桥梁滑动式挂篮设计（全套含44张CAD图纸）
收藏
资源目录
压缩包内文档预览：(预览前20页/共67页)
编号：7597116
类型：共享资源
大小：34.79MB
格式：ZIP
上传时间：2018-01-21
上传人：机****料
认证信息
个人认证
高**（实名认证）
河南
IP属地：河南
50
积分
- 关 键 词：
-
桥梁
滑动
挂篮
设计
全套
44
cad
图纸
- 资源描述：
-
- 内容简介：
-
下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396或11970985I桥梁滑动式挂篮设计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；设计与计算下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396或11970985IIBRIDGESLIDINGWAGONDESIGNABSTRACTTHEBRACKETCONSTRUCTIONINTHEGREATSPANANDOTHERMETHODSIMPLEMENTWITHDIFFICULTYINTHEENVIRONMENTISTHECONSTRUCTIONMETHODWHICHUSESFREQUENTLY,TAKEHANGSTHEBASKETASTHETEMPORARYSTRUCTUREBRACKETCONSTRUCTIONTECHNIQUEISONEOFIMPORTANTTECHNICALTHISTOPICTAKETHEACTUALPROJECTASAMATERIAL,CARRIESONOPTIMIZEDTHEDIAMONDTOHANGTHEBASKETDESIGNTHISWORDCARRIESONTHEBRIEFINGTOTHEBRACKETCONSTRUCTIONTECHNIQUE,ANDHANGSTHEBASKETTOEACHTYPETOCARRYONTHECOMPARISONEXPLANATIONTOSELECTTHEPLANDIAMONDBYTHISTOHANGTHEBASKET,THENHANGSTHEBASKETDESIGNINFORMATIONANDTHEANALYSISTHEORYACCORDINGTOTHEDIAMONDCARRIESONTHEDIAMONDTOHANGBASKETSDESIGNANDTOEXAMINECALCULATEDTHEPRIMARYCOVERAGEHANGSBASKETSTEMPLATESYSTEM,THEMAINSPARSYSTEM,THESUSPENDERSANDTHEANCHORSYSTEMINCLUDINGTHEDIAMONDANDLOSESSHAPESYSTEMSINTENSITY,THERIGIDITYANDSAFECARRIESONTHEDESIGNSTABLYANDEXAMINESCALCULATEDANDCARRIESONTHEBRANCHMODELLINGDESIGNCALCULATIONANDTHEPARTUSINGTHEMIDASFINITEELEMENTSOFTWAREENTERSTHEEXPERTTOCALCULATETHATREEXAMINESWITHIT,CARRIESONWHOLESETBLUEPRINTPLANUSINGCOMPUTERAUXILIARYSOFTWARECADKEYWORDSTHEBRACKETCONSTRUCTION；DIAMONDHANGSTHEBASKET；DESIGNANDCOMPUTATIO下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396或11970985III下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