连续梁施工挂篮设计计算书

连续梁施工挂篮设计计算书
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目录表
第1部分设计计算说明 (4)
1.1设计依据............................................................................................................................................................. 4..
1.2工程概况............................................................................................................................................................. 4..
1.3.1主要技术参数 (4)
1.3.2挂篮构造 ..................................................................................................................................................... 5..
1.3.3挂篮计算设计荷载及组合 ................................................................................................................... 5.
1.3.4挂篮主要构件重量..................................................................................................................................... 5.
1.3.4梁段截面分区............................................................................................................................................. .6.. 第2部分底模结构计算 .............................................................................................................................................. Z.
2.1面板计算............................................................................................................................................................. 7...
2.1.1计算简图 ..................................................................................................................................................... 7..
2.1.2面板截面参数............................................................................................................................................ 7..
2.1.3面板的最大应力及最大变形............................................................................................................... 8.
2.2 竖肋［8计算 ..................................................................................................................................................... 8..
2.2.1构造.......................................................................................................................................................... 8..
2.2.2竖肋［8的验算：..................................................................................................................................... 8.
2.3底模纵梁强度检算 (10)
2.3.1构造.......................................................................................................................................................... 1.0
2.3.2强度分析 ..................................................................................................................................................... .1.1
2.3.3刚度分析 ..................................................................................................................................................... .1.1 第3部分侧模结构计算 (12)
3.1侧模构造 (12)
3.2荷载 (12)
3.3侧模面板强度验算 (13)
3.4侧模横向小肋［6.3计算.................................................................................................................................. 1.3
3.4.1结构特点 (13)
3.4.2载荷分析 (14)
3.4.3强度验算 (15)
3.4.4挠度验算 (16)
第4部分挂篮各横梁结构分析.................................................................................................................................. 1.7
4.1前下横梁结构分析 (17)
4.2后下横梁结构分析............................................................................................................................................ 1.9 4.3前上横梁结构分析. (22)
4.4外模滑梁结构分析 (25)
4.5内模滑梁结构分析 (28)
第5部分主桁架结构分析 (32)
5.1 构造.................................................................................................................................................................... 32.
5.2载荷分析 (32)
5.3建模 (33)
5.4分析，结果提取 (34)
第6部分混凝土强度，挂篮抗倾翻，钢吊带及主桁连接销检算 (37)
6.1主桁后锚点混凝土强度计算 (37)
6.2挂篮浇注时后锚抗倾覆计算 (39)
6.3挂篮行走时轨道的抗倾覆计算 (40)
6.4挂篮行走时小车的抗倾覆计算 (42)
6.5计算前上横梁吊带伸长量 (42)
6.6主桁连接销计算 (43)
附件A前下横梁结构分析命令流 (44)
附件B后下横梁结构分析命令流 (46)
附件C前上横梁结构分析命令流 (48)
附件D外模滑梁结构分析命令流 (50)
附件E内模滑梁结构分析命令流 (52)
附件F主梁结构分析命令流 (54)
第1部分设计计算说明
1.1设计依据
①、XX铁路大桥施工图设计;
②、《铁路桥涵施工规范》TB10203-2002;
③、《钢结构设计规范》GB50017-2003 1.2工程概况
本桥为XX铁路XX标连续梁，桥上部结构为（40+64+40）m为连续箱梁主桥连续刚构箱梁单幅桥面顶宽12.2m,底宽5.74m,采用单箱单室截面，斜腹板，悬臂长度为3至3.5m，梁高按二次抛物线变化，其中端部和跨中梁高为1.7m，中间支点梁高为3.1m。

全联施加纵向、竖向预应力，中横梁施加横向预应力。

0#块长度8m。

箱梁0#块，1#块在托架上施工，梁段总长14m边、中合拢段长度为2m 挂篮悬臂浇注箱梁1#〜2#块段长3m 3#〜8#块段长3.5m，最重块段为1#, 3# 块，其重量为120t。

