/m2。
振捣力按300 Kg/m2。
振动系数考虑1.2。
考虑锯齿板砼的重量:厚度增加0.2m。
二、1~7、10~12纵梁计算人群:q1=250×0.45=112.5 Kg/m。
模板:q2=250×0.45=112.5 Kg/m。
振捣:q3=300×0.45=135 Kg/m。
砼:q4=(0.2+0.3)×0.45×2.5=562.5 Kg/m。
隔板:q5=2.4×0.45×2.5=2700 Kg/m。
计算简图如下:(单位:m)作用于纵梁上的荷载为:q=(q1+q2+q3+q4)×1.2=(112.5+112.5+135+562.5)×1.2=1107 Kg/m=1.107t/m。
q5=2700×1.2=3240 Kg/m=3.24t/m。
在q 的作用下R A=R B=0.5×1.107×5=2.77t。
跨中弯矩:M1=2.77×3-0.5×1.107×2.52=4.85t·m。
在q5的作用下R A =3.24×0.6×1.5/6=0.486t 。
R B =0.6×3.24-0.486=1.458t 。
跨中弯矩:M 2=0.486×3=1.458 t ·m 。
跨中总弯矩:M=M 1+M 2=4.85+1.458=6.308 t ·m 。
选用[32a ,截面系数W=469.4cm 3。
则 MPa W M 4.134104.46910308.637=⨯⨯==σ<[σ]=170Mpa 满足。
1#、2#纵梁采用双根。
三、8~9#纵梁人群:q 1=250×0.37=92.5 Kg/m 。
三角形挂篮结构设计及受力分析研究
点、主梁的后锚点和后上横梁吊杆连接位置,且各工况下构件组合应力和剪应力均满足要
求;各工况挂篮的承力骨架为三角桁片,其前节点的挠度分别为 237、264、39mm,小
于允许值 299mm,满足刚度要求。
关键词:桥梁工程;三角形挂篮;受力分析;数值模拟
中图分类号:U4454
文献标志码:B
0 引 言
表 2 各工况箱梁截面参数
梁号
截面
1#块
A1S断面 A2S断面
梁高 / 顶板厚 / 底板厚 / 腹板厚 /
cm
cm
cm
cm
6836 28
892
70
6389 28
850
70
A1S断面 4283 28
Hale Waihona Puke 528708#块A2S断面 3926 28
460
70
注:截面编号与设计图纸对应。
表 3 1#块、8#块梁 -挂篮比重统计
1)静荷载分项系数。
收稿日期:2018?12?04 作者简介:马宇光(1983—),男,高级工程师,主要从事道路桥梁工程的勘察设计工作。
2期
马宇光:三角形挂篮结构设计及受力分析研究
135
图 1 挂篮模型图 (浇筑 1#块时)
表 1 各构件的截面模拟
序号
构件
材料
1
主梁
工钢
2
立柱
槽钢
3
斜拉带 16Mn条钢
10。 2.3.2 荷载效应组合的选用
本挂篮设计主要考虑挂篮行走以及灌筑梁段混 凝土时的受力状况。挂篮行走时以 1#块完成后的 挂篮行走所处的几何条件建立模型,进行计算。对
于灌筑梁段混凝土时,取灌筑 1#块,8#块 2种工 况分别予以计算。即可得以下 3种荷载效应组合, 表 2和表 3分别为各工况箱梁截面参数和 1#块、 8#块梁 — 挂篮比重统计。
某高速铁路大跨度连续梁桥三角挂篮的整体及局部受力状态分析
2 12 工作 系统 . .
