XX特大桥60+100+60连续梁挂篮计算书教学提纲

60+100+60m连续梁挂篮计算

第1章设计计算说明

1.1 设计依据

1、(60+100+60)m施工图纸。

2、《钢结构设计规范》GB50017-2003；

3、《路桥施工计算手册》；

4、《桥梁工程》、《结构力学》、《材料力学》；

5、《机械设计手册》；

1.2 工程概况

本工程主桥桥跨组成为60+100+60m的单箱单室双线连续梁。箱梁顶宽12m，翼缘板长2.65m，支点处梁高7.85m，跨中梁高4.85m，梁高及底板厚按二次抛物线变化。腹板厚100cm（支点）至60cm（跨中）折线变化，底板厚度为120cm（支点）至40cm（跨中）按直线线性变化，顶板厚度为40cm（支点）至64cm（跨中）。

箱梁0#块梁段长度为14m，合拢段长度为2.0m,边跨现浇直线段长度为9.75m；挂篮悬臂浇注箱梁最重块段为4#块，其重量为159.625吨，第一块重为154.778吨。该特大桥箱梁悬臂浇注段采用菱形挂篮施工。

1.3 挂篮设计

1.3.1 主要技术参数

①、钢弹性模量E s＝2.1×105MPa；

②、材料强度设计值：

Q235钢厚度或直径≤16mm，f=215N/mm2，f V=125 N/mm2

Q345钢厚度或直径≤16mm，f=310N/mm2，f V=180 N/mm2

厚度或直径>16～40mm，f=295N/mm2，f V=170 N/mm2

1.3.2 挂篮构造

挂篮为菱形挂篮，菱形架各杆件采用2[36b普通热轧槽钢组焊，前横梁由2HN500×200×10×16热轧H型钢组焊，底托系统前托梁由2HN450×200×9×14热轧H型钢组焊，后托梁由2HN450×200×9×14热轧H型钢组焊，底纵梁由HN400×200×8×13热轧H型钢组焊。主桁系统重13.99t、行走系统重4.33t、前横梁重4.05t、底托系统重14.73t（含底模模板重量）、内模系统重5t（内模重量估算）、内滑梁及提吊系统重10t（吊杆重量估算）、侧模重13.2t，整个挂篮系统约重65.3t。

1.3.3 挂篮计算设计荷载及组合

①、荷载系数

考虑箱梁混凝土浇筑时胀模等系数的超载系数：1.05；

浇筑混凝土动力系数：1.2；

挂篮空载行走时的冲击系数1.3；

浇筑混凝土和挂篮行走时的抗倾覆稳定系数：2.0。

恒载分项系数K1=1.2；

活载分项系数K2=1.4。

②、作用于挂篮主桁的荷载

箱梁荷载：箱梁荷载取4#块计算。4#块段长度为3m，重量为159.625t计算；

施工机具及人群荷载：2.5kN/m2；

挂篮自重（不含行走及主桁架系统）：46.98t；

③、荷载组合

荷载组合Ⅰ：混凝土重量+超载+动力附加荷载+挂篮自重+人群和机具荷载；

荷载组合Ⅱ：挂篮自重+冲击附加荷载；

荷载组合Ⅰ用于主桁承重系统强度和稳定性计算，荷载组合Ⅱ用于挂篮系统行走算。

1.3.4 内力符号规定

轴力：拉力为正，压力为负；

应力：拉应力为正，压应力为负；其它内力规定同结构力学的规定

第2章 挂篮底托系统计算

2.1 底纵梁计算 2.1.1 腹板下纵梁的计算

腹板下纵梁按1#梁段计算。1#梁段两端截面高度分别为7.193m 和6.895m ，箱梁腹板厚1.0m ，腹板每侧荷载由4根底纵梁承担，纵梁间距为0.28m 。

腹板处混凝土线荷载为：

m

kN q /76.23005.12.1265

.225

.21)895.6193.7(1=⨯⨯⨯⨯⨯⨯+=

底模板重量按1.0kN/m 2计，底模板荷载为：

m kN q /2.12.1*0.1*0.12==

人群及机具荷载为：

m kN q /5.34.10.15.23=⨯⨯=

倾倒和振捣混凝土产生的荷载；

m kN q /6.54.10.144=⨯⨯=

1#块加强纵梁的荷载为：m kN q q q q q /265.604

06

.24144321==+++=

加强纵梁的受力及计算模型下图：

加强纵梁受力计算图

支点反力分别为：

最大弯矩:

底纵梁选用HN400×200×8×13，查表知其截面特性参数为：

弯曲应力：,满足要求；

剪切应力：,满足要求；

根据上述条件用力学软件SMSOLVER（力学求解器）建力学模型并计算结果可得，纵梁在荷载作用下产生的最大竖向挠度为：

6.23mm＜4895/400=12.235mm，

满足整体变形要求。

由以上计算可知，腹板下纵梁应力强度和变形条件均满足要求。

2.1.2 底板下纵梁的计算

底板下纵梁按4#梁段计算。计算混凝土厚度0.963m～0.907m，底板荷载由6根纵

梁承担。

底板混凝土荷载： m

kN q /03.14705.12.1263

23

8.4)907.0963.0(1=⨯⨯⨯⨯⨯⨯+=

模板重量按1kN/m 2计，模板荷载为：m kN q /76.52.118.42=⨯⨯= 人群及机具荷载：m kN q /8.164.15.28.43=⨯⨯=

倾倒和振捣混凝土产生的荷载：m kN q /88.264.18.444=⨯⨯= 每根底板下纵梁的荷载为：m kN q q q q q /75.326

47

.19664321==+++=

根据上述条件建力学模型如下图所示：

底板下纵梁受力计算图

支点反力分别为：

最大弯矩：

底纵梁选用HN400×200×8×13，查表知其截面特性参数为：