该桥箱梁悬臂浇注拟采用菱形挂篮进行施工。

1.3挂篮设计
1.3.1主要技术参数
①、砼自重G C=25kN/m i;
②、钢弹性模量E s= 2.1 x 105MPa
③、材料容许应力：
Q235钢冈w 145MPa, 140MPa 85MPa
16M n 钢w 210Mpa, 200MPa 120Mpa
45# 钢w 220MPa, 210MPa 125Mpa
容许材料应力提高系数：1.3。

1.3.2挂篮构造
挂篮为菱形挂篮，菱形主桁片由2[32b普通热轧槽钢组成的箱形截面杆件构成，前横梁由2I40a普通热轧工字钢组成，底篮前、后横梁由2[40b普通热轧槽钢组成，底篮纵梁为128b普通热轧工字钢，吊杆采用Q345材料钢吊带。

1.3.3挂篮计算设计荷载及组合
(1)悬臂浇筑砼结构最大重量1300 KN
(2)人群及机具荷载取2.5 KPa。

(3)超载系数取k1=1.2 ；
(4)新浇砼动力系数取k2=1.4 ；
(5)挂篮行走时的冲击系数取k3=1.1 ；
(6)抗倾覆稳定系数2.0 ；
1.3.4挂篮主要构件重量
(1)主桁重：F1'=5262 X2=10524 (kg);
(2)底模重：F2'=12303/2=6152 ( kg)；
(3)前下横梁：F3'=1773 (kg)
(4)后下横梁：F4'=1535 (kg)
(5)外侧模重：F5'=16798/2=8399 ( kg)
(6)内模重：F6'=4000 (kg)
(7)前上横梁：F7'=2151 (kg)
(8)外模滑梁：
F8'=1100 x 2=2200 ( kg )
134梁段截面分区
充分考虑挂篮的安全性，根据半桥结构立面图分析，以 2#块混凝土砼截面 为参考截面得出混凝土混合截面，并以此为研究对象，以 3米为浇注计算长度。

为便于计算，将梁段截面分为如下几个区(见图 1.1)
1#
2#
4#
图1.1梁段截面分区示意图
从上图可以分别计算以上几区的近似载荷:
1区载荷： m 仁 1.135 x 3X2.5=8.512 (t); 2区载荷： m2=3.82 x 3x 2.5=28.65 (t);
3区载荷： m3=2.24 x 3x 2.5=16.8 (t); 4区载荷：
m4=2.87 x 3x 2.5=21.525 (t);
一节混凝土全重:
m5=2*m1+2*m2+m3+m4=112.65 (t); 下部模板重量：
m6= F2'+ F3'+ F4'+ F5'+ F6'+ F8'=24.059
(t);
作业人员及施工载荷：取4(t )
在设计计算时按与混凝土方量成正比折算在混凝土重量中，则每平方混凝 土的计算量=(24.059+4)/112.65=0.245。

3#
2#
则偏于安全考虑取施工荷载系数K1 = 1+0.245=1.245〜1.25
第2部分底模结构计算
2.1面板计算
2.1.1计算简图
由混凝土梁段分区可知，2#梁段下部混凝土对底模面板的压力最大，其值为：Fm4二rcH=24X 4.5=113.28 KN/m2
取单格面板300mM 500mn作为计算单元，则单位宽板承受的荷载为：
q=113.28 X 0.3=33.98 KN/m
偏于安全考虑，不考虑横向肋板对面板的加强作用，将面板受力状况简化为以竖肋［8为支点的简支梁。

其简化受力分析示意图见图 2.1。

3 6
图2.1面板简化受力分析示意图
2.1.2面板截面参数
1>,面板的截面抗弯系数为：
W=b*h2 /6 =0.5*0.006*0.006/6 =3 (cm3 )
2>,面板的截面抗弯惯性矩为：
Ix=b*h3 /12 =0.5*0.006*0.006*0.006/12 =0.9 (cm4 )
挂篮设计计算书
13
2.1.3面板的最大应力及最大变形
1>,面板所以受的最大弯矩值为：
Mmax=qL2 18 =33.98*0.3*0.3/8 =382.3 (N • m)
面板所受最大弯曲应力为：
(T max 二Mmax/W=382.3/3=127.4 (MPa) <[(T ]=145 (MPa)
••• S 6面板强度满足要求
2>,面板在该载荷下所产生的最大变形量为：
Y max=5*q*L4 /(384E*I)
=5*33980*0.34 /(384*207*109 *0.9*10-8 )
=0.0019
(n ) <L/250=500/250=2 (mm)
• S 6面板刚度满足要求
2.2
竖肋[8计算
2.2.1构造
背肋与面板等共同承受外力，背肋的材料规格为槽钢［8,查型钢特性表，得 截面面积 A =10.248 cm2, I X =101 cm 4。

