挂篮计算报告

宝兰客运专线BLTJ-13标连搭乡特大桥（40+64+40）m连续梁施工

菱形挂篮设计计算书

成都宇为土木工程咨询有限公司

2014年7月

项目名称：连搭乡特大桥（40+64+40）m连续梁施工菱形挂篮设计计算书委托单位：中铁二十三局三公司宝兰客运专线BLTJ-13标项目经理部

承担单位：成都宇为土木工程咨询有限公司

计算分析人：

报告编制人：

报告审核人：

日期： 2014.7.27

目录

1概述 (1)

1.1项目简介 (1)

1.2报告简介 (1)

2计算依据 (1)

3计算方法及参数 (1)

4计算模型介绍 (2)

5砼浇筑工况荷载计算 (4)

5.1自重 (4)

5.2底模纵梁 (4)

5.2.1腹板下纵梁 (4)

5.2.2底板下纵梁 (5)

5.3内导梁 (5)

5.4外导梁 (6)

5.5棚架荷载 (7)

6砼浇筑工况检算 (8)

6.1挂篮强度检算 (8)

6.1.1底模纵梁应力 (8)

6.1.2后下横梁应力 (8)

6.1.3前下横梁应力 (9)

6.1.4吊带应力 (9)

6.1.5前上横梁应力 (10)

6.1.6内导梁应力 (11)

6.1.7外导梁应力 (11)

6.1.8主桁架应力 (12)

6.2挂篮刚度检算 (12)

6.3挂篮稳定检算 (13)

7挂篮移动工况检算 (13)

7.1荷载计算 (14)

7.2挂篮强度检算 (14)

7.2.1内导梁应力 (14)

7.2.2外导梁应力 (15)

7.2.3横联上横杆应力 (15)

7.3挂篮稳定检算 (16)

7.4走形轨道及钩轮检算 (18)

7.4.1走形轨道检算 (18)

7.4.2钩轮检算 (19)

8施工配重 (19)

8.1荷载计算 (20)

8.2配重方案 (21)

9总结 (24)

9.1混凝土浇筑工况 (24)

9.2挂篮移动工况 (25)

9.3施工配重 (25)

1概述

1.1项目简介

该工程位于甘肃省兰州市榆中县连搭乡宝兰客运专线BLTJ-13标三工区，跨度为40+64+40m刚构连续梁，是单箱单室、变高度结构，箱梁顶宽宽为12.2m，底宽6.7m。梁高从6.05m变化到3.05m，腹板变化是从85cm变化到48cm。

该连续梁通过挂篮悬灌施工，0＃段长度为8m，设计悬灌长度为3.5m、4m。1#节段开始为3.5m长，混凝土方量参照箱梁构造设计图纸。

施工用挂篮最大承载力为180 t。

1.2报告简介

连续梁桥施工挂篮不仅要承受浇筑砼时的各类荷载，还要走行移动，受力复杂，其安全至关重要。为了检验设计的合理性，保证施工安全，本报告建立了挂篮的整体Midas模型，对挂篮进行受力分析。检算的主要内容为施工中挂篮主要杆件应力、施工中挂篮抗倾覆性能、施工中挂篮变形、走行中挂篮不利杆件应力和走行中稳定性。由于1#阶段重量最大，故根据1#浇筑时的荷载对挂篮进行检算。

2计算依据

报告中各种计算方法及相关取值均有相应的依据。依据的规范：

（1）《宝兰客专施桥参103-03》；

（2）《铁路桥梁钢结构设计规范》（TB10002.2-99）；

（3）《铁路桥涵施工技术规范》（TB10203-2002）；

（4）其他相关设计资料。

3计算方法及参数

本报告计算采用容许应力法，只考虑实际发生的荷载，而不再增加荷载系数。计算荷载时，混凝土容重取为26.5 kN/m3；为了考虑超灌荷载及施工荷载，将混凝土重量乘以1.2。

钢材的材料参数如下：

（1）钢材弹性模量：E=2.06e5 MPa；

（2）密度：γ=7850 Kg/m3；

（3）泊松比：μ=0.3；

（4）线膨胀系数：α=0.000012；

（5）钢材按容许应力取值，临时结构提高30%（JTJ025-86 表1.2.10），则轴向容许应力为140 MPa，弯曲容许应力为145 MPa，剪切容许应力为85 MPa。

挂篮应满足如下要求：

（1）挂篮设计总重应控制在连续梁设计要求的限重之内，当设计无要求时，挂篮设计总重与梁段混凝土重量的比值宜控制在0.3-0.5；

（2）施工时，挂篮的总重量的变化，不应超过设计重量10%，且挂篮总重不得超过设计限重；

（3）挂篮施工及走行时的抗倾覆稳定系数不得小于2；

（4）挂篮锚固系统、限位系统等结构的安全系数不得小于2。

4计算模型介绍

报告选取1#梁段进行计算，1#梁段截面如图4-1所示。

图4-1 1#梁段截面（单位：mm）挂篮的整体计算Midas模型如图4-2所示。

图4-2 挂篮Midas模型

模型中杆件截面信息如表4-1所示。

表4-1 杆件截面统计

5 砼浇筑工况荷载计算

混凝土浇筑工况计算中，需考虑杆件自重、混凝土重量和施工棚架重量。混凝土浇筑过程中，底模纵梁、内导梁和外导梁直接承受模板和混凝土的重量，故需根据三者所处的位置分别进行计算。

由于计算内容较多，故单独成章，本章计算结果主要用混凝土浇筑工况检算，即第6章。

5.1 自重

由于杆件自重对结果有不可忽略的影响，计算模型中，所有杆件自重系数取为-1。

5.2 底模纵梁

5.2.1 腹板下纵梁

混凝土箱梁腹板厚度由85 cm 变至65 cm ；高度由5.772 m 变至5.170 m 。将1#块单侧腹板混凝土近似为一个台体（腹板厚度和高度均在变化），通过CAD 三维实体建模查得其体积为14.3965 m 3。

腹板下按照3根双][32b 作为边纵梁承受腹板荷载，那么单根双][32b 型钢承受的混凝土箱梁腹板均布荷载：

14.396526.5 1.243.60 kN/m 3 3.5

⨯⨯=⨯ 荷载长度为3.5 m 。荷载加载如图5-1所示。

图5-1 腹板下纵梁荷载（kN/m ）