及 稳 定性 时 , 别对 挂篮 浇筑 的满 载及偏 载状 态 , 分 行走 状 态进 行 验算 。荷载 组合 分 以下 四种进 行 : 组合 I, ① 混凝 土重 量 +超载 + 力 附加 荷 载 +挂篮 自重 +人群 动
提 出 了加 固措 施 。
关键 词 : 角挂篮 连 续 梁桥 受力分 析 三
中图分 类号 :454 6 文献标 识码 : U 4 .4 A
加 固措 施
1 工 程 概 况
沪 昆高速 铁路 跨越 某高 速公 路 的大跨 度预应 力混 凝 土 连续 梁桥 , 主桥 为 6 l 0 + 0 m悬 臂 浇筑 0 n +1 0m 6 的连 续箱 梁桥 。箱梁 顶板 宽 1. 底板 宽 6 7I, 2 0m, . 悬 n 臂浇 筑 梁段 长度 分别 为 2 5 ,. 5 m,. 01,. 5 . 0i 2 7 3 0 I3 2 n T i,.0 m 和 4 0 n35 . 0 m。 单个 T构 共 有 2 6个 悬 臂 浇 筑 梁段 , 中最 大节段 质量 10t 其 6 。 根 据预应 力 混 凝 土 连 续 梁 桥 悬 臂 浇 筑 施 工 的 要 求 , 考 虑挂 篮构 件便 于安 装和拆 卸 , 并 重复 使用 时 的改 造 工 作量 小 的要求 , 计 采 用 两 片 三角 桁 架 组 成 的 三 设 角 挂 篮 。设计 原则 为 : 挂 篮 结 构 简单 , ① 受力 明确 , 安
收 稿 1 期 : 0 1 1 - 8; 回 日期 :0 2 0 -5 5 1 2 1 —0 1 修 2 1 — 1 1
基 金 项 目 : 西 省 教 育 厅 科 研 项 目( J1 17 ; 育 部 工 程 研 究 中 心 开 江 G J11 ) 教
挂篮工作栏受力分析
龙阳大道(琴台大道~墨水湖南路)改造工程-亮化工程防撞墙工作挂篮设计原理说明1、原理说明随遇平衡:如果物体在外界作用下,它的平衡状态不随时间和坐标的变化而改变,这种状态叫“随遇平衡”。
例如,当一个圆球体停在一个水平平面上的时候,或是一个圆锥体以其母线与平面相接触时,都会出现随遇平衡状态。
这些物体如被移置到一个新的位置时,虽然它们不能自动地恢复其原来的位置,但它们在新的位置上,却仍能停住不动,其重心之高度,亦保持不变。
一般说来,任何微小之运动,既不能将其重心提高,亦不能使其重心降低之物体,一定处于随遇平衡状态之下。
我们制作挂篮的目的就是要建立一个重心不随工作挂篮移动二变化的体系。
2、挂篮受力分析如下图所示:在挂篮结构不破坏(角钢屈服强度内)挂篮重心在三角形区域内,细小偏移挂篮能够保持平衡。
工作栏受力分析重力:F1=F2+F3侧压力:F4=F5静摩擦力:F6=F7三种主要作用力通过杠杆作用形成随遇平衡体系:重力加速度:g=9.8NL1=500mm、L2=700mm平衡时:F1*L1=F2*L2,支点O承受全部作用力。
F1 工作挂篮+工作人员+工具重量=(45Kg+70Kg+10Kg)*9.8NF2 配重挂篮+沙包配重=(30Kg+60~80Kg)*9.8N配重计算:沙包配重=F1*L1/L2-配重挂篮=(45Kg+70Kg+10Kg)×9.8N×500÷700-30Kg≈65Kg,工作人员重量在50~70Kg之间沙包配重在45~65Kg,为避免因增加工具盒材料使挂篮向外侧倾斜,沙包统一配重60~80Kg。
50*5角钢极限抗折(屈服强度):470~630MPa支点角钢受力面=0.05*0.12=0.006m2主横梁屈服受力计算:屈服压强=压力/受力面=(总质量)*重力加速度/承重轮支架受力面积=(135+130)*9.8/0.006=20.4MPa挂篮工作状态下最大可能折弯压强:20.4MPa<470~630Mpa,远小于L50*5角钢屈服强度,安全。
三角挂篮计算书
三角挂篮计算书一、计算说明该三角形挂篮结构形式简单、操作方便、传力较明确。
浇注混凝土时挂篮的传力过程如图1。
图1 浇注混凝土时挂篮的传力过程从图1中可以看出该挂篮主要杆件之间的传力过程。
挂篮各主要构件的检算采用容许应力法。