396或11970985IV下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396或11970985V下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396或11970985III主要符号表K安全系数E材料弹性模量安全系数P比例极限E拉伸弹性模量02压缩屈服强度B抗拉强度1疲劳极限N疲劳强度电导率下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396或11970985IV目录1绪论111桥梁挂篮施工的国内外研究情况112桥梁挂篮施工种类与特点3121挂篮分类及组成3122挂篮结构的主要特点613桥梁挂篮的施工工法及设计安装注意事项7131挂篮的主要组成7132挂篮设计安装注意事项814论文的提出与本文的组织9141论文的提出及其本人所做的主要工作9142本设计所选的方案及其说明9143论文主要内容102挂篮设计资料与计算原理及内容1121菱形挂篮的设计资料1122挂篮的结构设计原理和检算内容11221结构设计11222结构检算123MIDAS软件简介144挂篮模板系统设计与计算1741底模系统17411荷载分析17412底模设计与检算1742侧模系统设计与检算25421下部侧模设计与检算25422上部侧模设计与检算3243内模系统设计与检算32431内竖向模板设计与检算32432内膜顶模设计与检算33433内模顶模支架SOLIDWORKS图示3444分配梁设计与检算35下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396或11970985V441分配梁截面选择35442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3851挂篮主桁结构基本尺寸拟定38511拟定主桁的基本尺寸38512拟定主桁的截面尺寸38513简化计算模型38514单片主桁节点和杆件3852主桁前横梁设计与检算39521前横梁尺寸和截面拟定39522前横梁的建模计算3953主桁检算（手算）41531主桁模型的受力简化41532计算各杆件长度41533计算单片的主桁杆件内力41534主桁的各杆件检算4254主桁建模检算44541主桁的建模44542建模求内力和变形以及应力446挂篮悬吊锚固系统设计4661锚固系统46611主桁后锚46612其他锚固4662悬吊系统467SOLIDWORKS建模展示478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下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396或1197098511绪论11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11。12桥梁挂篮施工种类与特点121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下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396或119709852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毕业设计（论文）2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11至14示。图12菱形式挂篮图11三角式挂篮毕业设计（论文）3122挂篮结构的主要特点按主要承重结构形式分析挂篮结构的主要特点A平行桁架式挂篮。