挂蓝计算书经典.doc

挂蓝计算手算书加MIDAS一、工程简介主桥上部结构为32+68+32m三跨预应力混凝土连续箱梁，梁体自重取26kN/m3，跨端支座处、边垮直线段和跨中处梁高为2.8m，中支点处梁高为3.4m，梁高按圆曲线变化，圆曲线半径R=367.80m，顶板厚34cm，腹板厚分别为40cm和70cm，底板厚度由跨中的30cm按圆曲线变化至中点梁根部的60cm，中点处加厚到110cm。节段主要参数如下表所示：32+68+32m三跨预应力混凝土连续箱梁梁段编号A6A5A4A3A2A1梁段体积（m3）31.631.328.732.533.635.6梁段长度（m）3.53.53333梁段重量（t）82.281.474.784.587.492.6由于0#块长度不够，1#选用整体挂篮施工（见设计图），荷载采用最重悬浇箱梁段A1段：90.0吨。二、 挂篮主要技术标准及参考资料1、参考公路桥涵施工技术规范规定，各设计参数取值如下：（1）挂篮质量控制在浇筑梁段砼质量的0.30.5倍之间。（2）允许最大变形（包括吊带变形的总和）：20mm（3）施工及行走时抗倾覆安全系数：2.5（4）自锚固系统的安全系数：22、参考资料（1）、通桥2008-2261A-V；（2）、路桥施工计算手册人们交通出版社；（3）、简明施工计算手册中国建筑工业出版社；（4）、悬臂浇注预应力混凝土梁桥人们交通出版社；（5）、本挂篮采用的设计规范有:1）铁路桥梁钢结构设计规范（TB10002.2-2005）；2）铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土设计规范（TB10002.3-2005）；3）.钢结构设计规范(GB50017-2003)；4）.铁路桥涵设计基本规范（TB10002.1-2005）。3、主要材料的力学指标（1）、Q235（A3钢），屈服应力 ， ，弹性模量 ；（2）、20CrMnTi，屈服应力 ，弹性模量 。三、结构分析及计算参数1、结构受力分析根据悬灌梁段的实际情况，挂篮分以下三种工况进行受力检算：（1）、工况一：1#梁段施工时连体挂篮的强度检算；（2）、工况二：2#梁段施工时挂篮的强度检算（2）、工况三：挂篮挠度验算；（3）、工况四：挂篮走行时抗倾覆计算。2、作用于挂篮的主要荷载参考路桥施工计算手册箱梁荷载取值如下:荷载集中 (KN)梁单元 (KN)楼板 (KN)压力 (KN)自重 (KN)合计 (KN)底模混凝土0.00E+00-5.34E+010.00E+000.00E+000.00E+00-5.34E+01内模混凝土0.00E+00-3.51E+010.00E+000.00E+000.00E+00-3.51E+01外模混凝土0.00E+00-1.81E+010.00E+000.00E+000.00E+00-1.81E+01输出荷载统计集中 (KN)梁单元 (KN)楼板 (KN)压力 (KN)自重 (KN)合计 (KN)0.00E+00-1.07E+020.00E+000.00E+000.00E+00-1.07E+02（1）、浇注箱梁的重量同时考虑动力系数1.2、胀模超载系数1.05；混凝土重量分底板、翼板、顶板混凝土考虑。底板混凝土重量加载在底纵梁上；翼板混凝土重量加载在外滑梁上；顶板混凝土重量加载在内滑梁上。输入荷载如下表：（2）、施工人员及机具重量按2.5kpa计算；（3）、模板及支架重量，按实际情况取值。梁内模重2.50t，外模重7.0t,外滑梁重3.5t按实际情况加载。（5）、挂篮走行时考虑冲击荷载，取冲击系数为1.3；（6）、抗倾覆稳定系数2。3、荷载组合（1）、组合一：混凝土重量动力附加荷载挂篮自重施工人员及机具荷载；（2）、变形组合二：混凝土重量挂篮自重风载；（3）、走行组合三：挂篮自重挂篮移动时的冲击荷载+风荷载。四、 68m梁挂篮结构模型按空间结构分别建立挂篮浇筑砼时、走行时的模型，全部采用梁单元，根据实际工况对部分单元采用了刚性连接和释放端部约束，并添加实际工况荷载。 1#块施工强度及变形验算模型2#块施工强度及变形验算模型走行时外滑梁受力计算模型五、 抗倾覆验算倾覆力矩：抗倾覆力矩 抗倾覆安全系数，压重至少为46t，走行时每组轨道至少使用3组分配梁和6根精轧螺纹钢锚固，每根按5t计，等效于压重60t46t。