特大分离式双主肋主梁斜拉桥挂篮设计与仿真计算
大跨度混凝土斜拉桥牵索挂篮施工模拟计算
大跨度混凝土斜拉桥牵索挂篮施工模拟计算斜拉桥，也称斜张桥，是一种利用线索把桥梁的两段梁体牵张并满足相互间的作用力要求的桥梁。
它的主要特点是桥面下部采用变形的悬臂梁结构，而桥面上部采用钢管混凝土结构，最大的特点是桥面总体拱度更加高，斜拉桥的桥面结构比原来更加宽敞，桥梁结构和加筋网络的弯曲应力也更小，因而可以提高结构承重能力。
由于斜拉桥的结构复杂，施工非常困难，一般都采用“挂篮施工”的方式来完成。
挂篮施工作为一种施工工艺，采用吊篮的形式将施工现场竖向分隔，以保证施工过程中桥梁结构对钢筋混凝土构件的间距支撑精度。
这样可以将实际施工中出现的弯曲拉应力和剪应力分担出来，较大跨度的斜拉桥一般会使用多个挂篮施工，如果把它们比做是“骨架”，则可以把钢筋混凝土构件看作是“衣服”，由多个挂篮施工组成一个整体，支撑结构斜拉桥的设计思路。
施工过程中尽管每个悬臂梁都有独特的设计方案，但是挂篮施工的计算方法也是相同的，即首先根据施工场地条件，尽可能选择小于设计跨度一半的吊篮长度，然后按照桥梁构件分布规律，计算悬臂梁的支撑架形状，以满足提高施工效果的要求。
在桥梁计算模拟中，挂篮施工计算不仅要考虑技术要求，还要考虑施工循环及其它复杂情况，要尽力模拟出该桥梁的最实际情况。
为此，除了以上的构形要求外，施工挂篮的材料必须能够适应桥梁的荷载变化，并结合桥梁结构支撑布置计算桥梁的变形。
最大跨度的斜拉桥，施工技术上更为复杂，挂篮施工技术更明显，其施工模拟计算也更为复杂，这不仅要求计算机软件的性能要求更高，还要考虑到桥梁结构及材料选择，施工过程多变化等复杂因素，以充分发挥桥梁的高强度，最大限度地提高其承载能力。
总之，施工模拟计算技术是现代高跨度斜拉桥工程施工中的重要技术手段，更好地帮助桥梁工程施工将结构拱度有效控制的有式的完美结果。
某斜拉桥施工挂篮设计计算书
某斜拉桥施工挂篮设计计算书筑龙网WW W.ZH UL ON G.COM某斜拉桥施工挂篮设计计算书1 概况某斜拉桥为某路高架桥中跨越某铁路的一座大型桥梁，其主跨米，为砼П型结构。
由于跨越某铁路，而施工期间又不能影响某线的运行，故施工只能采用悬臂施工，其施工节段为6.3m。
本挂篮就是为此桥П梁的悬臂施工而设计的。
根据本桥的结构特点和施工特点，挂篮为三角挂篮，其由以下几个主要部分组成。
（1）主桁系统：由主梁、立柱、斜拉钢带组成单片主桁，共4片，横向由前、后上横梁、平联、门架连接；（2）П梁顶板底模平台：由纵梁和下横梁组成整体平台，分前、后底模平台；（3）П梁纵、横梁底模平台：由支撑梁和横向底模支架组成整体平台，横向底模支架采用桁架形式；（4）吊挂系统：由前上横梁，前后吊挂精轧螺纹钢筋组成；（5）外导梁系统：由外导梁、锚固滑行设备等组成，为底模平台滑道设备；（6）走行系统：由前后支腿、滑板及滑道组成，为主桁系统的滑行设备；(7)平衡及锚固系统：由锚固部件、锚固筋、配重等组成，以便挂篮在灌注砼和空载行走时，具有必要的稳定性。
2 计算依据（1）某市某路跨某铁路斜拉桥施工设计图；（2）某市某路跨某铁路斜拉桥施工挂篮方案设计图；（3）《公路桥涵设计通用规范》（JTJ021-89）；（4）《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》（JTJ025-85）；（5）《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041-2000）。
3 计算说明根据本挂篮的结构特点，设计计算中采用以下假定和说明。
（1）由于挂篮的主桁系统和底模系统仅通过吊挂系统（精轧螺纹钢）相连，故计算按各自的子结构进行计算，子结构为前底模平台，后底模平台，纵、横梁底模平台和主桁体系；筑龙网WW W.ZH UL ON G.CO M（2）计算顺序为先对前、后底模平台和纵、横梁底模平台进行结构计算，得出各吊点的支撑反力，然后把此支撑反力作为外力对主桁体系进行各项计算；（3）纵、横梁底模平台中横向底模支架为四片桁架，纵向为支撑梁，荷载传递为先有间隔60～70㎝的方木承受直接荷载，然后传递给底模支架，纵向支撑梁相对于横向的底模支架，其刚度很小，对底模支架的横向约束很弱，所以计算均对底模支架进行，底模支架可以按照各自的桁架体系进行平面计算。
斜拉桥牵索式挂篮设计及空间仿真分析
斜拉桥牵索式挂篮设计及空间仿真分析斜拉桥是一类以斜拉索对主梁进行支撑的桥梁结构，具有跨越宽度大、占地面积小、抗风能力强、美观大方等优点。
而斜拉桥的建造需要使用挂篮进行施工，因此挂篮的设计和空间仿真分析则成为了斜拉桥施工中关键的技术之一。
本篇文档将从斜拉桥牵索式挂篮设计和空间仿真分析两方面进行阐述。
一、斜拉桥牵索式挂篮设计1. 挂篮类型根据挂篮的不同结构形式，挂篮可以分为牵索式挂篮和平行梁式挂篮两种。
其中，牵索式挂篮由主梁的拉索挂在龙门架上，工人和设备通过吊篮在拉索上移动。
平行梁式挂篮则使用水平线上两个平行的横梁支撑吊篮，这种挂篮适合长跨桥梁的施工。
2. 挂篮荷载计算在挂篮设计中，需要进行挂篮的荷载计算和承载分析。