2.2.2竖肋［8的验算：
v 二
Yl ~ A
m
挂篮设计计算书
13
图2.2
面板与肋组合截面
1.＞由图
2.2有，面板与背肋组成的组合截面的(见图2.2)形心为
A i y i= 0.6 x 30X 0.3+10.248 X (8+0.6)
3
=93.533 mm
A = 0.6 X 30+10.248 =28.248
y i=93.533/28.248=3.3 cm
y 2=8.6-3.3 =5.3 cm
组合截面形心I 二(30 x 0.6 3/12)+30 x 0.6 x (3.3-0.3) 2 +
101 + 10.248 X (5.3-4) 2
4
=280.86 cm
2.＞强度验算：
W上=I/ y1 =280.86/3.3=85.11 cm"
W下=I/ y2 =280.86/5.3=52.99 cm"
根据连续梁在均布荷载作用下的简图可以计算出各控制面上弯矩而求得Mmax查得Mma发生在支座B处，可得：
肋［8及面板的线载荷为：
q=113.28 X 0.3=33.974 KN/m=339.74 N/cm
Mmax=-0.125ql2
=-0.125 X 339.74 X (32) 2
=-43486.72 N • cm
(T max= Mmax/ W下=43486.72/52.99
=820.66 N/cm2=8.2MPa＜145MPa
可由此得，面板强度满足要求
3.＞挠度验算：
4
3 max = 5 X qL /384EI
4
= 5 ____________ X 339.74 X 50
7
384 X 2.06 X 10 X 280.86
=0.047cm v [3] =L/500=1500/500=3mm
可由此得，面板刚度满足要求。

2.3底模纵梁强度检算
2.3.1构造
底板纵梁选用I28 b工字钢,其截面特性为：
W=7.26 X 105mrm I x = 11.62 X 107mrm
以2#块混凝土底模班、纵梁为研究对象，有效作用范围最大为0.3 m，底板纵梁载荷状况见表2.1，底板纵梁荷载见图2.3 :
表2.1底板纵梁荷载分析表
L= 5400
A（后支点）工28 b B（前支点）
图2.3底模纵梁受力分析示意图
232强度分析
由上图载荷可知：
R=q*c*b/L=42.67*3000*2000/(5400*1000) =47.41 KN
R B =q*c*a/L=42.67*3000*3400/(5400*1000) =80.6 KN
M=q*c*a*(d+c*b/2L)/L
=42.67*3000*2000(500+3000*3400/2*5400)/5400 =68480 KN • mm=6.848< 107 N • m
底板纵梁所受最大弯曲应力为：
(T = MU/ Wx=6.848 < 1075.34 < 105 =128.23MPa<145MPa
2.3.3刚度分析
当X=d+c*b/L=1611mm 时(X 为梁截面距支点A 的距离)，梁挠度最大为:
=42670*3*3.4 {[4*5.4-
(4*3.42+32)/5.4]*1.611-4*1.6113/5.4
+(1.611-0.5)4/(3*3.4)}/(24*2.07*1011*7.48*10-5) =0.011797m<L/250=5.4/400=0.0135m
(砼外露结构要求挠度不得超过跨度的 1/400;不外露结构要求挠度不得超 过跨度的
max
qcb
24EI
4L
4b 2 4x 3 (x d)4 bc
7.5mm
1/250，底板按照外露结构计算。

)
综合上述计算所得结果可知，底板纵梁强度及刚度均满足要求。

第3部分侧模结构计算
3.1侧模构造
挂篮侧模面板为3 6钢板，横向小肋为［6.3，间隔300mn布置，竖向大肋背肋为］［12组焊接而成的桁架，间隔1000mn布置一处。

