xx特大桥主桥挂栏荷载试验.docx

xx特大桥主桥悬浇施工挂篮荷载试验及分析报告二六年三月xx特大桥主桥悬浇施工挂篮荷载试验及分析报告（90米2x160米90米预应力混凝土连续刚构桥）工作内容姓 名正楷签字计 算复 核试 验审 核单 位（签章）桥梁监控组时 间2006.3目 录1 怒江大桥设计施工概况32 挂篮结构计算的主要内容43 挂篮结构计算的主要结果53.1 工况1仅考虑挂篮自重作用计算结果63.2 工况2仅考虑挂篮活载作用计算结果83.3 工况3仅考虑挂篮1.2倍活载作用计算结果103.4 工况4考虑挂篮自重和活载作用计算结果123.5 工况5考虑挂篮自重和1.2倍活载作用计算结果143.6 挂篮结构计算主要结论164 挂篮静载试验184.1 施工挂篮静力荷载试验技术要求184.2 测试内容184.3 测试仪器184.4 荷载及加载程序184.5 测点布置194.6 测试结果处理204.7 理论计算与试验结果比较234.8 结论与建议235 挂篮主要设计图241 怒江大桥设计施工概况桥跨布置为：2650mT形梁+90m+2160m+90m连续刚构+850mT形梁。主桥采用90+2x160+90米四跨预应力混凝土连续刚构，27、28、29号主墩采用16根D2m钻孔灌注桩配承台基础，双薄壁空心墩；26、30号过渡墩采用10根D1.5m钻孔灌注桩配承台基础，薄壁空心墩。主桥为预应力混凝土连续刚构，跨径布置为90+2x160+90米，由三个160米T组成对称结构，主桥总长为500米。主桥按双向四车道设计，箱梁顶宽为22.5米，底宽为11.5米，箱梁为单箱单室断面。箱梁根部梁高为9.5米，跨中梁高为3.5米，腹板厚度分别为0.8米和0.6米，底板厚度由端部的0.3米按半立方抛物线变化至根部的1.1米。箱梁采用纵向、横向、竖向三向预应力结构，纵向预应力采用大吨位群锚体系，横向预应力采用扁锚体系，竖向预应力采用精轧螺纹粗钢筋锚固体系。主桥90m+2160m+90m连续刚构采用挂篮对称悬臂浇筑施工。施工中挂篮及全部施工荷载重量不应超过最大悬臂浇筑梁段重量的0.5倍，并保证挂篮具有足够的安全度。挂篮最大承载力不得小于3500KN，挂篮自重、模板等施工荷载应控制在1400KN以下。箱梁对称悬臂浇筑施工时，必须对悬臂挠度严格进行控制，以保证各跨的合拢精度，因此要在挂篮安装前对挂篮进行结构受力分析，并在挂篮安装完毕后，进行预压测试，并记录预压时的弹性变形曲线，将理论计算值和实际测试值进行比较，确定挂篮设计的安全性。同时为施工提供理论和实施依据，尽可能消除非弹性变形，同时获得计算待浇梁段立模标高所必须的挂篮弹性变形参数。2 挂篮结构计算的主要内容大桥主桥采用悬浇施工，施工监测的六个过程为：（1）挂篮移动就位后；（2）浇筑箱梁砼前；（3）浇筑箱梁砼后；（4）张拉预应力束前；（5）张拉预应力束后；（6）挂篮移动前。根据上述施工过程考虑施工中1.2倍的动力冲击作用，确定挂篮计算工况如下：工况1：仅考虑挂篮自重100t。其中主桁36.5t、底篮22.3t、导轨8.4t、主桁其它配件2.8t、模板25.6t、模板其它配重4.4t。挂篮行走时，该工况挂篮前后支点反力位置发生变化，永久结构的分析考虑此变化对箱梁应力和变形的影响。工况2：仅考虑挂篮活载（悬浇最大梁段8号块重量267.5t），未考虑挂篮自重。浇筑箱梁砼时，该工况挂篮前后支点反力考虑加到箱梁，张拉预应力束时该反力拆除，永久结构的分析考虑此变化对箱梁应力和变形的影响。工况3：仅考虑挂篮1.2倍活载（悬浇最大梁段8号块重量267.5t的1.2倍即321t），未考虑挂篮自重。该工况为挂篮荷载试验的加载工况，实测该工况主桁应力、前后支点反力、前吊点变形和力的关系，验证挂篮的强度和刚度，为立模标高提供理论依据。工况4：考虑挂篮自重和挂篮活载（悬浇最大梁段8号块重量267.5t）。该工况为挂篮正常使用状态。工况5：考虑挂篮自重和挂篮1.2倍活载（悬浇最大梁段8号块重量267.5t的1.2倍即321t）。该工况为挂篮设计验算荷载，考虑动力冲击作用。3 挂篮结构计算的主要结果通过对施工挂篮的结构进行简化、离散，建立其有限元模型进行分析计算。施工挂篮静力结构分析采用桥梁结构平面有限元分析，将结构简化平面梁单元进行分析，挂篮结构节点总数8个，单元总数10个，1-8号单元为挂篮主桁结构，9号单元为吊带，10号单元为底模纵梁。怒江大桥悬浇施工挂篮总体布置见图3.1，大桥悬浇施工挂篮结构计算力学模型见图3.2。单位：cm图3.1 大桥悬浇施工挂篮总体布置图3.2 大桥悬浇施工挂篮结构计算力学模型3.1 工况1仅考虑挂篮自重作用计算结果工况1：仅考虑挂篮自重100t。= 特大桥挂篮结构分析 （90m+2x160m+90m连续刚构桥） 计 算：李军心 赵其才 复 核：吴明生 审 核： 单 位： 时 间：2006.3. 工 况：仅考虑挂篮自重 = *毛截面几何特性* *GEOMETRICAL PROPERTIES OF CROSS SECTION* 截面类型总数 TOTAL NUMBER OF SECTION TYPES: 10 NO. 