二、设计参数(1)取最重悬浇段1号段(86t)为最不利工况;(2)混凝土容重取26kN/m3;(3)考虑箱梁混凝土浇注时胀模等因素的超重系数取1.05;(4)浇注混凝土时的动力系数取1.2;(5)挂篮空载行走时的冲击系数取1.3;(6)浇注混凝土和挂篮行走时的抗倾覆稳定系数取2;(7)吊带及精轧螺纹钢筋吊杆的安全系数不小于2。
三、设计荷载箱梁荷载:浇注箱梁的最大重量为860kN,考虑浇注混凝土时动力因素和挂篮施工安全方面的重要性,控制设计最大荷载w=860×1.2=1032kN;箱梁模板、脚手架及施工机具、人群荷载等:150 kN;挂篮自重:335 kN;混凝土偏载:箱梁两侧腹板浇注最大偏差取5m3混凝土,自重约130 kN;四、荷载组合荷载组合I:混凝土重量+动力附加荷载+挂篮自重+施工机具和人群重;荷载组合Ⅱ:混凝土重量+挂篮自重+混凝土偏载+施工机具和人群重;荷载组合Ⅲ:混凝土重量+挂篮自重+风载;荷载组合Ⅳ:混凝土重量+挂篮自重+施工机具和人群重;荷载组合V :挂篮自重十冲击附加荷载+风载。
荷载组合I~Ⅲ用于主桁承重系统强度和稳定性计算,由组合1控制设计;荷载组合Ⅳ用于刚度计算;荷载组合V用于挂篮行走验算。
五、主要杆件计算该挂篮主要对三角主桁、前上下横梁、后上下横梁、底模纵梁、吊带(杆)、锚杆等计算。
计算主要采用ansys通用有限元软件,并结合手算来完成。
设计计算采用容许应力法。
计算模型见图1。
图1 挂篮计算模型1、吊带(杆)计算由于箱梁截面横向的非匀质性,各吊杆受力大小不一。
吊带及吊杆所受的最大拉力为:前吊带:373040N;后吊带:364780N;吊杆:210140N吊带有效面积A=20*200-20*50=3000mm2σmax=N/A=373040/3000=124Mpa<[σ]=140Mpaφ32吊杆的截面面积为804.2 mm2σmax=N/A=210140/804.2=261.3Mpa<[σ] =750Mpa2、下横梁计算下横梁为I56b加强型工字钢,I=71944cm4 , W=2569 cm3。
三角挂篮与菱形挂篮在悬臂施工中的比较分析
三角挂篮与菱形挂篮在悬臂施工中的比较分析摘要:随着经济的发展,人们对城市道路及航道运输的需求日益增加,城市化进程也出现了迅速的发展。
多处河道上原有老式桥梁已不能满足现阶段航道运输及车辆通行需求。
大量河道中的老桥需要拆除后新建大跨度悬臂梁桥。
受河流空间环境制约,大跨度桥梁大多使用悬臂挂篮施工方法。
本文以实际工程出发,对三角挂篮及菱形挂篮进行对比分析,为同类型悬臂施工挂篮形式的选取提供参考。
关键词:悬臂施工;三角挂篮;菱形挂篮;悬臂施工引言大跨度桥梁结构施工的技术管理是确保桥梁施工质量的重要手段。
目前,铁路工程的运行压力比较高,需要改善铁路桥梁结构的施工质量。
桥梁施工技术应根据实际需要选择,加强技术管理,确保铁路桥梁结构施工的整体质量,为铁路进一步发展提供结构保证。
1悬臂施工技术在悬臂梁施工技术的过程中,桥墩通常被用作施工工作的基点,并被推进到桥的两端。
悬臂施工的具体操作过程也是混凝土结构的浇筑过程,在悬臂施工中,必须先进行框架安装,然后再浇筑混凝土结构,悬臂施工也可以与预制技术相结合。
首先制作梁结构构件,然后进行构件安装,悬臂施工时,可以采用单一的施工方法,也可以结合两种施工方法的优点。
但在悬臂施工中,需严格把控施工质量技术管理。
悬臂梁施工技术应用中,由于对桥墩的压力比较高,所以桥墩的施工技术要求相对较高,尤其适用于具有稳定基本结构的一些类型的桥。
悬臂梁结构技术用于建造具有大跨度和复杂应力结构的桥梁,适用性较低。
2大跨度悬挑网架的合理结构布置结构布置既要满足结构的受力要求,又要满足经济合理要求,还要满足建筑专业对于其使用方面的要求。
网架有很多种类。
按照大类来分,可分为交叉桁架、四角锥体系、三角锥体系。
交叉桁架又可分为:两向正交正放网架、两向正交斜放网架、两向斜交斜放网架、三向网架和单向折线形网架5种。
四角锥体系则可细分为:正方四角锥网架、正放抽空四角锥网架、棋盘形四角锥网架、斜放四角锥网架和星形四角锥网架。