3.2荷载
1>，混凝土浇筑时侧压力的标准值：
?
由式F c=0.22 , B 2 v
取r c =25 KN/m3
t o =6 (h)
B 1 =1.2
B 2 =1
v =4 m/h(浇筑速度)
有：Fc=0.22 X 25X 6X1.2 X 1 X2=79.2 KN/ m2
由式Fc= r c H=24X 4.5=113.28KN/ m
按规范取:Fc=79.2 KN/ m
2>,倾倒混凝土时产生的水平荷载标准值取 2 KN/ m。

根据《铁路桥涵施工规
范》TB10203-2002的有关规定，各类荷载相应的分项系数和调整系数，取值如下：恒载分项系数取：1.2
活载分项系数取：1.4
折减调整系数取：0.85
3>, 则混凝土浇筑的侧压力设计值为：
79.2X 1.2 X 0.85=80.78 KN/ m2
4>,倾倒混凝土时产生的水平荷载设计值为：
2 X 1.4 X 0.85=2.38 KN/ m
5>, 总荷载设计值为：
F0=80.78+2.38
=83.16 (KN/ m)
3.3侧模面板强度验算
由于侧模面板与底模为同种材料，侧模[6.3小肋与底模[8小肋间隔均为
300mm布置，所以单独以面板为研究对象进行分析，底模面板要较侧模面板受力要大，为此侧模面板显然无须单独进行强度核算，其强度及刚度均满足要求。

3.4侧模横向小肋[6.3计算
3.4.1结构特点
[6.3的截面面积A=8.451 cm2
截面抗弯惯性矩lx=50.8 cm 4
截面抗击弯系数W=16.1 cm
面板与背肋组成的组合截面(见图3.1)
图3.1侧模肋及面板结构示意图
组合截面形心计算:
Ay i二 0.6*30*0.3+8.451*(6.3+0.6)
=76.112 cm
A = 0.6*30+8.451 =26.451 y1=76.112/26.451=2.877 cm y2=6.9-
2.877=4.023 cm
组合截面形心I 二(30*0.6 3/12)+30*0.6*(2.88-0.3) 2+
50.8+8.451*(4.023-3.15) 2
=177.51 cm1
3.4.2载荷分析
[6.3与面板组合梁受力分析可以看作为以相邻两竖向桁架为支点的简支梁，其简化载荷分析示意图见图3.2
q=24.9 5KN/m
[6 .3与3 6板组合梁
图3.2侧模肋及面板简化分析示意图
3.4.3强度验算：
Wt = 1/ yi =177.51/2.877=85.1161.7 cm3
3
W = I/ y2 =177.51/4.023=44.12 cm
根据连续梁在均布荷载作用下的简图可以计算出各控制面上弯矩而求得Mmax查得Mma发生在支座B处，可得肋[6.3及面板的线载荷为：
q=83.16*0.3
=24.95 KN/m=249.5 N/cm
Mmax=-0.125qL2
=-0.125*249.5*(100) 2
=-311875 N • cm
(T max= Mmax/ W
=311875/44.12
=7068.79 N/cm 2
=70.68 MPa<145 MPa 可由此得，组合肋强度满足要求。

344 挠度验算
3 max = 5*qL 7384EI
=5*249.5*100 7(384*2.06*10 7*177.51)
=0.089cm V 「苗=L/500=1500/500=3mm 可由此得，组合肋刚度满足要求
第4部分挂篮各横梁结构分析
4.1前下横梁结构分析
前下横梁由2根［40b组成，承担底板、肋板及部分翼板的荷载。

从机械设计手册可查出
2 4
A=83.068*2=166.14 cm , 1=18600*2=37200 cm 。

根据施工图及挂篮前底梁吊点分布的位置可简化为以下的受力模式(图
4.1):
9000/2
图4.1前下横梁简化结构分析示意图
由挂篮结构示意图及挂篮主要结构重量，可得出以下数据：
q1=( k1*m2 */2)心=(1.25*334.25/2)/仁208.9 KN/m
q2=( k1*m4/2)/L 2=( 1.25*251.3/2 )/3.2=49.08 KN/m
前下横梁支反力
F1=q1 *0.56*0.28/1.4=23.397 KN
F 2=q2*1.6+q 1*0.44+q 1*0.56*1.12/1.4=264.04 KN
前下横梁
F2 F1
2040 1400
9000/2
= —
F1 F2
经过软件分析(前下横梁结构分析程序见附录A),前下横梁的变形图见图4.2,应力图见图4.3,弯矩图见图4.4,剪力图见图4.5 。