面积A 惯矩Ix 中轴至梁顶Yo 中轴至梁底Y1 理论厚度Ho 1 0.0556 0.0009 0.1500 0.1500 0.0556 2 0.0556 0.0009 0.1500 0.1500 0.0556 3 0.0556 0.0009 0.1500 0.1500 0.0556 4 0.0513 0.0009 0.1500 0.1500 0.0513 5 0.0256 0.0004 0.1500 0.1500 0.0256 6 0.0485 0.0007 0.2250 0.2250 0.0485 7 0.0485 0.0007 0.2250 0.2250 0.0485 8 0.0657 0.0018 0.2250 0.2250 0.0657 9 0.0240 0.0000 0.0400 0.0400 0.0240 10 0.0684 0.0014 0.2000 0.2000 0.0684*施工阶段: 1*本阶段日期: 由第 1.天到第 11.天CONSTRUCTION STAGE: 1PERIOD OF THE STAGE IS FROM 1. TO 11. (DAY) 恒载引起(包括收缩徐变和预应力) 节点JOINT 转角R 位移U 位移V 1 -0.579340E-03 0.143713E-03 0.219561E-17 2 0.244070E-03 0.564505E-04 -0.579415E-03 3 0.404124E-03 0.509195E-32 -0.112118E-16 4 -0.279407E-03 -0.493554E-03 -0.211720E-03 5 -0.991346E-03 0.876796E-03 -0.301143E-03 6 0.527930E-03 0.121792E-02 -0.159418E-02 7 0.000000E+00 0.000000E+00 -0.219598E-02 8 -0.238637E-02 0.000000E+00 -0.151129E-17 恒载引起(包括收缩徐变和预应力次内力) 单元ELM 杆端END 弯矩-M 轴力-N 剪力-Q 上缘应力 下缘应力 1 i 0.000 -282.775 48.409 5.090 5.090 j -13.985 -282.775 -67.290 2.700 7.480 2 i -30.583 -346.604 84.956 1.013 11.465 j -12.038 -346.604 -73.329 4.182 8.296 3 i -12.038 -693.935 -12.757 10.435 14.549 j -57.961 -678.236 -12.757 2.304 22.114 4 i -115.569 -510.493 51.072 -10.386 30.302 j -18.533 -502.847 51.072 6.547 13.071 5 i -18.533 333.847 205.267 -19.549 -6.500 j 0.000 333.847 -105.800 -13.025 -13.025 6 i 0.000 389.436 10.469 -8.030 -8.030 j 0.000 410.374 -10.469 -8.462 -8.462 7 i 16.598 164.436 -14.613 2.196 -8.978 j -57.608 178.141 -21.846 -23.065 15.718 8 i 0.000 -486.321 14.189 7.399 7.399 j 0.000 -457.943 -14.189 6.967 6.967 9 i 0.000 207.981 0.000 -8.666 -8.666 j 0.000 178.402 0.000 -7.433 -7.433 10 i 0.000 0.000 151.129 0.000 0.000 j 0.000 0.000 -178.402 0.000 0.000 恒载引起(包括收缩徐变和预应力次内力) 支座号SPT.NO. 节点号JOINT 反力矩Rm 水平反力Rx 竖向反力Ry 1 1 0.000 0.000 219.561 2 3 0.000 0.000 -1121.178 3 8 0.000 0.000 -151.1293.2 工况2仅考虑挂篮活载作用计算结果工况2：仅考虑挂篮活载（悬浇最大梁段8号块重量267.5t），未考虑挂篮自重。= 大桥挂篮结构分析 （90m+2x160m+90m连续刚构桥） 计 算： 复 核： 审 核： 单 位： 时 间：2006.3. 工 况：仅考虑挂篮活载（悬浇最大梁段8号块重量267.5t），未考虑挂篮自重。 = *毛截面几何特性* *GEOMETRICAL PROPERTIES OF CROSS SECTION* 截面类型总数 TOTAL NUMBER OF SECTION TYPES: 10 NO. 