根据对斜拉桥的结构特点和施工场地的实际情况，确定吊篮所承受的荷载类型和荷载值。
荷载包括自重、施工作业负荷、设备荷载等，通过有限元仿真分析，确定吊篮和牵索的尺寸、材料和承受荷载能力。
3. 挂篮悬挂点选择挂篮悬挂点的选择直接影响了整个施工过程的安全和效率。
根据斜拉桥的结构形式，确定准确的悬挂点位置和间距，保证挂篮的悬挂点与主梁之间的距离平衡，使其能够承受牵引和水平作用力，避免建筑材料和设备掉落或破碎，保证工人和设备的安全。
二、空间仿真分析斜拉桥牵索式挂篮的设计中，空间仿真分析是非常重要的一个方面，有助于建立精确的模型和提前验证施工方案。
以下是空间仿真分析的主要过程：1. 建立挂篮模型在空间仿真分析中，首先需要建立斜拉桥吊篮和牵索的三维模型，并根据实际情况进行尺寸和比例缩放。
通过CAD软件绘制出设计方案并生成STL模型，然后导入有限元分析软件中进行后续分析。
2. 定义材料和荷载在有限元分析中，需要定义斜拉桥挂篮的材料性质和荷载条件。
材料性质包括吊篮和牵索的弹性模量、泊松比、密度、摩擦系数等。
荷载条件包括自重、施工荷载和边界条件。
3. 网格划分和边界设置在有限元分析中，需要对斜拉桥挂篮进行网格划分，以便计算残留应力和位移变化。
海河斜拉桥挂篮设计文件
牵索式挂篮结构设计一、工程概况海河大桥是位于国道主干线丹拉（丹东-拉萨）支线高速公路上、横跨海河的一座双塔双索面预应力混凝土特大型斜拉桥，主桥全长668米，跨径布置为：152m+364m+152m。
主梁为预应力混凝土双肋板式结构，通过桥面板及横隔梁连接形成整体，梁高2米，翼板厚32厘米，横隔板厚35cm，横隔梁标准间距6.8米，厚35厘米。
标准断面如下图所示：二、主要荷载分析：1、主梁节段重量：主梁施工节段形式为：①0#块，长20m；1#、1＇#块长6.8m，采用支架现浇；②主跨2#~24#块、边跨2＇#~19＇#块为标准节段，长6.8m，采用牵索式挂篮悬臂浇筑；③主跨25#块，长7.8m，为加长悬臂浇筑段；④边跨20＇#~25＇#块，共计10.6m长，为支架现浇段。
6.8m标准节段砼体积为135m3，重338t；7.8m加长段砼体积为150m3，重375t。
2、施工荷载重量主要包括模板系统重量、施工机械设备重量、操作人员重量等。
3、挂篮自重根据挂篮结构所采用的材料、结构形式计算出挂篮的自重。
同时考虑到满足挂篮所吊挂的持力主梁的受力要求，挂篮结构重量拟控制在施工节段重量的0.42倍以内。
4、风荷载在大风天气进行施工时，必须保持挂篮结构和位置的稳定性，考虑最大风力情况下挂篮的固结措施，从结构设计上满足挂篮抵抗风荷载的要求。
挂篮结构设计必须满足支持标准节段和加长节段施工的受力要求和技术要求，同时考虑到挂篮空载行走、浇筑前挂索张拉等特殊工况的受力特点，拟定出科学、安全、经济、便利施工的方案。
三、挂篮主体结构设计：1、主体构造：A、承重系统：包括前、中、后横梁及牵索纵梁。
B、模板系统：由底模、外侧模、内侧模及横隔板模板组成，本方案采用顶模垂直下落、侧模翻转折叠式模板系统。
C、牵索系统：由弧形梁、牵引杆、垫块及千斤顶组成。
D、锚固系统：包括后锚杆、吊带、水平止推支座等。
E、升降系统：中横梁吊带，后横梁顶推装置，挂钩辅助升降千斤顶。
挂篮计算书(091101)
（40+56+40）m连续梁挂篮计算书一、计算说明1、计算依据及参考资料1.1《有砟轨道预应力混凝土连续梁40+56+40m（通桥（2008）2261A-Ⅵ》1.2 《40+56+40m连续梁梁部施工方案》1.2《铁路桥涵施工规范》（TB10203-2002）1.3《钢结构设计规范》GB 50017-20032、基本参数2.1钢筋混凝土密度取 2.6t/m3，钢材密度取7.85t/m3，钢材弹性模量E=2.1x105Mpa，泊松比取0.3。
2.2Q235钢抗拉、抗压和抗弯强度设计值[f]=215Mpa，抗剪强度设计值[fv]=125Mpa；Q345钢抗拉、抗压和抗弯强度设计值[f]=310Mpa，抗剪强度设计值[fv]=180Mpa；υ32精轧螺纹钢筋（吊杆和锚杆）采用785级，按两倍安全系数控制拉应力不大于390Mpa。
3、计算方法和内容本挂篮采用ANSYS通用有限元程序，按照挂篮实际结构建立空间模型进行整体分析计算。
计算工况：根据设计图纸，本桥箱梁梁段长度有3.0米、3.5米两种，取3.0米长度的第一个梁段，即最重的A1号梁段进行计算。
荷载施加：混凝土浇筑时，箱梁腹板及底板混凝土自重荷载作用在挂篮底模面板上；顶板混凝土及内模自重作用在挂篮内模滑梁上；翼板混凝土和外模自重作用在外模滑梁上；挂篮其他结构在计算模型中以自重形式考虑；各部分混凝土方量均按A1号梁段后端的J16截面进行计算，计算砼重量超过设计重量5%；主要计算内容：挂篮整体结构的强度和刚度。
4、荷载组合①模板及挂篮自重；内模自重5.175t，外模自重6.707t，分别以均布荷载形式施加在内、外滑梁上，挂篮其他结构自重按7.85t/ m3在计算模型中考虑。
②新浇筑钢筋混凝土自重；砼体积的计算偏安全考虑，以J16截面的面积按等截面计算后，按2.6t/ m3的密度换算成计算荷载。