平行桁架式挂篮的上部结构外形一般为一等高度桁梁，其受力特点是底模平台及侧模架所承重均由前后吊杆垂直传至桁梁节点和箱梁底板上，故又称吊篮式结构，桁架在梁顶用压重或锚固或二者兼之来解决倾覆稳定问题，桁架本身为受弯结构13。B平弦无平衡重挂篮。平弦无平衡重挂篮是在平行桁架式挂篮的基础上，取消压重，在主桁上部增设前后上横桁，根据需要，其可沿主桁纵向滑移，并在主桁横移时吊住底模平台及侧模支架14。由于挂篮底部荷重作用在主桁架上的力臂减小，大大减小了倾覆力矩，故不需平衡压重其主桁后端则通过梁体竖向预应力筋锚固于主梁项板上。C菱形挂篮。菱形挂篮可以认为是在平行桁架式技篮的基础上简化而来，其上部结构为菱形，前部伸出两伸臂小粱，作为挂篮底模平台和侧模前移的图14斜拉式挂篮图13拱形挂篮毕业设计（论文）4滑道，其菱形结构后端锚固于箱梁底板上，无平衡压重，而且结构简单，故自重大大减轻，是近年来常用的挂篮形式。D三角形挂篮。三角形挂篮也是在平行桁架式挂篮的基础上简化而来，它与菱形技篮均属于垂直吊杆式，主要区别在于主桁架的形状，其承重结构为三角形，其它组成类似于菱形挂篮，属于全锚式挂篮，自重轻。E弓弦式拄篮。弓弦式桁架又称曲核桁架式挂篮主格外形似弓形，故也可认是从平行桁架式挂篮演变而来，除具有桁高随弯矩大小变化外，还可在安装对施加预应力以消除非弹性变形故也可取消平衡重，所以船重量较轻；F滑动斜拉式挂篮。滑动斜拉式挂篮在力学体系方面有较大的突破，其上部采用斜拉体系代替梁式结构的受力，而由此引起的水平分力，通过上下限位装置或称水平制动装置承受主梁的纵向倾覆稳定由后端锚固压力维持。其底模平台后端仍吊挂或锚固于箱梁底板之上。G预应力斜拉式挂篮。预应力斜拉式挂篮的最大特点是利用梁体内腹板的预应力筋拉住模板从而使得挂篮结构简化，重量变轻。H三角型组合梁挂篮。三角型组合梁挂篮是在平行桁架式挂篮的基础之上，将受弯桁架改为三角行组合梁结构。由于其斜拉杆的拉力作用，大大降低了主梁的弯矩。从而使主梁能采用单构件实体型期。由于挂篮部结构轻盈除尾部锚固外。还需较大配重。其底模平台及侧模支架等的承重传力与平行桁架式挂篮基本相同。I自承式挂篮。自承式挂篮分为两种，一种是模板支承在整体桁架上，桁架用销子和预应力筋挂在己成箱粱的前端角上。灌筑混凝土时主梁和走行桁架移至一边，挂篮前行时再按上。吊着空载的模板系统前移。另一种是将侧模制成能承受巨大压力的刚性模板，通过梁上的水平及竖向预应力筋拉住模板来承受混凝土重，走行方法与前者相同，由临时吊车悬吊着模板系统前移到下一梁段。这种方法对跨度不很大的等高度箱梁较为适宜。J牵索式挂篮。在斜拉桥的施工中，利用斜拉主索牵挂挂篮，其承重结构不再支承在己灌筑梁段顶面，而是悬挂于己成梁段的下面，通过牵索系统将挂篮前端的垂直荷载直接传到斜拉桥的主塔上，这是它的最大特点。13桥梁挂篮的施工工法及设计安装注意事项131挂篮的主要组成A悬吊系统,其作用是将底模板、张拉平台的自重及其上的荷载传递到毕业设计（论文）5主桁架。通常是以钻有销孔的钢带或两端有螺纹的圆钢组成，张拉平台的悬吊系统可用钢吊带、钢丝绳、链条等组成15,16。B锚固系统,为防止挂篮的前移和浇注混凝土时的倾覆失稳，并确保施工过程的安全。锚固系统的设置至关重要。故应验算挂篮的倾覆稳定性，其稳定系数不应小于2。C行走系统,挂篮走行系统分为桁架走行系统、底模、外模走行系统以及内模走型系统。挂篮的整体纵移可采用滚移或滑移等方式，其动力可用电动绞车或油压系统牵引移位，也可通过手动葫芦人工牵引就位。D张拉平台,张拉工作平台设在挂篮的主桁架前端，用于张拉纵向预应力钢筋、管道压浆等。操作时可用手动葫芦调整其高度。模板系统模板系统由外侧模、内模和底模几部分组成。外侧模一般采用整体钢制大模板，当梁高变化较大时，可沿梁高分为3块左右，以随梁高变化拆装调整。内模一般通过模架放置在内模走行梁上，走行梁前端吊在桁架横梁上，后端吊在已浇梁段顶板的预留孔上。底模有底模架、底横梁和模板组成，通过底横梁的前后吊带悬挂在挂篮主桁的前吊点和已浇梁段上，随主桁一起前移17。