某大桥三角形挂篮荷载试验分析
某大桥三角形挂篮荷载试验分析作者:郭红铄,方瑜来源:《中小企业管理与科技·上中下旬刊》 2016年第7期郭红铄,方瑜(湖南交通工程学院,湖南衡阳421001)摘要:为了确保挂篮施工安全,减少挂篮的非弹性变形,获取弹性变形参数,得出压重与挂篮本身的变形关系,为挂篮的后续使用提供可靠的技术参数和安全保障措施,有必要对挂篮进行加载试验。
本文结合某大桥的实际情况,针对施工所需要的三角形挂篮预压实验进行分析研究,为后续施工计算提供可靠的依据。
关键词:三角形挂篮;悬浇法;连续梁桥中图分类号:U445 文献标识码:A 文章编号:1673-1069(2016)20-66-21 工程概况某大桥主桥为70m+115m+70m=255m 预应力混凝土连续梁桥,桥梁长520.0m,桥宽35.0m,分为左右两幅,两幅之间间距为2cm,是连接浏阳河南北两岸的特大桥。
全桥双幅共有4 个主墩,相应有4 个T 构,根据总体工期要求,计划投入菱形和三角形挂篮各2 对(4 只)同步对称施工,本文只对三角形挂篮荷载试验进行分析。
2 挂篮构造设计及特点根据实际情况,按照悬浇最不利5# 节段,梁段体积73.97m3,约196t 设计。
挂篮总体装配图如图1 所示。
3 挂篮试压方法由于大桥施工工期紧、任务量大等原因,经多方分析研究,决定在不改变挂篮受力状况的前提下,对挂篮采用主桁简易试压法对挂篮进行模拟试压。
主桁架简易试压法步骤如下所示:①择一块平地,将两单片主梁系水平对称放置,中间支点相互支撑,形成相当于箱梁腹板混凝土的主梁受力支点。
②将两根主梁后锚用4 根覫32 精轧螺纹钢对称相连接,形成相当于整体挂篮前端吊带传递力给主桁架的受力体系。
③通过千斤顶加压,给主梁前端的精轧螺纹钢筋加载,并测量各级荷载作用下对应的主梁前端的变形驻l;在试压过程中,千斤顶按最大使用荷载的10%、20%、50%、80%、100%、120%进行分级加载,每级加载完成并稳压半个小时(最后一级为 1 小时)后检查各杆件的情况有无裂缝,测试各级荷载所对应的变形,然后进行分级卸载。
三角形挂篮的优劣分析及预压方案
三角形挂篮的优劣分析及预压方案三角形挂篮的优劣分析及预压方案摘要:挂篮是连续梁桥悬臂浇筑施工过程中必须的临时结构,关系到施工的安全以及后期桥梁的线形控制。
本文首先分析总结了各种挂篮的结构选型及受力特点,其次阐述了某连续梁桥悬臂浇筑施工中三角挂篮的预压方案。
关键词:连续梁桥;悬臂浇筑;三角挂篮;预压方案Abstract: The hanging basket is a temporary structure must be in the process of continuous beam bridge Cantilever Cast related to the construction of the security as well as post- alignment control of the bridge. This paper first analyzed and summarized the selection of a variety of hanging basket structure and the mechanical characteristics of the second section describes the triangle hanging basket in a continuous beam bridge Cantilever Cast preload.Key words: continuous beam bridge; cantilever casting; triangle hanging basket; preloading programs1 连续梁桥悬臂施工挂篮选型大连市某立交桥及延伸线工程,上跨华北路、哈大铁路、哈大客运专线,经南关岭镇上跨南关岭转盘,上跨规划岭西路后落地。
其中跨越既有哈大铁路及建设中的哈大客运专线为38+60+60+38四跨悬臂浇筑预应力钢筋混凝土连续梁。