③施工人员和施工材料、机具等行走运输或堆放的荷载；人群、机具等临时荷载取g临=1KN/ m2。
某斜拉桥牵索挂篮计算书(midas建模计算)
4.6 主纵梁中支点承压块 ............................................................................................................................ 28 4.7 反力轮检算 ........................................................................................................................................... 28 4.7.1 销轴检算 ................................................................................................................................... 28 4.7.2 局部承压 ................................................................................................................................... 28 5、结论与建议 .................................................................................................................................................... 28
某大桥挂篮施工张拉系统设计与计算
口 ＝
ｌ】 严煦 世，刘遂庆．给水排水竹『圳系统ＩＭ１．２００８
２】 ｓｌ４９—１—２００７．港 口工弹环境保护 波汁规范 一 ：人民交通 ｆ¨
版 ，２叭２．
３１挛志勇．道路雨水Ｉ１排水能力分析ｌＪ１． 部探矿 ｆ。．＇ｆ ｉ‘ ｅ ，２００６．１０
１ 工程概况
主 桥 采 用 双 塔 斜 拉 桥 ， 跨 度 布 置 为 （４６＋８８＋２８０＋８８＋４６）ｍ，主梁 采 用钢 横 梁 混凝 土边 主 梁 结 构 形 式 ，并 用 挂 篮 法 对 称 悬 臂施 工 。 引桥 采 用 ３０ｍ 跨 径 的 预 应 力 混 凝 土 连 续 箱 梁 。 主 塔 塔 高 １０２．５ｍ，由上塔 柱 、下 塔柱 和 上 横梁 、下 横 梁等 部 分组 成 ，截 面 为在 塔 柱 外 侧 呈 “Ｄ”型 圆弧 段 的 箱 型 截 面 。 主塔 整体 为 “鱼 ”状 流 线弧 型 框架 钢筋 混 凝土 结构 。
钢材 ；其 中下 面板 与张 拉机 构 分 配梁 上 表 面 以螺 栓连
接 。上 部腹 板 和筋 板直 接 焊 接在 挂 篮 下纵 梁 下 面板 ，
腹板 和 筋板 上接 头 为 固定 面 。斜 垫块 基 本模 型示 意 图
如 图 ３。
采用 ｓｏｌｉｄｗｏｒｋｓ软件对张拉系统 的斜垫块进行 建
材 料 许 用 应 力
表 １
挂篮施Ｔ具有能使用大跨度桥梁 、可就地分段悬 臂作 业 、不需 要架 设 支架 和 不需 要 使用 大 型 吊机 等 技 术优 势 。由于挂 篮结 构 在桥 梁施 工 中 占据众 多技 术 优 势 ，然而 专 门研 究挂 篮 张拉 系统 的文 献较 少 。本文 以 某斜 拉桥 作 为工 程 实例 ，采 用 ｓｏｌｉｄｗｏｒｋｓ软件 对挂 篮 张拉 系 统进 行 建模 ，并 分析 斜 垫块受 力 情况 。
挂篮设计计算
目录1设计依据 (1)2工程概况 (1)2.1项目概况 (1)2.2梁段尺寸参数 (2)3 基本设计参数 (2)4 挂篮结构选型 (3)5 箱梁挂篮悬浇设计荷载及组合 (4)5.1 荷载计算 (4)5.2 荷载组合 (4)6 箱梁挂篮设计计算 (5)6.1 1#块箱梁重量分配 (5)6.2 腹板下纵梁的计算 (6)6.3 底板下纵梁的计算 (7)7箱梁挂篮底篮后横梁设计计算 (8)7.1 挂篮后横梁荷载 (8)7.2底篮后横梁计算（工况一:浇筑工况） (9)7.3底篮后横梁计算（工况二：行走工况） (10)8箱梁挂篮前底横梁设计计算 (11)9箱梁挂篮前顶横梁设计计算 (11)9.1 挂篮前顶横梁荷载 (11)9.2 挂篮前顶横梁计算 (12)10挂篮主桁验算 (13)11挂篮吊杆验算 (15)12挂篮后锚验算 (15)挂篮设计计算说明1设计依据1、《席子河大桥施工图设计》2、《公路桥涵施工技术规范》3、《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》（JTJ025－86）4、《钢结构设计规范》（GB50017－2003）5、《公路桥梁抗风设计规范》（JTG/T D60-01-2004 ）6、《路桥施工计算手册》7、其他有关规范手册2工程概况2.1项目概况席子河大桥主桥孔跨布置为70+115+63m，采用变截面预应力混凝土连续刚构箱梁，无引桥。