132挂篮设计安装注意事项A挂篮设备应系列化、规格化,挂篮作为PC连续梁或则构悬管理筑的一种常用设备，应用已很普遍；而日前国内的并篮种类虽不少，但适应不同跨度和梁宽的系列化、规格化产品尚不多见，多数施工单位都是对不同跨度和梁贸使用一种挂篮仅对其某些杆件的市置作些调整，往往会田大马拉小车影响作仆效率C产生这种现象的原因除产品开发滞后外，还有拧篮在具体一个施工单位的利用率问题，为此建议成立挂篮系列产品租赁公司，以便解决产品系列化、规格化和利用率的矛盾。此外，挂篮设计还应考虑RJ梁悬灌段灌筑的连续性，附设一些保证全天候作业的设施，供施工单位根据不同的需要选用18。B挂篮制作的工厂化,由于挂篮作业的安全性要求较高，一般来说，除一些可利用的常备式杆件外，挂篮的主要受力部件特别是一些需作特殊处理的杆件，宜由具有一定资质的厂家加工制作，并需作严格的检测，以绝对保证高空作业的安全。C挂篮施工作业的标准化和规范化,目前，我国桥梁施工规范对挂篮的作业做了一些规定，但尚不够充分和完善；而国内出现的几起挂篮施工事故大多由于操作不当所致，建议在修订桥梁施工规范时对主要拧篮的操作要求予以进一步的补充和明确。毕业设计（论文）6D挂篮设计形式的新动向1针对一般挂篮梁上结构占用悬灌作业场地的矛盾，国外有人设想将挂篮用箱梁的纵向预府力筋预张拉固定，承受灌筑段的重量；而在梁顶设专门为滑移挂篮而用的结构，待完成滑移作业后将这部分结构后移，腾出作业场地。对此有必要作进一步的探讨与研究2针对弯梁桥，国内有关单位已研制出一种斜拉组合式挂篮，这种弯梁施工用挂篮既能纵向走形，又可横向转动，其组合位移便形成了沿桥梁的曲线走形。挂篮前移时，是用锚固于梁顶的上横梁维持大梁稳定的，挂篮转动是靠顶推挂篮后端实现的。这种挂篮的出现，为弯桥的悬灌开辟了一条新的路径。14论文的提出与本文的组织141论文的提出及其本人所做的主要工作本题目来自工程实际，以现有的桥梁挂篮为模型进行技术改进，设计过程中挂篮的可靠性和安全性作为重点考虑的方面。本设计内容具有很高的实用价值，涉及到机械、力学和液压设计方面的知识，学生通过本毕业设计，能够将大学中学到的机械、力学和液压设计方面的知识很好的用到实际工程中，培养学生进行实际工程设计的技能。桥梁挂篮施工技术是一项比较复杂的技术，重点在于挂篮的设计和安全性，本设计针对特高桥和一些有特殊要求的现浇桥梁设计挂篮，主要内容有根据桥梁尺寸设计挂篮结构、利用相关软件做挂篮强度计算、绘制三维张配体、绘制二维零件图、绘制三维零件图、制作三维装备及其工作原理动画、撰写论文。142本设计所选的方案及其说明结合对比前边提到的方案本课题选择菱形挂篮方案进行设计计算。菱形桁架为菱形挂篮的主要承重结构，菱形桁架前端伸出作为挂篮底模的悬挂平台，后端锚固在箱梁顶板上，无平衡压重，结构简单、受力明确，图17菱形挂篮施工图毕业设计（论文）7是近年来常用的挂篮形式19。优点菱形挂篮外形美观，结构简单，杆件受力明确，计算简便。作业面开阔，便于构造钢筋分片吊装，混凝土运输车可直接从两片桁架中间通过，运至施工的梁段；能加快梁段施工速度20。梁段循环周期平均为6至8天，是双线铁路桥梁悬灌法施工较短的循环周期。利用桁梁前后支座，使桁架在轨道上走行，无需平衡重，操作方便，移动灵活、平稳。外模、底模随桁架一次到位，缩短了挂篮移动时间，移动一次只须2至4小时。挂篮自重较轻。桁架纵向安装尺寸，只要有12M梁段长度即可安装两套挂篮，起步时不需要两套挂篮联体，拼装速度快，一套挂篮2至3天即可拼装就位。挂篮所用材料均为常用材料，加工制造简单。挂篮刚度大，变形小。适用范围广，适合于铁路单、双线箱型连续梁悬灌施工，桁间联结系稍加改动也可用于公路桥的悬灌施工21。缺点其铆钉孔预留位置较多，且预留孔要求位置精度高22。143论文主要内容论文主要内容背阔，挂篮种类介绍、挂篮安装施工设计注意事项、菱形挂篮具体结构组成介绍、菱形挂篮各个部分受力计算检验。