图
4.2
前下横梁变形图
由上图可以看出，前下横梁最大变形量为
0.69mm<L/400=9000/400=22.5mm
7\N
JUL 4.6 Nd 口 D
「I ： I IK - ： □ u
图4.3前下横梁顶面应力图
由上图可以看出，前下横梁顶面最大应力为
38.2MPa<145MPa
图4.4前下横梁弯矩图
由上图可以看出，前下横梁所受最大弯矩为 70999N ・m 弯曲应力为:
70999/0.001864=38.1MPa<145MPa （由于轴力为0,梁结构上下对称,
最大应力二顶面应力二顶面应力=弯曲应力）
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AN
JUL 丄曲立口D 弓
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二=-I
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| M H'lViJH P!lH
图
4.5前下横梁剪力图
由上图可以看出，前下横梁最大剪力为170448N,最大剪应力为：
170448/0.016614=10.26MPa<85MPa （beam3梁无等效应力输出项）
综合上述分析结果，前下横梁最大变形量为 0.69mm,最大应力为38.2MPa
最大剪应力为10.26MPa 前下横梁设计符合要求
4.2后下横梁结构分析
后下横梁由2根［40b 工字钢组成，承担底板、肋板及部分翼板的荷载 根据施工图及挂篮后底梁吊点分布的位置可简化为以下的受力模式（图
4.6）:
iu XXTE STMTSi
JL
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1 T O -i -11=1
—后下横梁
9000/2
图4.6后下横梁简化结构分析示意图
后下横梁支反力:
[]40 b
F1
2440 F2
1000
F2
1000 .
2440 F1
9000/2
F i=(q1*1*1.1+q2*0.6*0.3)/2.44=97.79 KN
F 2二q2*1+(q1*1+q2*0.6-f 1) =189.64 KN
经过软件分析(后下横梁结构分析程序见附录B),后下横梁的变形图见图4.7,应力图见图4.8，弯矩图见图4.9,剪力图见图4.10。

由上图可以看出，后下横梁最大变形量为0.475mm<L/400=9000/400=22.5mm
AN
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18;17：26
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SBTT 5BYT
III - J98E+08
ELE 张40
ELEM-31
2—
图4.8后下横梁顶面应力图
STEP=1
SUB =1
由上图可以看出，后下横梁顶面最大应力为53.1MPa<145MPa
图4.9后下横梁弯矩图
由上图可以看出，前下横梁所受最大弯矩为 98673N- m 弯曲应力为：
98673/0.001864=52.936MPa<145MPa （由于轴力为 0,梁结构上下对称，最大应
力二顶面应力二顶面应力二弯曲应力）
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ELEH-31 WAX ■IROiTT 云
图4.10后下横梁剪力图
由分析结果可以看出，后下横梁最大剪力为
180996，最大剪应力为:
180996/0.016614=10.89 MPa<85 MPa
LINK fTTTE3S
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3 LB =±
JUL
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3G2 5O
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7\N
1.^ 0*7^7 D
[fl 口55 1 f3 口勻日fl
综合上述分析结果，后下横梁设计符合要求。

4.3前上横梁结构分析
前上横梁由2根140b工字钢组成，从机械设计手册可查出
A=94.1*2=188.2 cm 2 1=22800*2=45600 cm 4。

根据施工图及挂篮前上横梁吊点分布的位置可简化为以下的受力模式(图4.11):
2工40 b
图4.11前上横梁简化结构分析示意图
由前下横梁中分析可知：
f仁23.397 KN f2=264.04 KN
侧模及内模手拉葫芦吊点力的大小分别为
f3=(k1*m1+F5'+F8')/2=(1.25*85.13+83.99/2+22.0/2)/2=79.70 KN
f4= (k1*m3+F6')/2/2=(1.25*215.25+40)/4=77.27 KN
可得主桁架前支点受力大小
F=2(f1+f2+f3+f4)/2
=(23.397+264.4+79.7+77.27)
=444.77 KN
经过软件分析(前上横梁结构分析程序见附录C),前上横梁的变形图见图4.12,应力图见图4.13，弯矩图见图4.14,剪力图见图4.15。