箱梁根部梁高7.1m，跨中梁高2.7m，顶板厚28cm，底板厚从跨中至根部由23cm 变化为80cm，腹板从跨中至根部分三段采用45cm、60cm、70cm三种厚度，箱梁高度和底板厚度按二次抛物线变化。
箱梁顶板横向宽12m，箱梁底宽6.5m，翼缘悬臂长2.75m.箱梁0#阶段长13m（包括墩两侧各外伸2m），每个悬浇“T”纵向对称划分为13个节段，梁段数及梁段长从根部至跨中分别为4*3.5m、9*4m，节段悬浇总长50m。
边、中跨合拢段长度均为2m，边跨现浇段长4m。
2.2梁段尺寸参数墩顶箱梁采用支架法浇筑，总长度为13m，具备挂篮拼装起始长度。
特大桥悬浇车式挂篮设计计算书
西联特大桥挂篮设计计算书一、概述：武广铁路客运专线西联特大桥为单幅双线桥，共三跨，为单箱单室结构，设计为挂篮悬浇施工，其主要参数为：箱梁顶板宽13.4m，底板宽5.4m。
两侧悬臂板长为3.35m，悬臂板端部厚20cm，根部厚65cm，顶板厚30cm，腹板和底板厚度由零号块至1＃块变化分别为65cm、47.5cm，其余各梁段均为等截面，全桥梁高均为 3.25m，节段分块长度均为 3.0m，最大块重为B6#块，重量为946.4KN；根据工期安排，拟投入挂篮数量为两套完成全桥悬浇施工。
二、挂篮结构形式的选择及组成结构.（一）、挂篮形式的选择：挂篮设计是挂篮悬浇施工的关键，无论选择何种形式的挂篮，其设计应按照保证挂篮结构形式简单、强度可靠、安全稳定、自重轻、受力明确、变形小、行走方便、锚固和装拆容易，并尽可能降低成本的原则设计，结合本桥节段重，桥面宽等特点，本设计拟选用悬浇车式挂蓝，该挂篮的特点是：重心低稳定性好、走行方便、装拆快捷、结构形式简单明了等特点，适合不同桥宽的悬浇施工．（二）、悬浇车式挂篮的组成结构：悬浇车式挂篮主要由：主承重系统、锚固系统、行走系统、模板系统、悬吊系统、操作平台等六部分组成，对于该桥横跨西联大道的挂篮还应增加安全防护系统，其挂篮结构看附图，各系统的结构组成分述如下：１、主承重系统：本挂篮主承重系统由钢板焊接组合而成箱型结构，主要承重砼块重、挂篮自重及施工荷载。
２、锚固系统：锚固系统分为：主承重系统的后锚和模板系统的锚固两部分，单片主桁在后支点处共设三道共6根ΦＪ32精扎螺纹钢，由于该桥竖向预应力结构筋不垂直于桥面，因此，只有通过预留孔道穿筋连接，模板系统后端由ΦＪ32精扎螺纹钢锚于已浇块段的前端（预留孔道）。
３、行走系统：行走系统主要由：牵引手拉倒链或（千斤顶、千斤顶反力支座、液压集中控制台）、轨道、行走小车及滑板撑脚组成。
４、模板系统：模板系统主要由：外侧模、内侧模、内顶模和底模平台等组成．５、悬吊系统：悬吊系统主要由：吊杆（ΦＪ32精扎螺纹钢）、手拉葫芦和分配梁三部分组成，其主要功能为悬吊整个模板系统。
挂篮设计计算书(详细)
挂篮设计计算书一、工程概况：XX主桥为（30m+50m+30m）三跨预应力混凝土连续箱梁，桥梁全长110m。
本桥桥面全宽26m，分两幅，中央分隔带2米，每幅桥采用单箱单室断面，箱梁顶板宽12.65米，底板宽7.0米，箱梁顶面设2%单项横坡。
墩顶0号梁段长10.0米，四个“T构”的悬臂各分为5对梁段，累计悬臂总长76米。
本次设计的挂篮为全新设计，承受荷载100KN，最大节段长度4.0m，共计有4套8个头。
二、挂蓝主要组成结构：1、主桁系统：横向由两片贝雷片组成一片主桁，一个头共两片主桁组成；2、前、后上横梁：由型钢和钢板构成。
3、内、外模系统：由内、外模板及其支架组成；4、底模平台及其吊挂系统：由前下横梁、后下横梁、纵梁和底模组成的底模平台和其前、后吊挂锚固系统组成；5、平衡及锚固系统：由锚固构件、滚轴等组成，以便挂篮在灌注砼和空载行走时，具有必要的稳定性。
7、走行系统：由P43轨道、锚固构件及预埋件组成。
具体请详见挂蓝总布置图三、计算工况：节段施工一般分为以下步骤：①挂篮空载走行就位。
②立模。
③绑扎钢筋并浇注混凝土。
④混凝土养生达到设计强度后，按设计顺序张拉预应力钢筋或钢束，拆模。
步骤①和步骤③为施工最不利，故根据设计图的要求及挂蓝的施工工序，挂篮计算共分以下3个计算工况：工况1，施工2#节段时，梁长L=3.5m，砼重900KN；工况2，施工4#节段时，梁长L=4.0m，砼重950KN；工况3，挂篮走行，挂篮只承受模板及施工荷载。
四、设计相关说明：4.1、设计相关参数1、材料容重：钢筋混凝土26.5kN／m3，钢材78.5kN／m32、材料的弹性模量：Q235钢材 2.1×105 MPa；Q345钢材 2.1×105 MPa；精轧螺纹钢筋 2.0×105 MPa；3、本设计容许应力Q235钢［σ］=170MPa ［τ］=100MPa节点销子的孔壁承压容许应力［σbs ］=210MPa Q345钢［σ］=270MPa ［τ］=120MPa节点销子的孔壁承压容许应力［σbs ］=300MPa 45号钢［σ］=210MPa ［τ］=125MPa精轧螺纹钢筋按现场提供的钢筋容许应力计：本挂蓝［σ］=785MPa4、挂蓝质量与梁段混凝土的质量比值宜控制在0.3-0.5G，挂蓝总重控制在设计限重之内。