2挂篮设计资料与计算原理及内容82挂篮设计资料与计算原理及内容21菱形挂篮的设计资料临时结构的设计一般都要根据具体项目的设计资料和施工现场的条件来确定一种较为优化的施工方案23。此设计为公路桥梁悬臂施工的临时结构设计，根据设计条件选菱形挂篮作进行悬臂施工。图纸截面资料如图21所示。根据图纸和相关资料可知此挂篮的功能需满足以下要求A需完成施工梁段为3M、35M、4M；B需完成施工梁段的梁高为066M至035M；C需完成施工的桥面宽为715M；D需要有一定的施工空间，以便施工；E有足够的强度，刚度和稳定安全系数，达到相应规范要求。22挂篮的结构设计原理和检算内容221结构设计结构设计主要包括设计依据、主要技术指标和其他要求。具体如下A设计依据1桥梁施工图设计文件；2现行钢结构设计、施工技术规范；3现行铁路（公路）桥涵设计、施工技术规范；4现行钢结构施工及验收规范；B梁段细部情况1挂篮的主要技术指标2可灌梁段的最大重量根据桥梁设计文件确定；3可灌梁段最大长达根据桥梁设计文件确定；4梁高变化范围根据桥梁设计文件确定；图21桥梁截面图毕业设计（论文）95挂篮自重一般最大梁重的035045T；6主桁最大变形20MM；7抗倾覆稳定系数走行时20浇注混凝土时20；8主桁前节点离梁段端面距离05M；9主桁杆件安全系数12；10挂篮走行方式分次或一次行走完成。C菱形挂篮设计的其他说明菱形挂篮主桁系统主要由菱形主桁结构，横向联接系和前横联组成。菱形主桁架一般由型钢或钢板焊接成箱型结构，杆端采用节点销子连接，也可以焊接，主桁的前端点一般放置前横梁。菱形主桁架立柱和后斜杆之间应可设置一道横向联接系，保证整个挂篮悬灌时柱桁架受力均匀，以及挂篮走行时的稳定性和一致性24。222结构检算结构检算的内容主要包括结构检算依据、荷载组合和结构简化计算图示等。具体说明见下A结构检算的依据1浇筑混凝土时的冲击系数12。2空载走行式的冲击系数13。3挂篮总重控制在设计范围内，允许最大变形（包括吊带变形的总和）20MM。4自锚系统的安全系数20。5浇注混凝土和挂篮行走时的抗倾覆稳定系数20。6荷载组合1）荷载组合。混凝土自重动力冲击荷载挂篮自重人群和施工机具荷载。2）荷载组合。混凝土自重挂篮自重人群和施工机具荷载（计算刚度）。3）挂篮自重冲击附加荷载风载（计算走行）。B挂篮检算的结构受力简化和传力过程根据梁段的细部情况，梁截面可分为底板、腹板、顶板和翼板进行荷载计算，底板和腹板荷载由底模系统承担，顶板荷载由内膜系统承担，翼板荷载由外膜系统承担，通过前后吊杆吊带传递到前上横梁和已浇梁段上。各个部分传递到前上横梁的所有荷载都传递到主桁架上。主桁架再通过前支点和毕业设计（论文）10后锚点把力传递到已浇梁段顶板。悬吊系统部分在整个挂篮受力中起到力系转换的作用25。挂篮传力过程示意图如图22所示。挂篮结构计算可以整体建模计算，也可以分部建模计算，此设计采用分部建模计算和小部分采用手算与之进行复核。本设计除面板的检算采用建筑施工计算手册（第二版）（江正荣编著）上的大模板设计规范外，其他设计的检算采用桥梁工程（中铁二局股份有限公司2009年编著）的相应规范。图22挂篮传力过程示意图底模系统后吊杆前吊杆待浇梁腹板混凝土TU土待浇梁底板混凝土待浇梁段顶板混凝土待浇梁翼板混凝土内外模系统主桁前横梁后吊杆主桁系统已浇梁段底板前吊杆后锚点前支点已浇梁段顶板3MIDAS软件简介113MIDAS软件简介MIDAS/CIVIL是基于对预应力箱梁、悬索桥、斜拉桥、结构水化热等土木建筑分析中各种功能进行综合分析考虑而开发的最先进的土木结构分析系统。主要功能结构的静力分析、结构的动力分析、结构的稳定分析、结构的非线性分析、预应力效应分析、混凝土收缩、徐变分析、施工过程的体系转换、活载效应分析影响线、汽车荷载、火车荷载、人群荷载等。建模分析过程前处理创建有限元模型、材料、截面定义、节点、单元建立、边界、荷载条件定义求解定义分析选项和求解控制、求解SOLVE结果查看荷载组合功能、结果的图形显示、结果的列表显示设计验算。