无轨式三角形挂篮研究
1引言随着国家经济发展,高等级公路和铁路建设越来越多,当线路跨越深谷、河流或者其他交通线路时,多数工程选用大跨悬浇连续梁桥。
挂篮悬浇技术对设备依赖程度低,施工流程简单,具有很好的环境适应性,在公路大跨桥梁中应用非常广泛[1]。
目前,常规挂篮都是梁面铺设轨道的三角形挂篮、菱形挂篮、三角形和菱形相结合的梯形挂篮[2-3]。
这些挂篮施工工艺非常成熟,但当桥梁因腹板太高或为了控制成本,不使用精轧螺纹钢作为竖向预应力筋时[4],常规挂篮不太经济,从降低施工成本考虑,应该研究一套没有轨道的挂篮。
2工程概况金仁桐高速公路位于贵州省遵义仁怀市境内,沿线地形起伏大,多数跨河、跨谷设置高墩大跨连续梁,其中,大坝田特大桥同时跨越五马河和五李公路,桥面到河谷底高差230m,设计主桥采用了墩高126m的(106m+200m+106m)悬臂浇筑刚构连续梁桥。
桥梁为分幅双车道,梁体为变截面单箱单室箱梁,桥面最大纵坡0.5%。
箱梁顶宽12.55m,底宽6.5m,箱梁高12~4.5m,设计采用三相预应力体系。
腹板竖向预应力筋采用3准s15.20mm 钢绞线作为竖向预应力,预应力筋张拉控制应力为0.75f pk= 1395MPa(f pk为钢绞线标准强度),张拉控制吨位为586kN,锚具采用低回缩的15DH-3型锚具。
由于钢绞线无法接长,所以,竖向预应力筋无法直接锚固轨道,传统的有轨挂篮需要重新预埋精轧螺纹钢,为避免这一问题,计划研究一套无轨式挂篮。
3挂篮设计方案本挂篮由主构架系统、底模系统、外模系统、内模系统、前后吊系统和走行系统组成[5],主体仍然为三角形挂篮,其他部位没有太大变化,只是走行系统上做了以下调整:一是下弦杆采用2I56a杆件,作为反锚行走轨道;二是后锚固轮固定在梁面上,与常规挂篮后锚轮固定在主构架上不同;三是前支点和后锚点位置固定,挂篮行走时,下弦杆承受移动荷载。
4挂篮行走操作步骤第一步:上一梁段纵向预应力张拉压浆完成后,松开挂篮底模和内、外模前后吊带。
gl型三角形挂篮主要构件检算书_secret
GL型三角形挂篮主要构件检算书1 GL 型三角形挂篮概述根据某特大桥的特点,本桥悬臂施工采用GL 型三角形挂篮。
挂篮的主承重架采用三角形桁架,桁架用热轧型钢组拼而成,结构受力明确,自重轻,刚度较大,滑行移动方便。
挂篮底模架主要受力构件也采用刚度大的热轧型钢,受力状态良好。
挂篮各种杆件联接点采用焊接及栓接(以栓接为主),装拆方便。
外模采用组合钢模,用角钢或槽钢焊接的外模架支撑。
内模采用组合钢模,用槽钢焊接的内模架及钢管支撑。
该挂篮由斜拉组合梁吊架系统、走行系统、悬吊系统、后部临时锚固系统、模板系统及张拉平台等组成,见图1所示。
图1 GL型三角形挂篮立面示意图挂篮承重主构架的下弦杆及斜拉杆均由2[28b 槽钢组成,材料采用16Mn 钢,前上横梁、前下横梁及后横梁均由2[40b 槽钢组成,纵梁由2[36b 槽钢组成,均采用Q235钢材,E=2.1×105MPa ,[σ]=215MPa ,[τ]=125MPa 。
前、后吊带均采用截面规格为150×32mm 的16Mn 钢板条;当前吊带需接长时,采用2根截面规格为150×20mm 的吊带(采用16Mn 钢板条)与1根截面规格为150×32mm 的吊带通过销轴联结;销轴采用规格为M50的40CrMo 棒材,屈服强度825MPa ,容许应力[σ]=0.7×825MPa= 577.5MPa ,容许剪应力[τ]=0.6[σ]=346.5MPa 。
箱梁翼缘板模板及箱梁内顶模均采用1Φ32精轧螺纹粗钢筋吊杆吊挂,Φ32精轧螺纹粗钢筋采用40Si 2Mov 钢材,屈服强度750MPa ,容许应力[σ]=0.7×750MPa= 525MPa ,容许剪应力[τ]=0.6[σ]=315MPa 。
挂篮后锚系统采用6Φ25精轧螺纹钢筋,尽量利用桥梁已有的竖向预应力筋, Φ25精轧螺纹钢筋采用40Si 2Mov 钢材,屈服强度750MPa ,容许应力[σ]=0.7×750MPa= 525MPa ,容许剪应力[τ]=0.6[σ]=315MPa 。