面积A 惯矩Ix 中轴至梁顶Yo 中轴至梁底Y1 理论厚度Ho 1 0.0556 0.0009 0.1500 0.1500 0.0556 2 0.0556 0.0009 0.1500 0.1500 0.0556 3 0.0556 0.0009 0.1500 0.1500 0.0556 4 0.0513 0.0009 0.1500 0.1500 0.0513 5 0.0256 0.0004 0.1500 0.1500 0.0256 6 0.0485 0.0007 0.2250 0.2250 0.0485 7 0.0485 0.0007 0.2250 0.2250 0.0485 8 0.0657 0.0018 0.2250 0.2250 0.0657 9 0.0240 0.0000 0.0400 0.0400 0.0240 10 0.0684 0.0014 0.2000 0.2000 0.0684 *施工阶段: 1* 本阶段日期: 由第 1.天到第 11.天 CONSTRUCTION STAGE: 1 PERIOD OF THE STAGE IS FROM 1. TO 11. (DAY) 恒载引起(包括收缩徐变和预应力) 节点JOINT 转角R 位移U 位移V 1 0.272303E-03 0.683652E-03 0.145909E-16 2 -0.154731E-03 0.237138E-03 0.467851E-03 3 -0.350059E-03 0.166664E-32 -0.291818E-16 4 -0.734294E-03 0.198535E-02 -0.449556E-03 5 -0.928482E-03 0.359905E-02 -0.705190E-03 6 -0.117922E-02 0.508842E-02 -0.673120E-02 7 0.000000E+00 0.000000E+00 -0.112764E-01 8 -0.186367E-01 0.000000E+00 -0.121591E-16 恒载引起(包括收缩徐变和预应力次内力) 单元ELM 杆端END 弯矩-M 轴力-N 剪力-Q 上缘应力 下缘应力 1 i 0.000 -1446.943 -12.148 26.047 26.047 j -43.731 -1446.943 -12.148 18.574 33.520 2 i -15.366 -1456.019 -3.773 23.584 28.836 j -22.535 -1456.019 -3.773 22.359 30.061 3 i -22.535 -1456.801 1.589 22.373 30.075 j -16.814 -1456.801 1.589 23.351 29.097 4 i -28.420 -1448.427 10.664 23.251 33.257 j -8.158 -1448.427 10.664 26.818 29.690 5 i -8.158 1457.608 1.483 -59.739 -53.995 j 0.000 1457.608 1.483 -56.867 -56.867 6 i 0.000 2046.287 0.000 -42.195 -42.195 j 0.000 2046.287 0.000 -42.195 -42.195 7 i -28.365 11.642 4.117 -9.788 9.308 j -11.606 11.642 4.117 -4.147 3.667 8 i 0.000 -2061.369 0.000 31.362 31.362 j 0.000 -2061.369 0.000 31.362 31.362 9 i 0.000 1459.091 0.000 -60.795 -60.795 j 0.000 1459.091 0.000 -60.795 -60.795 10 i 0.000 0.000 1215.909 0.000 0.000 j 0.000 0.000 -1459.091 0.000 0.000 恒载引起(包括收缩徐变和预应力次内力) 支座号SPT.NO. 节点号JOINT 反力矩Rm 水平反力Rx 竖向反力Ry 1 1 0.000 0.000 1459.091 2 3 0.000 0.000 -2918.182 3 8 0.000 0.000 -1215.9093.3 工况3仅考虑挂篮1.2倍活载作用计算结果工况3：仅考虑挂篮1.2活载（悬浇最大梁段8号块重量267.5t的1.2倍即321t），未考虑挂篮自重。= 大桥挂篮结构分析 （90m+2x160m+90m连续刚构桥） 计 算： 复 核： 审 核： 单 位： 时 间：2006.3.27 工 况：仅考虑挂篮1.2活载（悬浇最大梁段8号块重量267.5t的1.2倍即321t），未考虑挂篮自重。 = *毛截面几何特性* *GEOMETRICAL PROPERTIES OF CROSS SECTION* 截面类型总数 TOTAL NUMBER OF SECTION TYPES: 10 NO. 