图31MIDAS软件界面截图图32施工阶段信息输入窗口图33预应力特性数据输入界面图34以轨道为实例进行分析图图35数据分析曲线毕业设计（论文）12图32特征功能窗口图33载荷分析窗口毕业设计（论文）13图34轨道分析图35轨道分析结果4挂篮模板系统设计与计算144挂篮模板系统设计与计算41底模系统411荷载分析为了方便计算，把混凝土的自重进行分块划分并计算相应部分荷载。分块如图41所示。取单位长1M计算其相应面积均布荷载，梁段为预应力钢筋混凝土，所以混凝土容重取,每块荷载计算如下412底模设计与检算A底模受力荷载计算考虑增大系数12，底模承受V2和V3荷载，因此底模两边承受的荷载较中部大，现分别21218291758KN/MVQ231276059KN/MVQB拟定模板规格和尺寸采用厚度为5MM的钢组合模板，模板加劲肋采用8槽钢，根据施工梁段最大长和横向宽度，取底模纵向长为4200MM,横向宽为6000MM根据模板大小，现初步拟定间距为中部纵向间距420MM,中部横向间距最大为320MM。边部纵向间距210MM。326KN/MV4068309382621QH37KN/M175KN/图41箱梁荷载分布图图42底模边部模板面板示意图（41）21421（42）（43）（44）（45）（46）毕业设计（论文）15C钢模板面板检算（1）底模边部的面板的检算底模边部的面板的检算以最不利情况下的三面固定，一面简支进行检算，面板示意图如下图32所示。采用大模板计算法，计算长宽比即，根据此长宽比值由建筑施工计算手册的附录（附表219）查表强度检算取1MM宽面板条作为计算单元，荷载Q为0217602176N/MQ求支座弯矩25180458NMOXMKL021YY面板的载面系数弯曲应力为22315476WBHMAXAX108MPAM求跨中弯矩2201387689NMMXKQL91073YY钢板的泊松比U03，故需换算为24VXXU732965YXY其弯曲应力为MAXA065MPA1841W故面板强度满足要求。180572XYL0693,OXMK0196FK180567OYM289,YK474849410411412413414415416417毕业设计（论文）16刚度验算35362210410NM1OEHBU047896MAX52410FQLWK18096WL故刚度满足要求。2底模中部的面板的检算以最不利情况下的三面固定，一面简支进行检算，面板示意图如图43所示。采用大模板计算法，计算长宽比，即根据长宽比，由建筑施工计算手册的附录（附表219）查表，得强度检算取1MM宽面板条作为计算单元，荷载Q为02610N/MQ求支座弯矩02753158OXMKL2076Y面板的载面系数2231541M6WBH弯曲应力为MAXAX07869MPAM320764XYL075,OXMK0572,OYMK9Y031,XMK9F。图43底模边部模板面板示意图418419420421422423424425426毕业设计（论文）17求跨中弯矩2203163098NMMXKQL9475YY钢板的泊松比U03，故需换算为82261VXXU750398YXY其弯曲应力为MAXA962MPA141W故面板强度满足要求。刚度验算3536220410NM1OEHBU4MAX5997FQLK07321640WL故刚度满足要求。综上所述，初步拟定满足要求，并有较大富足。C底模纵梁设计计算1尺寸初步拟定底模边部采用HN4501509/14，型钢两边各焊接厚8MM的钢板，中部采用采用相同型号的工字钢工450150115，但不需要焊接钢板。初步布置如图44所示。2荷载计算底模钢模板和加劲肋的重量计算2394276805/142603986KN/MGQ171BGQ图44底模纵梁布置图（单位MM）427428429430431432433434435436437毕业设计（论文）18221086217KN/MZGQ一根边梁的线荷载计算1753/B一根中梁的线荷载计算12012K/ZQ1）边梁检算边梁的受力简化图示如图45所示。