挂篮受力分析[3]
宁杭客专大桥设计验算分析1 工程概况宁杭客专大桥主桥上部结构为48+80+48m单箱单室预应力混凝土连续梁。
中支点梁高6.65m,中跨中梁高3.85m。
全梁共划分25个梁段,其中0号段长12m,1-2号梁段长2.7m,3号梁段长3.1m,4-10号梁段长3.5m,中跨合龙段及边跨合龙段均为1m,边跨现浇段为7.75m。
除0号段外,1号梁段最重,为1368.82KN。
箱梁设三向预应力,纵向从0号段开始即有锚固钢束。
竖向预应力采用32mm精轧螺纹钢筋,精轧螺纹钢筋全梁布置不在同一直线上。
1号段采用联体三角形挂篮在T构两端进行对称悬臂浇筑施工。
从2号段开始采用两个独立的三角形挂篮在T构两端进行对称悬臂浇筑施工。
2 结构介绍2.1 三角形挂篮结构形式,主要性能参数及特点2.1.1 挂篮总体结构挂篮由三角形主桁架、底模平台、模板系统、悬吊系统、锚固系统及走行系统六大部分组成。
详见图1.《王灌冲大桥三角形挂篮设计图》。
图1 《王灌冲大桥三角形挂篮设计图》主桁架:主桁架是挂篮的主要受力结构。
由两榀三角主桁架、横向联结系组成。
两榀主桁架中心间距为6.28m,高3.5米,每榀桁架前后节点间距分别为4.8m和4m,总长9.5m。
桁架主杆件采用槽钢焊接的格构式,节点采用承压型高强螺栓联结。
横向联结系设两道,其中一道联结于两榀主桁架的竖杆上,其作用除保证主桁架的横向稳定。
另一道联结系联结主桁架后斜杆上,用于增强主桁架的横向稳定并强制两榀主桁架同步行走。
底模平台:底模平台直接承受梁段混凝土重量,并为立模,钢筋绑扎,混凝土浇筑等工序提供操作场地。
其由底模板、纵梁和前后横梁组成。
底模板由几块钢模板拼组而成;纵梁采用工字钢组焊而成,横梁采用槽钢组焊。
前后横梁中心距为5.1m,纵梁与横梁螺栓联接。
模板系统:外侧模采用大块钢模板,内模采用组合钢模板拼组而成。
内模板为抽屉式结构,可采用手拉葫芦从前一梁段沿内模走行梁整体滑移就位。
悬吊系统:悬吊系统用于悬吊底模平台、外模和内模。
80挂蓝受力计算
挂蓝受力计算书三角形挂蓝受力计算一、计算说明:整个挂篮采用Midas/Civil V 6.7.1版结构分析软件进行结构受力分析。
二、几何关系:(一)几何关系的模拟采用以下几点假设:1、挂篮的各个杆件采用梁单元模拟;2、各杆件以中性轴的空间位置代表相应模拟单元的几何位置。
3、忽略相邻杆件由于搭接错动所产生的小量位置偏移。
(二)几何关系模拟的具体步骤:1、在挂篮的CAD图形文件中,制作出各个杆件的中性轴。
2、在各杆件的中性轴在连接处进行打断,以得到连接节点。
3、将所得出的线条图形元素统一保存在一新的图层之中,CAD文件以dxf格式保存。
(参见件:CAD(dxf格式)文件《挂篮模型》)4、运行Midas,将所得到的dxf 文件导入,即可。
三、截面模拟:(一)截面模拟所采用的假设有:1、尽可能的采用实际的截面形状和尺寸。
2、对于在截面库中所没有的截面形式,采用等效的截面形式,以力求等效。
3、对于受力复杂的连接处局部加强及销子,在此整体模型中暂不考虑,另行单独计算。
(二)各构件的截面模拟:1、主梁------- 采用数据库中的I56a截面;2、立柱------- 采用数据库中的[40a截面;3、斜拉带------- 采用240mm×40mm的矩形截面;4、上前横梁------- 采用数据库中的I56a截面;5、上后横梁------- 采用数据库中的[40a截面;6、下前横梁------- 采用与双I45a并焊等效的箱形截面;7、下后横梁------- 采用双I45a并焊等效的箱形截面;8、吊杆------- 采用Φ32的圆形截面;9、底篮A型纵梁------- 采用数据库中的I40a截面;10、底篮B型纵梁------- 采用数据库中的I28a截面;11、平联弦杆------- 采用数据库中的2[ 20a截面;12、平联腹杆------- 采用数据库中的[ 14a截面;13、平联连杆------- 采用数据库中的[ 14a截面;14、连接钢板------- 采用相应的矩形截面;15、A型滑梁(外滑梁) ------- 采用数据库中的I40a截面;16、B型滑梁(内滑梁) ------- 采用数据库中的2I28a截面;四、材料输入:除吊点和斜拉带为Q345材质,销子为45#钢材质,吊杆为精轧粗螺纹钢筋(steelbar930)外,其余构件均为Q235材质。
