小干大桥主梁牵索挂篮主要结构介绍及设计建模要点

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1、小干大桥主梁牵索挂篮主要结构介绍及设计建模要点广东省长大公路工程有限公司广州510620摘要：介绍小干大桥主梁牵索挂篮主要结构与设计建模要点关键词：主梁；牵索挂篮；结构；设计1、工程概况该项目位于浙江省舟山市，由广东长大一公司承建。小干大桥起于舟山市勾山街道，与329国道相连，经沈家门海洋工业园区，跨越沈家门渔港，终于小干-马峙岛丙北侧。其中小干大桥为预应力混凝土斜拉桥，由梁、斜拉索和塔柱三部分组成，全长2275米，引桥全长1440米,全线按一级公路技术标准设计。主梁采用单箱三室预应力砼结构，箱梁中心高度2.75m，箱梁一般截面全宽19m

2、，桥面行车道净宽15m,两侧各0.5m防撞护栏，护栏外侧为1.5m斜拉索锚索区和检修道区。箱梁标准段顶板厚0.25m,底板厚0.3m,三角边箱底板厚0.25m,中腹板厚0.4m;中间箱室净宽6m，边箱净宽4.2m，两侧挑臂根部厚lm，端部厚0.795m,做为拉索在主梁上的锚固区域。主梁悬浇节段共59个,括主跨34个标准节段、边跨22个标准节段、2个边跨合拢段及1个中跨合拢段。标准节段长8m,混凝土方量约125m³。2、挂篮主要结构木挂篮主要由承重系统、提升锚固及水平止推系统、定位调整系统、走行系统和模板系统组成。图1挂篮总体结构

3、示意图(1)承重系统主要伍括2片主纵箱梁、1片前横箱梁、1片带C形挂钩的后横箱梁、多排分布W雷梁及行走、牵引和吊挂装置。①主纵梁：采用Q235B钢板工厂组焊而成，断面为1400x1500mm，局部(C型挂钩处)由梁高1500mm加高到1800mm，其中顶、底板厚为16mm，腹板厚为12mm,隔板为10mm钢板。为适应斜拉索角度变化，主纵梁前端由1.5m变宽到1.7m并设计为圆弧状。②后横梁：采用Q235B钢板工厂组焊而成，断面为700x1500mm,其中顶、底板厚为16mm,腹板厚为12mm,隔板为10mm钢板。为改善挂篮结构整体受力，后

4、横梁上布置吊杆。③前横梁：采用Q235B钢板工厂组焊而成，断面为700x1500mm,其中顶、底板厚为16mm，腹板厚为12mm，隔板为10mm钢板。④分布W雷梁：采用1.5m高W雷，W雷间通过花窗连接，主要承担混凝土浇筑荷载及加强挂篮的整体稳定性。(2)提升锚固及水平止推系统提升及锚固系统主要采用圆钢吊杆。提升千斤顶采用液压穿心式千斤顶，以确保安全和调位方便，提高自动化。锚固系统吊杆采用直径φ80mm圆钢(40Cr),提升下放系统吊杆采用φ60mm圆钢(40Cr)。水平止推系统固定设置于主纵梁上尾部，利用斜拉索己浇筑主梁

5、锚块作为水平抗推结构，方便挂篮抵抗在浇筑过程中产生的水平力。(3)定位调整系统挂篮纵横向定位依靠设于挂钩和主纵梁尾部的定位轮，每套挂篮设4个定位轮，挂篮平面位置可通过千斤顶调整。(4)走行系统挂篮行走系统主要有C型挂钩及主纵梁尾部行走反顶轮构成。挂篮前移采用液压油缸作为行走动力，走行面设置四氟滑板。(5)模板系统箱梁外模采用大块钢模。内模采用木模钢管支架体系。3、挂篮设汁建模要点(1)利用MIDAS.CIVIL软件进行整体建模验算近年来，随着工程计算软件的不断升级和换代，以往需要分解计算的复杂结构均可以利用软件进行较为准确的整体建模验算。

6、在本次挂篮设计中，采用了MIDAS.CIVIL软件进行计算。图2挂篮整体建模分析挂篮主要结构模拟如下：①主纵梁、前横梁、后横梁均利用普通梁单元进行模拟。截面尺寸由箱形截面自定义得出。②分布W雷梁利用MIDAS学4教程中的标准W雷梁建模方法进行模拟，由型钢组成，W雷主体为梁单元、花窗为桁架单元。③斜拉索利用系统中的只受拉索单元进行模拟，塔端边界条件为固定端；梁端边界条件为与挂篮弧形首刚结。④吊杆及前移系统均采用直接在相关节点上添加边界条件来实现模拟，例如，吊杆在相关节点处模拟为+Z方向的约束。(2)工况分析及计算在基本模型建立完成后，需要对

7、挂篮使用的各个工况进行分析，确定各工况的外加荷载和边界条件，开始详细验算。挂篮主要施工工况包括以下三个：移机工况：挂篮拉索体系转换后安装新浇梁段下放吊杆，前、后吊杆组同吋下放挂篮，安装就位行走反顶轮，释放吊杆组，通过牵引C型挂钩底部的重物移运器使挂篮前移，挂篮就位后安装杆组，将挂篮提升到位。空篮张拉拉索工况：移机到位后，安装止推装置抵抗斜拉索水平分力；主纵梁前端安装拉索接长杆，挂索并张拉斜拉索至施工初拉索力。浇筑工况：绑扎钢筋，安装模板、支架，由中间向两端同步对称浇筑砼，浇筑完成后调整挂篮标高，使其符合监控值。养护砼箱梁达到设计强度的90

8、%后张拉钢绞线，并完成体系转换，将施加于挂篮上的索力转换到混凝土箱梁上，按照施工监控要求张拉到设计索力。建模计算吋针对上述工况进行逐一分析，模拟合适的外加荷载和边界条件，并得出结果。下表为移机