面积A 惯矩Ix 中轴至梁顶Yo 中轴至梁底Y1 理论厚度Ho 1 0.0556 0.0009 0.1500 0.1500 0.0556 2 0.0556 0.0009 0.1500 0.1500 0.0556 3 0.0556 0.0009 0.1500 0.1500 0.0556 4 0.0513 0.0009 0.1500 0.1500 0.0513 5 0.0256 0.0004 0.1500 0.1500 0.0256 6 0.0485 0.0007 0.2250 0.2250 0.0485 7 0.0485 0.0007 0.2250 0.2250 0.0485 8 0.0657 0.0018 0.2250 0.2250 0.0657 9 0.0240 0.0000 0.0400 0.0400 0.0240 10 0.0684 0.0014 0.2000 0.2000 0.0684*施工阶段: 1*本阶段日期: 由第 1.天到第 11.天CONSTRUCTION STAGE: 1PERIOD OF THE STAGE IS FROM 1. TO 11. (DAY) 恒载引起(包括收缩徐变和预应力) 节点JOINT 转角R 位移U 位移V 1 0.325746E-03 0.817827E-03 0.174545E-16 2 -0.185098E-03 0.283679E-03 0.559672E-03 3 -0.418762E-03 0.696336E-32 -0.349091E-16 4 -0.878407E-03 0.237500E-02 -0.537787E-03 5 -0.111071E-02 0.430541E-02 -0.843592E-03 6 -0.141065E-02 0.608708E-02 -0.805227E-02 7 0.000000E+00 0.000000E+00 -0.134895E-01 8 -0.222944E-01 0.000000E+00 -0.145455E-16 恒载引起(包括收缩徐变和预应力次内力) 单元ELM 杆端END 弯矩-M 轴力-N 剪力-Q 上缘应力 下缘应力 1 i 0.000 -1730.923 -14.532 31.159 31.159 j -52.314 -1730.923 -14.532 22.219 40.098 2 i -18.382 -1741.779 -4.513 28.213 34.495 j -26.957 -1741.779 -4.513 26.747 35.961 3 i -26.957 -1742.715 1.901 26.764 35.978 j -20.114 -1742.715 1.901 27.934 34.808 4 i -33.998 -1732.697 12.757 27.815 39.784 j -9.759 -1732.697 12.757 32.082 35.517 5 i -9.759 1743.680 1.774 -71.463 -64.592 j 0.000 1743.680 1.774 -68.027 -68.027 6 i 0.000 2447.895 0.000 -50.476 -50.476 j 0.000 2447.895 0.000 -50.476 -50.476 7 i -33.932 13.927 4.925 -11.709 11.135 j -13.884 13.927 4.925 -4.961 4.386 8 i 0.000 -2465.936 0.000 37.517 37.517 j 0.000 -2465.936 0.000 37.517 37.517 9 i 0.000 1745.455 0.000 -72.727 -72.727 j 0.000 1745.455 0.000 -72.727 -72.727 10 i 0.000 0.000 1454.545 0.000 0.000 j 0.000 0.000 -1745.455 0.000 0.000 恒载引起(包括收缩徐变和预应力次内力) 支座号SPT.NO. 节点号JOINT 反力矩Rm 水平反力Rx 竖向反力Ry 1 1 0.000 0.000 1745.455 2 3 0.000 0.000 -3490.909 3 8 0.000 0.000 -1454.5453.4 工况4考虑挂篮自重和活载作用计算结果工况4：考虑挂篮自重和活载作用。= 大桥挂篮结构分析 （90m+2x160m+90m连续刚构桥） 计 算： 复 核： 审 核： 单 位： 时 间：2006.3.27 工 况：考虑挂篮自重和活载作用。 = *毛截面几何特性* *GEOMETRICAL PROPERTIES OF CROSS SECTION* 截面类型总数 TOTAL NUMBER OF SECTION TYPES: 10 NO. 面积A 惯矩Ix 中轴至梁顶Yo 中轴至梁底Y1 理论厚度Ho 1 0.0556 0.0009 0.1500 0.1500 0.0556 2 0.0556 0.0009 0.1500 0.1500 0.0556 3 0.0556 0.0009 0.1500 0.1500 0.0556 4 0.0513 0.0009 0.1500 0.1500 0.0513 5 0.0256 0.0004 0.1500 0.1500 0.0256