六、68m梁挂篮受力及变形计算1、挂篮内力图 强度变形验算轴力图强度变形验算弯矩图强度变形验算剪力图 走行时轴力图走行时弯矩图走行时剪力图2挂篮主要杆件内力计算成果汇总表:杆件名称规格型号荷载组合最大弯距(KN*M)最小弯距(KN*M)轴力(KN)剪力(KN)主桁前横梁2I40a组合一111.2-192.87214.17主桁纵梁232组合一8.77-49.93-580.0784.23主桁立柱232组合一-784.54斜拉带232组合一697.86后锚杆32组合一214.94吊杆32组合一159.25底模横梁2I32a组合一71.0864.14-153.16底模纵梁I28a组合一69.79-1.4461.69底模双根纵梁2I28a组合一107.48-0.981.66外模滑梁2I28a走行组合142.5142.35内滑梁2I28a组合一71.5119.3169.393挂篮计算成果分析（1）主桁纵梁主桁纵梁采用32a：弯应力： 压应力： 剪应力： 结构变形：最大挠度-5.15mm,累计位移11.642mm。螺栓连接的强度验算单个螺栓: d=27mm 因为： 取整齐排列的螺栓数N=16 (偏安全)对于单个螺栓 满足强度要求 .（2）斜拉带斜拉带采用32a，主要受轴力，正应力验算： 斜拉带在穿孔处验算， 钢销采用20CrMnTi，直径为100mm验算。主要承受剪力， 3）立柱立柱采用32a，在横桥向由桁架进行横向连接，大大减小其自由度，可不考虑压杆稳定问题。在顺桥向中间无约束，按压杆稳定对顺桥向进行复合：惯性半径： 长度因素：柔度： 按B类截面查表得稳定性系数：满足强度要求.螺栓连接的强度验算单个螺栓: 因为 对于单个螺栓 满足强度要求.（4）主桁前横梁主桁前横梁采用2I40a。主要受弯剪作用：正应力： 剪应力： 最大挠度:-2.2mmI/400=9mm累计位移-15.3mm。（5）吊杆吊杆采用20CrMnTi，直径为32mm，主要承受轴力，正应力： （6）后锚杆后锚杆采用20CrMnTi，直径为32mm，。主要承受轴力，正应力： （7）底模前后横梁底模前后横梁采用I32a，主要受弯矩和剪力作用。正应力： 剪应力：前横梁最大挠度-2.6mm2300/500=4.6mm，后横梁最大挠度1.482056/500=4.112mm。累加位移17.94mm。（8）底模纵梁底模纵梁采用28aI，主要受弯矩和剪力作用。正应力： 剪应力： 组合： 最大挠度2.044500/500=92mm（9）底模加强纵梁底模加强纵梁采用28aII，主要受弯矩和剪力作用。正应力： 剪应力：组合： 最大挠度1.84500/500=92mm（10）外模滑梁底模边纵梁采用2I28a，主要受弯矩和剪力作用。正应力： 剪应力： 最大挠度3.58mml/500=8500/500=17mm4挂篮计算成果分析结果汇总名称型号规格工况max(Mpa)max（Mpa)fmax(mm)结论主桁前横梁2I40a组合一88.4744.47所有应力和变形满足现规范要求变形组合15.3主桁纵梁 32a组合一64.832.945变形组合14.38主桁立柱 32a组合一-80.5变形组合-0.93斜拉带 32a组合一71.6变形组合11.64后锚杆32组合一267.93变形组合0.61吊杆32组合一194.1变形组合17.68底模横梁2I32a组合一51.3614.75变形组合-17.9底模纵梁I28a组合一137.71763-29.5变形组合-15.6底模双根纵梁2I28a组合一106.06332619.53变形组合-16.9底模边纵梁I20a组合一24.17975224.272变形组合-15.6外模滑梁2I28a组合一140.26574810.1318.92注：挠度为累计值。六、连接板验算 1-1截面处抗拉验算:受轴力作用 ：N610.89 KN 2-2处截面强度验算简化计算取截面取两侧 2cmX32cm,(偏安全)轴向力 : 剪力正应力:剪应力: 强度满足要求.七、后支座验算1.螺栓抗拉计算 构件MG-04-01上螺栓群受拉力 N=461 KN采用螺栓： 抗拉有效直径： 对于单个螺栓受拉承载力 单个螺栓受力：2，焊缝受拉强度验算 四条角焊缝，每条焊缝有效长度： 焊