摘 要
悬臂施工在大跨度及其他方法难以实施的环境中是经常采用的施工的方法，其中以挂篮为临时结构的悬臂施工技术是重要技术之一。本课题以实际工程为资料，进行优化的菱形挂篮设计。
本论文对悬臂施工技术进行简要说明，并对各种类型挂篮进行比较说明以此选出方案——菱形挂篮，然后根据菱形挂篮设计资料和分析理论进行菱形挂篮的设计和检算。主要内容包括菱形挂篮的模板系统、主桁系统、吊带和锚固系统及走形系统的强度、刚度和安全稳定进行设计和检算。其中利用midas有限元软件进行分部建模设计计算和部分进行手算与之复核，应用计算机辅助软件cad进行整套图纸绘制。
关键词：悬臂施工；菱形挂篮；设计与计算
Bridge?sliding?Wagon?Design
Abstract
The bracket construction in the great span and other methods implement with difficulty in the environment is the construction method which uses frequently, take hangs the basket as the temporary structure bracket construction technique is one of important technical. This topic take the actual project as a material, carries on optimized the diamond to hang the basket design.
This word carries on the briefing to the bracket construction technique, and hangs the basket to each type to carry on the comparison explanation to select the plan diamond by this to hang the basket, then hangs the basket design information and the analysis theory according to the diamond carries on the diamond to hang basket's design and to examine calculated. The primary coverage hangs basket's template system, the main spar system, the suspenders and the anchor system including the diamond and loses shape system's intensity, the rigidity and safe carries on the design stably and examines calculated. And carries on the branch modelling design calculation and the part using the midas finite element software enters the expert to calculate that reexamines with it, carries on whole set blueprint plan using computer auxiliary software cad.
Keywords: the bracket construction ；diamond hangs the basket ；design and computatio
主要符号表
K 安全系数 E 材料弹性模量
Φ 安全系数 δp 比例极限
E?拉伸弹性模量 δ-0. 2 压缩屈服强度
δb 抗拉强度 δ-1? 疲劳极限
δN?疲劳强度 λ 电导率
目 录
1 绪论 1
1.1桥梁挂篮施工的国内外研究情况 1
1.2桥梁挂篮施工种类与特点 3
1.2.1挂篮分类及组成 3
1.2.2挂篮结构的主要特点 6
1.3桥梁挂篮的施工工法及设计安装注意事项 7
1.3.1挂篮的主要组成 7
1.3.2挂篮设计安装注意事项 8
1.4论文的提出与本文的组织 9
1.4.1论文的提出及其本人所做的主要工作 9
1.4.2本设计所选的方案及其说明 9