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三角型组合梁式挂篮的结构构造及力学分析【学员问题】三角型组合梁式挂篮的结构构造及力学分析?【解答】三角型组合梁式挂篮由底模平台、悬挂调整系统、三角形组合梁、滑行系统、平衡及锚固系统、工作台等组成。
每个挂篮有两片三角形组合梁。
底模平台及悬挂调整系统与菱形挂篮基本相同。
前吊带一般设销孔配合螺旋千斤顶调整底模标高,底模后吊杆可用千斤顶或砂筒卸载。
①三角形组合梁三角形组合梁由I型或II型主梁和立柱,斜拉钢带及型钢平联等组成,三角形组合梁下为支座和滑道。
立柱比理论长度一般短25MM左右,装上立柱和斜拉钢带后要用千斤顶起立柱,其顶力的大小由已悬挂的重量经计算确定,并应适当增大初始起顶力,以消除非弹性变形,而后再降到计算顶力值。
用钢板塞紧立柱底后松顶,主梁、立柱、斜拉带即形成一紧密结合的结构体系。
②滑行系统每片三角形下有前后两个钢支座,主梁与前支座连接处设有扁钢做成的支座铰,其与梁用带弹簧的螺栓连接,目的是保证前支座底板的压力均匀,又容许主梁有少量变形。
支座下为30mm的不锈钢滑板。
在箱梁上铺短木枕,前支座下要铺满硬杂木枕或钢筋混凝土枕,以减少整个挂篮的变形。
枕木上设置平直的U形滑槽,槽内放厚3mm的聚四氟乙烯板。
枕木、滑道和聚四氟乙烯板随挂篮的前移而向前倒用,走行时挂篮要设止滑绳。
③压重和后锚为确保走行时的纵向稳定性,在三角组合梁的尾部设钢锭或型钢压重,要求纵向抗倾覆稳定安全系数K=1.3,在挂篮就位后组合梁的尾部用螺栓与箱梁的竖向预应力筋相连锚固。
(2)三角形组合梁式挂篮的力学分析挂篮的受力情况与菱形挂篮基本相似,唯一不同的是尾部一般需要压重。
以上内容均根据学员实际工作中遇到的问题整理而成,供参考,如有问题请及时沟通、指正。
结语:借用拿破仑的一句名言:播下一个行动,你将收获一种习惯;播下一种习惯,你将收获一种性格;播下一种性格,你将收获一种命运。
事实表明,习惯左右了成败,习惯改变人的一生。
在现实生活中,大多数的人,对学习很难做到学而不厌,学习不是一朝一夕的事,需要坚持。
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( 8 ) 主桁 架 横 撑 和横 联 : 主桁 架 横 、 斜 撑 均 采
用/ _6 3 m m× 6 mm角钢 ; 横 联 上下 弦 杆 采用 双 拼 I
1 2槽 钢 组 成 箱 型 截 面 , 其 架横、 斜 撑 均 采 用
锚 在 0号块 底板 上 , 外 侧 两 根锚 在 0号块 翼 板 上 ; 前 托梁 设 4根前 吊带 , 中 间两 根 为 1 4 0 m m ×3 0 m m
空心 钢 管 连接 , 钢板采用 Q 3 4 5钢 材 , 连 接 钢 管 为
4 0 C r 丝钢。
( 1 0 ) 主梁 : 主 梁分 为上 下 主梁 , 上 主梁 通 过 螺
叶 柯 ,钟 国东
( 广东华路交通科技 有限公司 , 广州 5 1 0 4 2 0 )
摘要 : 对于悬臂 浇筑 施工时常用 的三角挂篮 , 采用传 统 的简 化计算 方法无法 揭示其 空间受力 性能 , 也就无 法对 其安全性能作 出准确判 断。通过 建立 三维有限元仿真计算模 型 , 分 析三角挂 篮 的空间应力分 布 , 其结论 可为 同 类 桥梁施工及监控提供参考 。 关键词 :悬臂 浇筑 ;三 角挂篮 ;三 维有 限元
( 9 ) 主桁架斜 拉带 : 主 桁 架 斜 拉 带 将 主 桁 架 于主 梁 连 接 起 来 , 主要 承受 拉 力, 其 规 格 为
1 4 0 m m ×2 0 mm 钢 板 , 中 间 部 位 采 用 7 0×6 a r m