特大桥主梁悬臂施工挂篮设计计算
目 录目录 (1)第1章设计计算说明 (1)1.1 设计依据 (1)1.2 工程概况 (1)1.3 挂篮设计 (2)1.3.1 主要技术参数 (2)1.3.2 挂篮构造 (2)1.3.3 挂篮计算设计荷载及组合 (3)1.3.4 内力符号规定 (3)第2章挂篮底篮及吊杆计算 (4)2.1 1#块段重量作用下底篮各项指标计算 (4)2.1.1 腹板下面加强桁架纵梁的计算 (4)2.1.2 底板下普通纵梁的计算 (7)2.1.3 底篮后横梁受力验算 (9)2.1.4 底篮前横梁受力验算 (12)2.1.5 吊带(或精轧螺纹钢) 计算 (14)第3章挂篮主桁计算 (15)3.1 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) (15)3.1.1荷载计算 (15)3.1.2 荷载组合I作用下主桁计算 (15)3.2 荷载组合II(混凝土重量+超载+混凝土偏载+挂篮自重+人群和机具荷载) (18)3.2.1 荷载计算 (18)3.3 荷载组合III(混凝土重量+超载+挂篮自重+人群和机具荷载) (21)3.3.1 荷载计算 (21)3.4 荷载组合IV(挂篮自重+冲击荷载) (23)3.3.1 荷载计算 (23)第4章挂篮支点反力计算 (25)4.1 计算挂篮自重作用下前后支点反力 (25)4.1.1 作用荷载 (25)4.2 混凝土作用下挂篮支点反力 (26)第1章 设计计算说明1.1 设计依据①、xxxx 施工图设计；②、《公路桥涵施工技术规范》JTJ041-2000； ③、《钢结构设计规范》GBJ17-88； ④、《路桥施工计算手册》；⑤、《桥梁工程》、《结构力学》、《材料力学》； ⑥、其他相关规范手册。
1.2 工程概况本主桥作为国道主干线xxxx 一座特大型桥梁，跨越xxxx，主桥桥跨组成为70+110+110+70m 的变截面单箱双室连续梁，采用垂直腹板。
箱梁顶宽17.35m，底宽10.25m，翼缘板长3.55m，支点处梁高6.3m，跨中梁高2.5m，梁高及底板厚按二次抛物线变化，其方程为及。
红水河双线特大桥挂篮施工仿真分析
红水河双线特大桥挂篮施工仿真分析背景介绍红水河双线特大桥是连接江西省上饶市信州区和广东省丰顺县的一座重要桥梁，是国内大型公路桥梁之一。
施工过程中需要使用挂篮进行作业，因此需要进行仿真分析，确保施工安全和效率。
仿真软件介绍为了进行挂篮施工仿真分析，我们选择使用ANSYS软件。
ANSYS是一款强大的有限元分析软件，可以对结构进行模拟，分析各种负载情况下的应力、变形、疲劳寿命等参数，是工程领域常用的分析软件之一。
模型建立在进行仿真分析之前，我们需要先建立桥梁结构和挂篮模型。
针对红水河双线特大桥的具体结构，我们通过借鉴之前的建模经验，先进行CAD三维模型导入，并进行网格划分。
然后，建立挂篮模型，并确定挂篮的位置和受力情况。
最终，将桥梁和挂篮模型进行组合，得到整体模型。
材料参数设置在模型建立之后，我们需要设置各个部分的材料参数，包括弹性模量、泊松比、密度等。
这些参数的准确设置是保证分析结果准确性的关键因素之一，需要参考实际情况和相关材料的数据表。
荷载分析荷载分析是挂篮施工仿真分析的核心。
在本案例中，我们需要考虑桥梁自重、挂篮荷载、风载等多种荷载情况。
通过分析不同荷载情况下的桥梁应力分布和变形情况，可以确定挂篮施工对桥梁的影响，找出可能存在的问题并进行改进。
分析结果经过仿真分析，我们得到了红水河双线特大桥挂篮施工的应力分布和变形情况图，以及各个部位的受力情况和变形量数据。
通过对数据的比较和分析，可以得出以下结论：1.挂篮施工对桥梁的影响较小，不会对桥梁结构造成明显的损伤；2.部分细节设计存在不足之处，需要进行改进；3.桥梁的各个部位受力情况较为均匀，符合设计要求。
结论红水河双线特大桥挂篮施工仿真分析得出的结论有助于设计人员进一步完善设计方案和提升施工效率。
在实际工程中，需要根据分析结果对施工方案进行调整和改进，确保施工安全和顺利。
某特大斜拉桥前支点挂篮空间仿真分析
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肖 伟 李 博 某特 大斜来自桥前 支 点挂篮 空 间仿真 分析
（ 重庆 交通 大 学． 庆 ４ ０ ７ ） 重 ０ ０ ４
摘 要： 结合某特大斜拉桥前 支点挂篮的结构设计 ， 利用大型有限元分析软件 Ａ Ｓ Ｓ Ｎ Ｙ 对该前 支点挂篮结构进行 了空间仿真分析 。 在不 同工况 下 ， 究 了挂篮结构的应力分布 、 研 变形情况。同时基 于分析结果及研 究结论可供其他工程的类似 问题提供参考。 关键 词 ： 支点 挂 篮 ； 间 仿 真 分 析； 力； 移 前 空 应 位