由上图可以看出，前上横梁顶面最大应力为 135MPa<145MPa
DISPLACEHEWT AN
5TEP-1 SUB =1
TIHE=1
DHX =.013308
JUL 16 2009 18:21:45
图4.12前上横梁变形图
由上图可以看出，前上横梁最大变形量为 13.3mm<L/400=9000/400=22.5mm
37EP=1
SUB =1 T2MfiL = l
SEYT SBiTT MZN --.135E-I-09 ELEM-2€
1UX =>346EfOC
JUL 1C 2009 1B ：Z3!Z9
ia-SE+05
STCE+Oe - s iS&E-i-OS ■・丄丄
7fl7E-K>e -.-tiun+utl -t£ JLI+OG - ZS7EJ-OB
-.j£±L+UH
图4.13前上横梁顶面应力图
341310/0.01882=18.14 MPa<85 MPa
由上图可以看出，前上横梁所受最大弯矩为
78789N ・m 弯曲应力为: 78789/0.00228=34.557MPa<145MP （由于轴力为 0,梁结构上下对称，最大应力
二顶面应力二顶面应力二弯曲应力）
TiTirr
5TTEF = J SUB = J
TIME-JI ISHBA L P. JSFEAR
KXir
丄口
耳 JEM-110
AN
JCFL 1 e 20 09
19 I Z 1 2
x rmTfTT
-J L 3 1 O
-XnSPQ i 1-/
-3^3301
—g b£4
-113 7 7 0
M
图4.15前上横梁剪力图
由上图可以看出，前上横梁最大剪力为
341310，最大剪应力为:
图4.14前上横梁弯矩图
二 Die
4&Q fa 4-7 a 4 3-O!
综合上述分析结果，前上横梁设计符合要求
4.4外模滑梁结构分析
浇注混凝土时，外模滑梁受力为1#区域混凝土重量加外模重量；根据前面
分析，1#区域混凝土重m仁85.13KN，模板产重为42KN，则外模滑梁受总力
F=85.13X1.1 +42=136KN。

作用力通过外模桁架，分4个点作用在滑梁上，4个集中力大小都为F;外模滑梁由两根［32b槽钢组焊而成。

（图4.16）
1200 …1000 …950 …800 …1550 .
图4.16外模滑梁简化分析示意图
所以F=136-4=34KN
支反力F 支=4F- 2=2F=68KN
采用通用有限元分析软件ANSYS10.0对外模滑梁进行结构分析。

杆件简化为双［32b截面，简支结构，左节点施加X , Y位移约束，右节点施加y向约束。

参数为
A=54.913*2=109.826cm2 , izz=8140*2=16280 cm4 , W=509*2=1018
cm3 ,
h=32cm, shearz=0.3
材料参数为Q235b材质，抗拉强度为145MPa抗弯强度为140MPa 抗剪强度为85MPa。

模型单元选用beam3梁单元，为可承受拉、压、弯作用的单轴单元。

详细的外模滑梁结构分析程序命令流见附件 B
经过软件分析，外模滑横梁的变形图见图4.17,应力图见图4.18，弯矩图
见图4.19,剪力图见图4.20
wihl
DlSPLAL'EKEIiT
AN
STEP-1 SUB -L wrnhl
图4.17外模滑横梁变形图
由上图可以看出，外模滑梁最大变形量为 11.479mm<L/250=5500/250=22mm
LI WE 3TT ：
ESJI
AN
STEP=1 SUB -1
JUL 1® 2009
23s25i29
TIHE^l SETT 3BYT Mill —.-12311 05 ELEM-16
TIHE-1
DDK =.i OL1479
图4.18外模滑横梁应力图
由上图可以看出，外模滑梁顶面所受最大应力为123MPa<145MPa
125336/0.001018=123.12MPa<145MP（由于轴力为0,梁结构上下对称，梁最大应力=梁顶面应力二梁底面应力二梁弯曲应力）
I.工JTE SSTT-JESS
3TE F = X
窘ITB -1
TIME-X
B-7J口孕儿
图4.20外模滑横梁剪力图
由上图可以看出，外模滑梁所受最大剪力为71091，最大剪应力为: 71091/0.0109826=6.47306 MPa<85 MPa
由上图可以看出，外模滑梁所受最大弯矩为125336N- m弯曲应力为:
AN
47
—"7 1 □ m L
-33080
11曰="7 E
3btQOQ
图4.19外模滑横梁弯矩图
E ILEH.-4
HA：：-等孔
$ 三~7 m
综合上述分析结果，外模滑梁设计符合要求。