丝钢 , 规格为 6 4 5 mm实 心 钢 管 , 共 5根 , 中间三 根
2 0 1 5年第 4期
广 东 公 路 交 通 G u a n g D o n g G o n g L u J i a o T o n g
总第 1 3 9期
文章编 号 : 1 6 7 1— 7 6 1 9 ( 2 0 1 5 ) 0 4— 0 0 5 7— 0 6
三 角 挂 篮 的 空 间 受 力 分 析
固处理 , 采用 Q 2 3 5钢 。 ( 6 ) 后横 梁 : 后 横 梁 位 于下 主梁 前 端 , 由双 拼
0 . 4 5 m, 梁高及 底 板厚 按二 次 抛 物线 变 化 。以最 重 的 1号块 悬臂 浇 筑施 工作 为分 析对 象 。 通 过建 立 三 维 有 限 元 仿 真 计 算 模 型 , 分 析 挂
2 . 2 m, 顶板厚 0 . 2 7 m, 底板 厚 0 . 2 8 m, 腹 板 厚
( 5 ) 前横 梁 : 前 横梁位 于上 主 梁前 端 , 托梁、 导 梁 的前 吊带 均锚 在前 横 梁 上 。其 截 面原 为 箱 型 组 合梁 , 后 在截 面上 方焊 接双 拼 I 2 0 a工 字 钢进 行 加
/ _ 6 3 m m× 6 m m 角钢 , 均为 Q 2 3 5钢 。
( 2 ) 托梁 : 托 梁 是 支 撑 纵 梁 的构 件 , 分 前 后 托 梁, 其截 面 由双 拼 [ 2 8 a槽 钢 与 钢 板 焊 接 为 箱 型组 合截面, 采用 Q 2 3 5钢 。
( 3 ) 托 梁 后 锚 与 前 吊带 : 托梁后 锚采用 4 0 C r
篮 整体及 局 部 构 件 受 力 状 况 , 探 讨 施 工 过 程 中挂 篮存 在 的 薄 弱 点 , 为 该 桥 的 悬 臂 浇 筑 施 工 及 监 控
[ 1 6槽 钢组 成箱 型截 面 , 采用 Q 2 3 5钢 。 ( 7 ) 主桁 架 立 柱 : 主桁 架 共 有 8根 立 柱 , 原 为 双拼 8 0 m m× 8 m m角 钢 组成 的箱 型截 面 , 后 在 截
中图 分 类 号 :U 4 4 1 . 5 文献标识码 : B
O 引 言
广东 某桥 上 部 结 构 为 连 续 刚构 , 跨 径 组 合 为
为外 导梁 , 位 于 箱 梁 顶 板 下 方 的 为 内导 梁 。外 导 梁 为钢板 焊 接 成 箱 型组 合 梁 ; 内导 梁 原 为 箱 型 组 合梁, 后 在截 面下 方焊 接双 拼 I 2 5 a工 字钢 进 行 加
号 块上 , 主 梁 为 钢 板 焊 接 成 箱 型截 面 , 采用 Q 2 3 5
钢。
作者简介 :D f  ̄ 3 ( 1 9 8 5一) , 男, 硕士研究生 , 工程师 , 主要从 事桥梁检测及维修加固技术 研究 。E - m a i l : y e e e k e e e @1 2 6 . c o m
固处 理 , 导梁 均采 用 Q 2 3 5钢 。导梁 后 锚 与前 吊带 均 采用 6 4 5 m m丝 钢 。
( 6 1 m+ 2×8 6 m+ 6 1 m) , 单 箱单 室 。箱 梁 顶板 全 宽 1 6 . 1 3 m, 翼 缘 板宽 4 . 2 m。支点 处 梁 高 5 m, 顶 板 厚 0 . 2 7 m, 底 板厚 0 . 7 m, 腹板 厚 0 . 8 m; 跨 中 处 梁 高
的钢 板 , 外 侧 两根 为 c I > 4 5 mm 实 心 钢 管 , 钢 材 为 4 0 C r 丝钢 , 采用 Q 3 4 5钢 , 前 吊带 锚在 前横 梁上 。 ( 4 ) 导梁 : 导梁分两种 , 位 于箱 0
面外边 角 处 焊 接 / _7 0 m m ×6 m m 角 钢 进 行 加 固处 理, 采用 Q 2 3 5钢 。
提供 参 考 。
l 三角挂篮 的主要构件
三 角挂 篮 主要 由 以下 构件 组 成 :
( 1 ) 纵梁 : 纵梁位于箱梁底部 , 其 中位 于 底 板 范 围 的 中纵 梁 共 有 8根 , 规格为 I 2 5 a工 字 钢 ; 位