１ 挂篮结构简介 某特斜拉 桥大桥 的前支 点挂篮足 由箱式 梁 、工字钢组成的平面钢架结构 ，其包括 主纵 梁、 次纵梁 （ 包括拱架提升牛腿和拱架导轨 ）分 、 配梁 、 ， ／ 前 中 后横 梁 ， 其中在主纵梁还安 装有 挂腿 、 止推装置支座 、 高调节机构支座 、 外 标 前 侧， 后锚 杆组 支座 ， 中横梁上安装有前 内侧 ／ 在 中问锚杆组支座。从结构形式 七看 ， 主纵 梁 、 次 纵梁 、前 ／ ／ 中 后横梁均为板梁组合的箱式梁 。 整个平 台结构长 １ ．３ｍ， ３ ．８ ｍ， ７３ ６ ６６ ３ 宽 ０７ ４ 高 ．１ （．２ ）Ｉ ７３ ０Ｉ。承载平台所用材料包括 ： Ｔ 板材规格 ： ８ １ 、２、４ １ 、８ ２ 、５ ３ 、０ 、０ ｌ ｌ 、６ １ 、Ｏ ２ 、０ ４ ｍｍ； 型 材 规 格 ： １０×７ Ｌ１ ０×８ Ｌ０×５ 、Ｓ ０×８１０ ； 材 规 格 ： 、 ｂ管 ５ 中１４×１ 、 ５ ９ ５ 中１２×１ 。 ０ 除管材采用 ２ ０钢 ， 其余 结构均采用 Ｑ ３ ２５一Ａ钢 。Ｑ ３ 一Ａ钢弹性模 ２５ 量、 泊松 比、 密度、 许用应力等均按 Ｇ ５０ 《 Ｂ ０ １ 钢 ７ 结构设计规 范》 的规定取值 ， 中钢材抗拉 、 其 抗 压 、抗 弯 强度 ： ２ ５ ａ ｆ ０ Ｍｐ ，钢 材 抗 剪 强 度 ： ＝
红水河特大桥挂篮施工的精细化设计及仿真受力验算
红水河特大桥挂篮施工的精细化设计及仿真受力验算作者：彭涛王富强来源：《西部交通科技》2020年第06期摘要：文章结合红水河特大桥的结构特点，根据该项目施工中对挂篮的使用要求，对挂篮进行精细化设计，并建立空间计算模型，对4种工况下的挂篮受力状况进行仿真受力验算，验证了该挂篮精细化设计的可靠性和科学性，为相似工程提供参考。
关键词：精细化;设计;仿真;荷载组合;受力验算0 引言随着我国交通事业的发展，高速公路的设计、施工中对线型的要求也越来越高，大型、特大型桥梁的比例也在提高。
挂篮广泛应用于大型桥梁的施工中。
虽然市场已经有较为成熟的挂篮产品，但直接使用会出现不合理、不经济、不高效的问题。
本文结合贺州至巴马高速公路（都安至巴马段）K404+509.396红水河特大桥的结构特点，根据本项目施工中对挂篮的使用要求，对挂篮进行精细化设计，并在充分研究挂篮受力状况后建立空间计算模型，在4种工况下进行仿真受力验算，有效地解决上述问题。
1 工程概况红水河特大桥桥长511.5m。
全桥采用双幅分离式，共6跨，最大跨径为185m，桥面全宽为29.6m。
桥梁上部结构为单箱单室预应力混凝土连续箱梁，箱梁腹板采用分段等厚规律变化，从梁端支点到跨中的厚度分别为1.2m、0.9m、0.7m和0.5m，按1.5次抛物线规律变化，均采用挂篮施工。
红水河特大桥主桥中跨箱梁一般构造如图1所示。
2 挂篮结构精细化设计本文根据红水河特大桥上部结构及主梁的特点，结合桥梁主体结构、构件尺寸及荷载的情况，对挂篮结构进行精细化设计，提高挂篮结构关键部位的安全性能，保证施工质量。
红水河大桥主梁截面高，节段荷重，承载力大，故选择菱形挂篮进行施工。
挂篮结构主要由主桁架、横梁底托、悬吊吊杆、行走及锚固、模板（底模架、内外侧模）等系统组成。
挂篮结构组成如图2所示。
2.1 多风条件下的主桁架系统精细化设计本工程所在地属于山区，风速较大，每年6～9月为汛期，年平均基本风速为24.4m/s，施工最大风力可达6级，风环境复杂。
某特大桥挂篮施工方案及计算分析
图１ 挂篮主桁架平面图 ３ ． ２ 挂篮横梁的提吊系统 挂篮的上、 下、 前、 后横梁均是采用 Ｑ ２ ３ ５钢板与 Ｌ １ ２ ５角 钢二组焊接而形成， 而其长度是依据桥梁的宽度设定． 其整 体横梁是由二组横梁之间空距 ６ ｃ ｍ而形成， 梁高均为 ６ ０ ｃ ｍ ． 挂篮的前悬吊带之吊杆与其后悬吊带之后吊带皆是由 ８ 根Ｊ Ｌ ３ ２精轧螺纹钢制作而成， 而其锚固定在前上横梁， 其中 两侧之后上横梁与其翼板的倒角箱梁顶板上皆各固定一根 锚， 而已浇箱梁块段的底板上由中间四根锚固定， 每箱各两
基于上述背景可知， 桥梁在施工前必须对挂篮的主要受力构 件进行强度及稳定性验算． 本文依托某跨江公路大桥工程， 采用 Ｍ Ｉ Ｄ Ａ ＳＣ ｉ ｖ ｉ ｌ 有限元软件对桥梁施工阶段悬臂挂篮的应 力、 变形进行计算分析， 得出结果可为同类工程的设计与验 算提供参考依据．
１ 工程概况
某特大桥为跨江公路工程的一座大型桥梁， 桥梁全长与 全桥整 流 分 别 为 １ ０ ６ １ ． ０ ４ ｍ 、 ８联， 该主桥上部采取 ７ ５ ｍ＋ １ ３ ０ ｍ＋ ７ ５ ｍ变截面预应力混凝土连续箱梁， 主桥下部结构 １ ７ ＃ 、 １ ８ ＃ 主墩为钻孔灌注桩基础、 承台、 实体墩， １ ６ ＃ 、 １ ９ ＃ 过渡 墩为钻孔灌注桩基础、 承台、 盖梁 ＋ 实体墩． 该特大桥主桥采 取单箱双室截面， 单幅设 ２ ％ 的横坡， 顶板厚 ０ ． ２ ８ ｍ ， 顶板宽 ２ ０ ． ２ ５ ｍ ， 箱梁桥面横坡以不等高的两侧腹板实现， 横桥基于 底板保持水平， 底板宽 ６ ． ６ ２ ５ ｍ× ２计 １ ３ ． ２ ５ ｍ ， 底板厚从主墩 中心 １ ． ５ ０至 ３ ． ０ ０由 １ ． ５ ０ ｍ变化至 １ ． ０ ０ ｍ ， 以二次抛物线变 ． ０ ０ ｍ到跨中由 １ ． ０ ０ ｍ变化至 ０ ． ３ ２ ｍ ， １ ＃ ～ １ １ 化从主墩中心 ３ ＃ 属于腹板， 块件厚度为 ０ ． ８ ０ ｍ ， １ ４ ＃～ １ ９ ＃ 块件为 ０ ． ５ ５ ｍ ， 在 １ ２ ＃ ～ １ ３ ＃ 块件范围内由 ０ ． ８ ０ ｍ按直线变化到 ０ ． ５ ５ ｍ ， 翼缘板 根部厚０ ． ７ ０ ｍ ， 端部厚 ０ ． ２ ５ ｍ ， 悬臂长 ３ ． ５ ０ ｍ ， 设置一道３ ． ０ ０ ｍ 的横梁于主墩的墩顶， 再设置一道 １ ． ５ ０ ｍ的横梁于边跨端部 外， 其他部分都不设横梁．