4.5内模滑梁结构分析
浇注混凝土时，内模滑梁受力为3#区域混凝土重量加内模重量；根据前面分析，3#区域混凝土重168KN，内模重42KN，则内模滑梁受力F=168 X 1.1 +42=227KN。

作用力通过内模骨架，分5个点作用在滑梁上，5个集中力大小都为F;内模滑梁由两根［32b槽钢组焊而成，共有两根。

（图4.17）
1250 “700“700一700...700 (1250)
图4.21内模滑梁简化分析示意图
所以F=227- 5-2=22.7KN
支反力F支=5F-2=2F=45.4KN
采用通用有限元分析软件ANSYS10.0对内模滑梁进行结构分析。

杆件简化为双［32b截面，简支结构，左节点施加X , Y位移约束，右节点施加y向约束。

参数为
A=49.902*2=99.804cm2 , izz=6500*2=13000 cm4 ,W=509*2=1018
cm3 ,
h=32cm, shearz=0.3
材料参数为Q235b材质，抗拉强度为145MPa抗弯强度为140MPa 抗剪强度为85MPa。

模型单元选用beam3梁单元，为可承受拉、压、弯作用的单轴单元。

详细的外模滑梁结构分析程序命令流见附件Eo
经过软件分析，内模滑梁的变形图见图4.22,应力图见图4.23，弯矩图见
图4.24,剪力图见图4.25
图4.22内模滑梁变形图
由上图可以看出，内模滑梁最大变形量为8.606mm<L/250=6000/250=24mm
JVL 18 2009
S UE；-1
T1ME-1
SBYT SEIT
1101=15
HLG =.. §L5E-Q6
討EM狙
. flS7E+O5 EZ^E-tOS _SI>5E--Ofl Uinlil ■
图4.22内模滑梁顶部应力图
由上图可以看出，内模滑梁顶面所受最大应力为101MPa<145MPa
由上图可以看出，内模滑梁所受最大弯矩为102717N- m
弯曲应力为
:
102717/0.001018=100.901MPa<145MPa（由于轴力为0,梁结构上下对称，最大应力=梁顶面应力二梁底面应力=弯曲应力）
AN
JUL IS ^009
33：OO：32
图4.24内模滑梁剪力图
由上图可以看出，内模滑梁所受最大剪力为56750,最大剪应力为: 56750/0.0109826=5.167 MPa<85 MPa
LINE STRESS
8TEP-1
3Up =1
图4.24内模滑梁弯矩图
MIN ■-5&75O
ElilTH-3
MUL>. =56750
31520
综合上述分析结果，内模滑梁设计满足要求。

4.6内模支架结构分析
浇注混凝土时，内模支架受力为3#区域混凝土重量加内模模板重量；根据前面分析，3#区域混凝土重168KN内模模板重23KN则单个内模支架受力F=
(168X 1.1+23) - 5=41.6KN。

内模支架受载荷形式为均布，则均布载荷q=41.6 +
2.4=17.4KN/m，支架为两端固结，方便计算简化为简支模型；支架为双][14组焊而成。

结构模型如下：
2400
图4.25内模支架简化分析示意图
则支架受弯矩：M=QL宁8=12.53(KN • m)
弯曲应力：S=MkW=1253&80.5 X 2X 10-6
=77.83MPa<145 MPa
挠度验算：
由公式：W=5qL+384EI
3 4 9 -8
=5 X 17.4 X 10 X 2.4 - 384X 200 X 10 X 564X 2X 10 =3.3mm v 1/400 =6
第5部分主桁架结构分析
5.1构造
主桁架为菱形桁架，所有杆件均为[]32b,
主桁结构简化受力分析示意图如下：
5.2载荷分析
在进行混凝土浇注时，桁架所受的载荷最大。