1.4.3论文主要内容 10
2 挂篮设计资料与计算原理及内容 11
2.1菱形挂篮的设计资料 11
2.2挂篮的结构设计原理和检算内容 11
2.2.1结构设计 11
2.2.2结构检算 12
3 midas软件简介 14
4 挂篮模板系统设计与计算 17
4.1底模系统 17
4.1.1荷载分析 17
4.1.2底模设计与检算 17
4.2侧模系统设计与检算 25
4.2.1下部侧模设计与检算 25
4.2.2上部侧模设计与检算 32
4.3内模系统设计与检算 32
4.3.1内竖向模板设计与检算 32
4.3.2内膜顶模设计与检算 33
4.3.3内模顶模支架solidworks图示 34
4.4分配梁设计与检算 35
4.4.1分配梁截面选择 35
4.4.2分配梁建模与检算 35
第5章 菱形挂篮主桁系统设计与计算 38
5.1挂篮主桁结构基本尺寸拟定 38
5.1.1拟定主桁的基本尺寸 38
5.1.2拟定主桁的截面尺寸 38
5.1.3简化计算模型 38
5.1.4单片主桁节点和杆件 38
5.2主桁前横梁设计与检算 39
5.2.1前横梁尺寸和截面拟定 39
5.2.2前横梁的建模计算 39
5.3主桁检算（手算） 41
5.3.1主桁模型的受力简化 41
5.3.2计算各杆件长度 41
5.3.3计算单片的主桁杆件内力 41
5.3.4主桁的各杆件检算 42
5.4主桁建模检算 44
5.4.1主桁的建模 44
5.4.2建模求内力和变形以及应力 44
6 挂篮悬吊锚固系统设计 46
6.1锚固系统 46
6.1.1主桁后锚 46
6.1.2其他锚固 46
6.2悬吊系统 46
7 S olidworks建模展示 47
8 总结 49
参考文献 50
致 谢 51
毕业设计（论文）知识产权声明 52
毕业设计（论文）独创性声明 53
附录 54
1 绪论
1.1桥梁挂篮施工的国内外研究情况
悬臂浇筑法施工从20世纪60年代由前西德首先使用以来，发展至今，已成为建大中跨径桥梁的一种有效施工手段[1]。日本预应力混凝土工业协会《关于预府力混凝土长大桥梁的调查研究报告》指出，1972年后建造的跨径大于100m以上的桥梁近200座，其中悬臂法施工的桥梁占87％以上，而采用悬臂浇筑法施工占80％左右[2,3]。挂篮作为悬臂浇筑施工的主要设备已有多种类型，有些国家如日本、法国等已有定型的系列化产品。我国从80年代开始使用这种技术以来，也已取得了巨大的成就[4]。
纵观国内外，挂篮施工的优秀实例有许多。最近几年我国在悬臂挂篮施工中的发展也非常快。我国的挂篮设计及制作已全部适应悬臂施工向高强、轻型、大跨发展的需要，从PC连续梁或刚构的悬臂施工挂篮最初是平行桁架式，后来，逐渐发展为多样化，结构越来越轻型，受力越来越合理，施工越来越方便,应用也越来越广泛[5,6]。现将我国挂篮应用的部分实例和技术指标列于附录表1.1。
1.2桥梁挂篮施工种类与特点
1.2.1挂篮分类及组成
目前，挂篮的型式很多，构造上亦有差异，其常见分类方法有：
按挂篮使用材料分类：有万能杆件、军用梁、贝雷梁等制式杆件组拼和型钢加工制成两种[7]；
按主要承重结构形式分类：桁架式(包括平弦无平衡重式、菱形、三角形、弓弦式等)、拉式(包括三角斜拉式和预应力斜拉式)、钢板梁式及牵索式四种[8,9]；
按受力原理分类：垂直吊杆式、斜拉式、刚性模板三种；
按其抗倾覆平横方式分类：压重式、锚固式和半压重半锚固式三种；
按其走行方法分类：一次走行到位和两次走行到位两种；
按其移动方式分类：滚动式、滑动式和组合式三种。
挂篮通常都有以下几个组成部分：承重结构、悬吊系统、锚固装置、走行系统和工作平台。承重结构是挂篮的主要受力构件，它承受施工设备和新浇筑节段混凝土的全部重量，并通过支点和锚固装置将荷裁传到已施工完成
的梁身上[10]。
挂篮的走行系统可用轨道或四氟乙烯滑板，牵引动力一般用电动卷扬机，它包括前牵引装置和尾索保护装置。
为保证浇筑混凝土时挂篮有足够倾覆稳定性，往往在挂篮的尾部设置后锚固，一般通过埋在梁肋内的竖向预应力筋实现，当后锚能力不够时．也可采用尾部压重等措施。
挂篮的主要功能是支撑模板，承受新浇混凝土重量，由工作平台提供张拧、灌浆的场地，调整标高。因此挂篮不仅要求有足够的强度保证，还要有足够的刚度及稳定性，自重轻，移动灵活，便于调整标高等[11,12]。
几种主要常用挂篮的结构形式如图1.1至1.4示。
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