斜拉桥主梁挂篮悬浇2种计算模拟方式的探讨
移到已成主梁结构上 ， 施 工模 拟 时 ， 在挂 篮 就 位后 将 单元 自重 直接作 用 于 已成结 构上 同时 生成 单元 ［。 ５ ］ 由于 待浇 梁 段 未 和 已建 结 构 一 起 参 与 共 同受
所 谓 的应 力 等 效 模 式 就 是 在 模 拟施 工 过 程 时 完 全 按 照 实 际施 工 程 序 ， 篮 移 动 就 位 后 ． 挂 在挂 篮 单元 上 施 加待 浇 段 的等 效 自重 ． 接着 将 单 元 自重 转
段 进 行 的 。悬 臂 浇 注施 工 阶段 ． 每个 阶段都 有 位 移 产生 ， 并且 这 些 位移 是不 断 累计 的 。对 于 主梁 施工
悬 臂 浇 注施 工 中桥 梁 结 构 的变 形 涉及 到 各 个
１ ２种等 效模 拟模 式
施 工 阶段 特 别是 成 桥状 态 的几何 线 形 ， 响桥 梁 建 影 成后运 营 时的美 观和 舒适 。采用 挂篮 进 行悬 臂浇 注
施 工 的桥 梁 ， 结构 的形 成 和 自重 的作 用均 是 逐 阶 其
Ｓ ｅ ａ ｆ ｉ， ｈ ｎ Ｘｉｏ ｅ ＯｕＺｈｅ ｈｕ ｎ ａ
（．ｈｊ ｎ ＰｏｉｃａＪ ｚｕＴａｓｐ ｒ ｔ ｎＥ ｇｎｅｉｇ ｏｓ ｕ ｔｎＧ ｏｐ Ｈ ｎｚｏ １０ ２ Ｃ ｉａ １ ｅ ａｇ ｒｖ ｉ ｉ ｈ ｒｎｓｏ ａ ｏ ｎｉｅｒ Ｃ ｎｔ ｃｏ ｒｕ ， ａｇｈｕ３ ０ ０ ， ｈｎ ； Ｚ ｉ ｎ ｌｎ ｔｉ ｎ ｒ ｉ ２Ｈ ｎ ｚｏ ｒｎｐｒ ｔ ｎ ｎ ｅｔ ｅｔ ｎ ｏｓ ｃｉ ｎｇ ｍ ｎ Ｃ ． ｔ．Ｈ ｎ ｚｏ ０ ５Ｃ ｉａ ．ａ ｇｈ ｕ ａ ｓｏ ａｏ ｖ ｓ ｎ ａｄＣ ｎｔ ｔ ｎＭａａｅ ｅｔ ｏ， ｄ， ａｇｈｕ３ ０ ０ ， ｈｎ ） Ｔ ｔ ｉ Ｉ ｍ ｕ ｒ ｏ Ｌ １
斜拉桥主梁挂篮悬浇2种计算模拟方式的探讨
斜拉桥主梁挂篮悬浇2种计算模拟方式的探讨沈小飞;欧珍华【摘要】建立悬臂挂篮法施工桥梁的计算模型时,在待浇梁段未达到一定的强度和刚度前,计算模型中待浇梁段单元尚未生成.为了模拟主梁的这一悬臂现浇过程.需在挂篮单元上施加待浇段的等效自重.该文对建立计算模型时是否施加这一自重进行了对比,并通过实例分析找出2种模拟方式对计算结果的影响.【期刊名称】《现代交通技术》【年(卷),期】2011(008)001【总页数】3页(P39-41)【关键词】斜拉桥;主梁;挂篮悬浇;模拟方式【作者】沈小飞;欧珍华【作者单位】浙江金筑交通工程有限公司,浙江,杭州,310002;杭州交通投资建设管理有限公司,浙江,杭州,310005【正文语种】中文【中图分类】U448.27悬臂浇注施工中桥梁结构的变形涉及到各个施工阶段特别是成桥状态的几何线形，影响桥梁建成后运营时的美观和舒适。
采用挂篮进行悬臂浇注施工的桥梁，其结构的形成和自重的作用均是逐阶段进行的。
悬臂浇注施工阶段，每个阶段都有位移产生，并且这些位移是不断累计的。
对于主梁施工采用悬臂浇注方法的大跨度桥梁尤其是斜拉桥，其施工过程是复杂而又漫长的。
因此，须在施工前准确预测每个节段相应的累计位移，从而更好地达到线形控制的目的。
施工过程仿真分析一般都是借助大型有限元分析程序来完成的。
采用有限元分析程序建立计算模型时，要进行一系列的简化［2］。
简化时通常涉及到结构应力等效和结构变位等效2种模式，两者的主要区别在于是否模拟主梁在挂篮上悬臂现浇的过程。
采用不同等效模式进行模拟，计算结果有很大区别的，本文对2种模述方式进行对比与分析。
1 2种等效模拟模式所谓的应力等效模式就是在模拟施工过程时完全按照实际施工程序，挂篮移动就位后，在挂篮单元上施加待浇段的等效自重，接着将单元自重转移到已成主梁结构上，同时去掉等效自重。
而变位等效模式则是在施工模拟时，在挂篮就位后将单元自重直接作用于已成结构上同时生成单元［5］。
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１ 工程 概况
度。
某 特大 分离式 双 主肋独 塔 双索 面斜 拉 桥主桥 长
度 ３ ６ 桥 跨 组 合 为 （ ５＋１ １＋１０ ｍ， 梁全 宽 ２ ｍ， ４ ０ ８） 桥
（） ２ 牵索 系统 牵 索 系统 由起 吊机 、 扬牵 引机 械 、 拉 杆 、 卷 张 斜 拉索 冷铸锚 组成 。张拉千 斤顶 穿过 高强 钢板撑 脚 固 定在 垫块 上 ， 块可 沿纵梁 弧形 端部 滑 动 ， 可通 过 垫 并 大 型螺杆锁 定 ， 解决 了斜 拉 索 在前 支 点空 间 位 置 可
次 纵梁 的轨 道上 。
３ ２ 主 梁 悬浇施 工流程 设计 ．