其载荷包括，混凝土砼重, 模板重，施工载荷重量（人，工具，机器）
右前上横梁计算得出桁架受力F值为：
F=2(f1+f2+f3+f4)/2
=(23.397+264.4+79.7+77.27) =444.77 KN
5.3建模
采用通用有限元分析软件ANSYS10.0对主桁架进行结构分析。

杆件简化
为双［32b截面，菱形桁架结构，A节点施加全约束，C节点施加y向约束。

参
数为A=54.913*2=109.83cm2 , izz=8140*2=16280 cm4 , h=32cm, shearz=0.3 材料参数为Q235b材质，抗拉强度为145MPa抗弯强度为140MPa 抗剪
强度为85MPa。

模型单元选用beam3梁单元，为可承受拉、压、弯作用的单轴单元。

详细的主桁架结构分析程序见附件F。

建模，模型如图5.2,约束，载荷见图5.3
图5.2主桁模型图
5.4分析，结果提取
经ANSY 软件对主桁架分析计算后，各杆件位移图见图5.4，轴力图见图5.5 , 应力图见图5.6，弯矩图见图5.7，剪力图见图5.8
AN
E^uherhn 1!
图5.4主桁受力后各杆件位移图
由上图可看出，主桁最大变形出现在
D 节点处，变形量
△ l=15.457mm
图5.3主桁约束，载荷图
STTP = 1
3iJre =i
TIME-l D 池：D13457
J,吞 aQ09 19;d 丄；16
图5.6主桁受力后各杆应力图
由上图可以看出，结构最大轴力出现在 BD 杆，轴力为859350,轴应力为
78.2MPa<145Pa
3TT ：P-L J5UH =1 TTHK-L
TTFORCE HFURCE
HI.K -026222
ELEH-72 MX ■目再
-6 2:622 2：
—4S165O
—*77079
237493
= *30^36
-2 O-436S
11D2 09
6*720*5
曲匕号/71??
©sysso
图5.5主桁受力后各杆轴力图
AN
S?r lEP=X 呂 ULl JUL 丄百 2UU9 is ；74；31
TTrasJ
MSPRESS MSTR£S3
4 1工E ：・O 吕
.± 7 JJE — □ a -
STEP = 1
SUP al
TTFIE- I
THOTTEHT JKOMEirT
MAU =-y£2&y r：LFnai5
由上图可以看出，结构最大弯矩出现在B处，弯矩为31.299KN- m弯曲应
力为31299/0.001018=30.75MPa<145MPa
由上图可以看出，结构最大剪力出现在AB杆处，剪力为9989n,剪应力为9989/0.010982=0.91MPa<85MPa
JUL 1« 200«
lSs^7s16
-31Z93 一忌□曰E日一丄口433 _ 4B2K一口日1D43J
-3600^ -156^ 旨畐1564^
图5.7主桁受力后各杆弯矩图
图5.8主桁受力后各杆剪力图
挂篮设计计算书
图6.1主桁简图
W-
后锚位置
AIM
- SSE E^-D-l - 1.71 E^-DA . X 4 4E-M1 2-
9 5- 4E>i-« E
EhLdti 匕龍寸』
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图5.9主桁受力后各杆等效应力图
分析结果可知，主桁架在浇注混凝土时前端最大下沉量为 15.457mm 结构 最大轴应力78.2 MPa ，最大弯曲应力30.75 MPa ，最大剪应力 0.91 MPa ,安全
系数1.79 （取各项中最小值）
第6部分 混凝土强度，挂篮抗倾翻，钢吊带及主桁连接销检算
6.1主桁后锚点混凝土强度计算
2*250 350
4100
5400
前支点
前吊点位置
L2K1 STKISf STHP-l VZHH-L
JUL 1 石 2^009
ZO:OX:32
P "A ■占。