30m架桥机计算书

一．设计规范及参考文献

（一）重机设计规范（GB3811-83）

（二）钢结构设计规范（GBJ17-88）

（三）公路桥涵施工规范（041-89）

（四）公路桥涵设计规范（JTJ021-89）

（五）石家庄铁道学院《GFJT-40/300拆装式架桥机设计计算书》（六）梁体按30米箱梁100吨计。

二.架桥机设计荷载

（一）.垂直荷载

梁重:Q1=100t

天车重：Q2=7.5t（含卷扬机）

吊梁天车横梁重：Q3=7.3t(含纵向走行)

主梁、桁架及桥面系均部荷载：q=1.29t/节(单边)

1.29×1.1=1.42 t/节(单边) 0号支腿总重: Q4=5.6t

1号承重梁总重：Q5=14.6t

2号承重梁总重：Q6=14.6t

纵向走行横梁（1号车）：Q7=7.5+7.3=14.8t

纵向走行横梁（2号车）：Q8=7.5+7.3=14.8t

梁增重系数取：1.1

活载冲击系数取：1.2

不均匀系数取：1.1

（二）．水平荷载

1.风荷载

a.设计取工作状态最大风力，风压为7级风的最大风压：

q1=19kg/m2

b. 非工作计算状态风压，设计为11级的最大风压;

q2=66kg/m2

(以上数据参照石家庄铁道学院《GFJT-40/300拆装式架桥机设计计算书》)

2.运行惯性力：Ф=1.1

三.架桥机倾覆稳定性计算

（一）架桥机纵向稳定性计算

架桥机纵向稳定性最不利情况出现在架桥机悬臂前行阶段，该工况下架桥机的支柱已经翻起，1号天车及2号天车退至架桥机尾部作为配重，计算简图

P4=14.6t (2#承重横梁自重)

P5= P6=14.8t （天车、起重小车自重）

P7为风荷载，按11级风的最大风压下的横向风荷载，所有迎风面均按实体计算，

P7=ΣCKnqAi

=1.2×1.39×66×(0.7+0.584+0.245+2.25+0.3+0.7+0.8+1.5)

×12.9=10053kg=10.05t

作用在轨面以上5.58m处

M抗=43.31×15+14.8×（22+1.5）+14.8×27.5+14.6×22=1725.65t.m

M倾=5.6×32+45.44×16+10.05×5.58=962.319t.m

架桥机纵向抗倾覆安全系数

n=M抗/M倾=1725.65/(962.319×1.1)=1.63>1.3 <可)

(二) 架桥机横向倾覆稳定性计算

1.正常工作状态下稳定性计算

架桥机横向倾覆稳定性最不利情况发生在架边梁就位时，最不利位置在1号天车位置，检算时可偏于安全的将整个架桥机荷载全部简化到该处，计算简图如图

图2

P1为架桥机自重（不含起重车），作用在两支点中心

P1=43.31+45.44+7.3×2+14.6×2=132.55 t

P2为导梁承受的风荷载，作用点在支点以上3.8m处，导梁迎风面积按实体面积计，导梁形状系数取1.6。

A=(1+η1)(1+η2)ФA 其中：η1=0.53 η2=0.5

A=（1+0.53）（1+0.5）×62×2.25=320.1525m2

风荷载P2=CkhεA

=1.6×1.39×19×320.1525=13528kg=13.53t

P3为天车导梁承受的风荷载，作用点在支点以上5.179m处，迎风面积按实体计算，导梁形状系数取1.6。

P3=2×1.39×1.6×19×0.8×0.46×4=124.4kg=0.1244t

P4为架桥机起重小车重量

P4=7.5×2+100×1.1=125t

P5为架桥机起重小车及梁体所受的风荷载，作用在支点以上8.113m处，P5=1.39×1.6×19×（3×2×2+2×30）=3042.432kg =3.042 t

图2所示A点为倾覆支点，对A点取矩：

M倾=P2×3.8+P3×5.179+P4×1.435+P5×8.113

=13.53×3. 8+0.1244×5.179+125×1.435+3.042×8.113=256.11 t·m M抗= P1×4.8=132.55×4.8=636.24 t·m

架桥机工作条件横向抗倾覆安全系数

n=M抗/M倾=636.24/（256.11×1.1）=2.26>1.3 <可)

2.非工作条件下稳定性计算

架桥机悬臂前行时自重荷载全部由车体承担，在横向风荷载作用下，其稳

定性见图3。

与图2相比，架桥机在提的梁为倾覆作用时，架桥机有N=2.26的横向抗倾系数，而图3中已经没有提梁，故此不用计算而得出结论它的抗倾系数满足要求。

结论：架桥机稳定性符合规范要求

四.结构分析

(一)荷载取值：

桁架及桥面系均部荷载1.29t/节×1.1=1.42t/节(单边)，荷载（100+7.5×2）×1.2=138.0t。其余荷载取值见前。

纵向走行天车轮距为2m ,当天车居于天车横梁跨中时，单片空载轮压集中力为（7.5+7.3）/4=3.7t，负荷轮压集中力为（7.3+138）/4=36.325t，架边梁时轮压集中力为（重边）：7.3/4+138/2=70.825t，（轻边）7.3/4=1.825t.吊梁小车轮压集中力138/4=34.5t（轮距1.6m）。

（二）分析计算

根据以上荷载值，按桁架进行分析，计算过程由有限元分析程序SAP 93来完成。工况取:(1)架桥机前移，(2)1号天车提梁，(3)2号天车提梁，(4)1号天车至跨中、(5)中梁就位，(6)边梁就位6种工况进行计算，计算得前悬臂端最大挠