根 据 工 程 特点 ， 主梁 挂 篮 悬浇 的施 工顺 序 如 图
３所 示
工 况 Ⅳ ： 篮行 走 至新 浇 梁 段 最外 沿 ， 锚 固 ， 挂 未
受竖 直 向上风力 。
３３４ 计算 模 型及结 果 ．．
为 了真 实地 反 映 挂 篮 的空 问 受力 特 性 ， 用通 采 用有 限元 软件建 立挂 篮空 间有 限元模 型 ， 主纵梁 、 对 横梁 、 挂钩 等主受 力 构件采 用 了空 间梁单 元 ， 架采 拱 用 空 间杆单 元 。建 立模 型如 图 ４所 示 ， 要 构件 计 主
高强 螺 杆 、 推装 置 及 提升 装 置 组 成挂 篮 定 位 止
挂篮 分别 由承 载 、 位 、 固 、 索 、 走 、 板 定 锚 牵 行 模
系统 ， 实现挂篮的粗定位及微调精确定位。挂篮行 走 到位后 由前 高强 螺 杆 组 通过 千 斤 顶 提 升 到位 ， 止
推装 置进 入工 作状 态后 承受 挂篮 前支点 斜 １ ０２
特大 分 离式双 主肋 主粱斜 拉桥 挂 篮设 计 与仿 真计 算
李 文
（ 广东省冶金建筑设计研究 院， 广州 ５ ０ ８ ） １０ ０
摘 要 ： 某特 大 分 离 式双 主肋 双 索 面斜 拉 桥 为 背景 ， 点 介 绍 了桥 宽 ３ ．ｍ、 梁 悬 浇段 混 凝 土 重 量 达 ４ ０ 以 重 ５５ 主 ３ｔ
部 和 尾部 。前锚 杆组将 挂 篮承载 的施 工荷 载传 递 到
图 ２ 总体结构 图
（ ） 载平 台 １承
承 载 平 台 由平 面 刚架 和挂 腿 组成 ， 面刚 架 由 平 三横梁 、 二纵 梁 组 成 。两 侧 主 纵 梁前 端 临 时 锚 固 点
设 计成 弧形 ， 于斜 拉 索 在 不 同的施 工 节 段 调 整 角 便
算 结果 如表 ２ 。
图 ３ 主梁 挂 篮 悬 浇 施 工 流 程 图
３ ３ 结 构仿 真计 算 ． ３ ３ １ 设 计荷 载 ．． （ ） 凝 土荷载 ： 大 ２ ＃ 段质 量 为 ４ ０ ； １混 最 ６节 ３ｔ
（ ） 篮 总质量 ：７ ． ｔ ２挂 １６５ ；
图 ４ 挂篮空间计算模型
２ 设计 思 路
过 手拉 葫芦 对挂 篮 前行 方 向进 行微 调 ， 确保 挂 篮 前 行 时不 偏离 轴线 。
以挂 篮的安全 与可靠放在首要 位置 ， 保证 主要承 载系统有足 够安全储备 的前 提下尽量减 小挂篮 自重 。
３ 结 构设 计 ３ １ 总体 构造 ．
（） ４ 定位系统
的前 支点挂篮设计方案 ， 并用有限元对挂篮进 行 了仿真模 拟计算 ， 在不 同荷载工 况下检验 了挂篮结构的安全性 。
关 键 词 ： 主 肋 ； 拉 桥 ； 篮设 计 ； 真 计 算 双 斜 挂 仿
中图分类号 ： ４ ２ ５ Ｕ ４ ． ３
文献标识码 ： Ｂ
文章编号 ：６３—６５ （ ０２ ０ ０ １ ０ １７ ０ ２ ２ １ ） ６— ｌ０— ２
系统和施工操作平 台等组成 ， 总体结构如图 ２ 所示 。
拉的水平分力 。挂篮定位后 ， 由设置在纵梁后端的
标 高调 整装置 调 整挂 篮 前 端 的竖 向标 高 ， 高 调 整 标
到位 后对 挂篮 进行 机械 锁定 。 （ ） 固系统 ５锚 锚 固系 统分 前 后 两个 锚 杆 组 ， 分别 位 于 挂 篮 中
李
文： 特大分离式双主肋主梁斜拉桥挂篮设计与仿真计算
・１ １１・
模 、 模 、 架 及 其 附属 。为便 于脱 模 ， 侧 拱 主肋 内侧模 与主 梁顶 板底 模 间 通 过 铰 连接 。横 梁侧 模 、 肋 侧 主
表 １ 挂篮各单元截面参数 （ 位 ： 单 ｍｍ）
模 均采 用 对拉 螺栓 穿过 塑料 管连 接 。拱架 作 为支撑 主梁顶 板底 模 的承 重 构 件 ， 过 铰 连 接 固定 在 挂 篮 通
上一个 已经 浇 筑完 成 的梁 段 上 ， 锚 杆 组 平 衡挂 篮 后 前支 点斜 拉索初 张拉 时产 生 的倾 覆 力矩 。两 组锚 杆
同时 抵抗不 利 风 向产 生 的倾 覆力 。
（ ） 板 系统 ６模
模板 系 统 分 别 包 括 主肋 、 梁 、 梁 顶 板 的 底 横 主
第 ６期
（ ） 走 系统 ３行
挂 篮行 走 系统 由牵 引 装 置及 滑 轮 组组 合 而 成 。 挂 篮 空载前 行 时 由两 台千斤 顶通 过高 强张 拉螺杆 同
图 １ 主梁 标 准 节 段 断 面 （ 位 ：ｍ） 单 ｅ
步牵 引挂 篮 Ｃ型挂 腿 带动 挂 篮前 移 ， 篮前 行 时通 挂
３ ．ｍ， 拉 索处 梁 高 ２ ３ 主梁 除 ０ 块 和 边跨 采 ５５ 斜 ．ｍ， ＃
用 支 架现 浇外 ， 均采 用挂 篮悬臂 施工 ， 浇段 长度 为 悬
６ 混凝 土最 大 质 量 为 ４ ０。 主梁 标 准 断 面 如 图 １ ｍ， ３ｔ
所示 。
根据不同的施工节段调整角度 的问题。
表 ２ 挂 篮 最 不 利 工 况 计 算 结 果 汇 总 表
（ ） 群及 施工 荷 载 ： 《 路 桥 涵设 计 通 用 规 ３人 按 公
范》 选取 ； （） ４ 风荷 载 ： 按施 工 季 节 当地 历 史 最 不利 风 速 、 风压模 拟 。