浦上大桥挂篮计算.doc

中铁大桥局福州市浦上大桥项目部 锚点横梁挂篮悬浇施工计算书福州市浦上大桥主桥锚点横梁挂篮悬浇施工计算书 设 计： 复 核： 主管工程师： 总 工 程 师： 中铁大桥局集团浦上大桥项目经理部设计组2005年11月17日目 录一、概述 2二、计算项目说明 3三、底模平台受力分析4四、前后吊挂设计 8五、前上横梁受力分析 8六、挂兰主桁系统受力分析9七、后锚固系统受力分析 10八、挂兰抗倾覆稳定分析 11一、概述 福州市浦上大桥是福州向外疏散西通道的重要走廊，位于福州市城郊，跨越乌龙江。浦上大桥通航孔主桥长364m，上部结构采用72m+110m+110m+72m的三塔单索斜拉桥，梁高由4.0m变化到3.0m，腹板厚度从80cm渐变为40cm，箱梁底宽为9.566m变化到10.41m，箱梁两翼缘悬臂3.25m和3m，梁体采用三向预应力体系。浦上大桥通航孔主桥采用悬臂施工方法进行施工，分为11个施工节段，其中1#3#块长4.5m，4#6块长5m，7#块长4.5m，811#块长4.0，其中8块为锚点横梁，悬臂施工采用挂篮施工。本桥挂兰包括以下几部分：1、主桁系统：主梁由芜湖墩旁托架改制而成，主梁间设置横向联接，单根挂篮主梁长约12m。每只挂兰由三片主梁组成，中间通过横向联结系组合在一起，主梁中心间距为5.75m。2、走行系统：由前后支腿、钢轨组成。走行时作为挂兰前移滑行设施，节段施工时，将荷载传至梁体上。3、平衡及锚固系统:由锚固部件、锚固筋、后锚固分配梁等组成。4、吊挂系统：由底模平台吊挂系统，外模吊挂系统组成，除后吊框采用截面为15020的钢板吊带外，其余全部采用d=32精轧螺纹粗钢筋作吊带。吊带吊挂在梁体和挂兰前上横梁上。底模平台吊挂系统由前后上横梁、前吊挂、后吊挂组成。外模吊挂系统由前吊挂及分配梁组成。5、底模平台：由纵向桁梁和前、后下横梁组成整体平台，纵向桁梁由型钢焊接而成。经计算浇注8#块时，挂兰各构件受力最大，浇注其它块件时，内力和应力不受控制。故仅以施工8#块时检算挂兰主件内力和应力（8块无内、外导梁，计算内、外导梁的控制荷载为4块）。二、计算项目说明1、通过计算确定底平台纵梁、前后下横梁并求得前后吊点反力，设计吊挂系统。2、检算外模吊挂梁和内、外导梁的受力情况，求得其前后吊点反力以确定前后吊点受力。3、通过前后吊点的反力设计前上横梁，然后利用各吊点反力确定施工时后锚固点的平衡力。4、利用后锚固平衡力设计后锚固分配梁及确定后锚吊带根数。5、利用前后吊挂反力及后锚固点平衡力来计算主梁受力。6、计算挂兰空载走行时抗倾覆稳定系数。7、计算假定：1）浇注8块时箱梁砼的自重均作用在底模平台上，通过吊挂系统分别传至前一节段已施工的箱梁顶板和挂兰前上横梁，两只挂篮前上横梁连接成整体。2）其他块段箱梁翼缘板砼及侧模重量通过外模吊挂梁和外导梁分别传至前一节段已施工的箱梁顶板和挂兰主桁前上横梁；箱梁顶板砼、内模及其支架的自重作用在内导梁上；箱梁腹板、底板砼的自重作用在底模平台上，通过吊挂系统分别传至前一节段已施工的箱梁顶板和挂兰前上横梁。节段施工时主桁主要承受前上横梁反力，其平衡及稳定依靠其后锚固系统。8、基本荷载：1） 挂兰自重荷载： a、底模平台系统：22.83t b、外侧模及支撑：6.24t c、内模及支撑：7.17 t d、堵头模板：0.8 t e、外导梁及外吊挂梁系统： 6.2t f、内导梁系统：3.95 t g、腹板拉杆及分配梁：0.8 t h、前上横梁系统： 3.569t i、后锚固系统：7.265t j、主梁联接系统：2.314 tk、挂兰主桁系统：26.661 t2）施工荷载：施工荷载浇注砼时取0.25 t/m2，空载走行时取0.1 t/m2，不另计振动荷载。3）风载：垂直风载取0.02 t/m2，风载计算仅考虑节段长度范围内及挂兰底平台伸出部分。4）节段自重：由于纵向桁架的布置相同，检算底平台纵桁受力时只取8块段进行计算。5）、抗倾覆稳定系数： 浇注砼时：K=2.0 ；空载走行时：K=3.0三、底模平台受力分析：1、荷载、内、外模和底模（含支架）共重18t，按18.754m2面积均布，q=0.24t/ m2、风载：竖向风载作用在底板上。q=0.02 t/m2、施工荷载以0.25t/ m2 、砼自重荷载：砼自重荷载通过底板分配至每片纵桁梁，在施工8#块段时自重为266t，按实际砼分布通过计算分配到每片桁。 2、底模计算 、面板计算 底模面板为6mm的面板，取宽度为1cm，跨度为0.3m，按单向板计算。砼自重荷载按锚横梁实心段处计算为最不利，梁高3.186m，砼按2.6t/ m3计。砼线荷载为q1=3.1862.6100.010.828KN/m.模板及施工荷载等组成的线荷载为q2=0.510.01100.051KN/m合计Q=0.879KN/m，按三跨连续梁计算：Mmax0.10.8790.32 0.0079KN.m 满足要求、小肋计算小肋为8组成，放置在底模平台的纵梁上，小肋最大跨度为0.75m。最大线荷载为Q=3.1862.6100.350.510.3510=30.78KN/m按三跨连续梁计算的Mmax=0.130.780.7521.73KN.m满足要求3、底模平台纵梁计算纵向桁架均为平面桁架体系，上弦杆为28槽钢，下弦杆为7528，斜杆及竖杆均为326角钢。计算时利用程序进行有限元分析，分别计算出各杆件单元的杆件内力、各节点位移以及桁架支承反力。材料参数：28 Ag=20.5cm2,I=202.6cm4,W=50.6cm3；275 Ag=23cm2；263 Ag=14.576cm2；底模纵梁每片梁重：0.37t。纵梁桁架各类型杆件应力计算结果综合如下:杆件名称纵桁上弦杆28max（Mpa）下弦杆75max（Mpa）腹杆63max（Mpa）fmax(mm)K1纵梁1601311029.21各片纵梁在前、后下横梁处反力（KN）计算结果如下：桁片 下横梁H1H2H3H4H5H6H7H8H9H10前下横梁处13.7518.4139.6339.2239.2760.8461.5951.6255.8656.50后下横梁处16.8819.8641.6041.7442.3673.7675.1457.7260.5461.05桁片 下横梁H11H12H13H14H15H16H17H18H19H20前下横梁处56.4756.8460.5663.1563.3360.8657.5457.5958.0457.17后下横梁处61.0261.4167.0278.4478.6367.2562.0262.0662.5461.51桁