某斜拉桥施工挂篮设计计算书

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1、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

2、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）；筑龙网WWW.ZHU

3、LONG.COM（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；（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

4、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。单片桁架上弦杆承受由间隔60～70㎝的方木所传递的荷载（32m/0.6～0.7m＞32）简化为均布荷载。由于非节点力的存在，故桁架各杆件按梁单元进行计算，即节点为刚性节点；（4）前、后底模平台按纵梁和下横梁组成的平面格梁体系进行空间计算，单元划分为空间梁单元，所

5、受荷载为均布荷载；（5）主桁体系按空间结构进行计算，主梁为按梁单元计算，立柱和钢拉带按杆单元计算，即节点绞接；（6）节段施工过程一般分为以下工况：①挂篮空载走行就位。②立模。③绑扎钢筋并浇注砼。④砼养生后，拆模并张拉预应力。对于挂篮来讲，只有工况①和工况③最不利，故只进行工况工况①和工况③的检算；（7）挂篮各子结构横向靠各自的限位装置约束，横向风载作用下的主桁结构横向稳定性不作检算；（8）主桁体系的结构受力分析和竖向整体稳定性检算，计筑龙网WWW.ZHULONG.COM入纵向风载作用。桥面以下的结构体系不考虑

6、风载作用；（9）各施工荷载参照规范或相应资料取值，并按荷载组合Ⅴ进行组合检算；（10）由于砼浇注是一缓慢加载过程，故工况③不计荷载动力作用，但工况①应计入荷载动力作用；（11）本检算未考虑地震荷载作用。根据上述假定，采用《桥梁博士（v2.9）》进行计算，并用ANSYS7.1进行校核。4计算相关参数（1）材料容重：3C50砼26.25kN/m（考虑体内钢筋的影响，提高5％）；3钢构件82.425kN/m（考虑节点板等的影响，提高5％）。（2）材料弹性模量：5A3钢材2.1×10Mpa；516Mn钢材2.1×10

7、Mpa；5Ф32精轧螺纹钢筋2.0×10Mpa。2（3）联接系、底模等附属恒载：2.0kN/m。2（4）侧模、施工机械、作业人群等施工荷载：2.0kN/m。（5）温度荷载：升温15℃，降温15℃，体系温度20℃。（6）风荷载：横向基本风压500pa；纵向基本风压0.4×500＝200pa。5计算内容5.1前底模平台检算前底模平台由42片纵梁和2片前下横梁组成一正交格梁体系。单片纵梁规格为I14型钢，计算长度为2.0m；单片横梁规格a为2［32型钢，计算长度为21.4m。由于荷载、结构均对称，故计算采用整体结构

8、的一半进行空间梁单元分析。计算模型单元划分见图5.1-1，节点划分见图5.1-2。筑龙网WWW.ZHULONG.COM图5.1-11/2前底模平台模型单元划分图5.1-21/2前底模平台模型节点划分在计算模型中，纵梁均划分为4个梁单元（4×0.5m），1/2前下横梁划分为42个梁元（0.34m＋40×0.25m＋0.36m），各梁元的几何特性根据型钢表查知，结构材料特性和其它计算参数按照4中提供的数