利用MIDAS建模计算其内力，挠度图、弯矩图和剪力图如图4648所示。图47边梁弯矩图面上每点受力均布图45边梁计算简图（力单位KN）图46边梁挠度图毕业设计（论文）19由MIDAS软件计算得，最大弯矩MAX142KNM最大剪力80最大位移7支座反力12,80KNRRFF边梁自重。2346KG截面特性计算如下面积,4275MAX轴惯性矩810XI863X3610M/245/IWHH45063S150428190强度检算弯曲正应力MAX361420718MPAMW剪切应力36AXA8840913A8P52NSIB强度满足要求。刚度检算图48边梁剪力图438439440毕业设计（论文）20MAX607412M5L刚度满足要求。1）中梁检算底模中梁受力图简化如图49，其内力由MIDAS建模计算，结果如图410413所示。60008001000图49底模中梁受力简化图（长度单位MM,力单位N/M）图410底模中梁荷载反力图图411底模中梁自重荷载毕业设计（论文）21由MIDAS软件计算得，最大弯矩,最大剪力MAX657KNM,最大位移，支座反力MAX35KN38。边梁自重。截面特性计算125KRRF248G如下面积,X轴惯性矩4210A84310MXI86X310/5/IWH强度检算弯曲正应力MAX3A65710459MPA18MW/S8XI图412底模中梁弯矩图图413底模中梁剪力图H450MM440441442毕业设计（论文）22剪切应力3MAXA51079MPA188NSIB强度满足要求。刚度检算MAX60312M5L刚度满足要求。综上所述，底模纵向梁设计满足要求。42侧模系统设计与检算421下部侧模设计与检算考虑梁段高度的变化，将侧模分为上下两块钢模板组成，以便完成变高度施工。上部模板包括翼缘部分的斜模板，并用斜支架支撑翼缘模板。先对下部模板进行设计检算。A荷载计算振动产生的荷载（水平方向）240KN/M混凝土对模板产生的侧压力计算梁段最大梁高6793M，采用坍落度为30MM,混凝土浇注速度。25M/HV取F1,F2中最小值，即2F451KN/M总设计值229865/QDP24516/GDB侧模面板设计检算侧模同样采用6MM厚的组合钢板，钢板加劲肋的间距为420MM420MM。采用大模板计算法，计算长宽比，即，根据此比值由建4201XYL筑施工计算手册的附录（附表219）查表，6OXMK121026041KN/TV73H443444445毕业设计（论文）23，027XMK0168YM016FK1强度检算取1MM宽面板条作为计算单元，荷载Q为59N/MQ求支座弯矩0220659406398NMOXMKQL15OY面板的载面系数2231566WBH弯曲应力为MAXA39810MPAM求跨中弯矩2207543986NMXKQL16890175MYY钢板的泊松比U03，故需换算为23293VXYXU1750864NMYXY其弯曲应力为MAXA2934MPA16MW故面板强度满足要求。2刚度验算（偏于安全，用强度设计值进行刚度检算）35362210810NM1OEHBU44MAX6963FOQLWK03120L446447448449450451452453454455456457毕业设计（论文）24故刚度满足要求3侧模纵肋设计检算纵向肋的间距为420MM，竖向大肋间距最大为2000MM检算如下598604251KN/MQD纵向肋计算受力见图414所示。图414外模纵向肋受力简图长度单位MM,力单位KN/M图415外模纵向肋变形图图416外模纵向肋弯矩图毕业设计（论文）25图417外模纵向肋剪力图图419外模肋剪应力图图418外模纵向肋自重反力图毕业设计（论文）26由MIDAS软件建模计算，结果如图422427所示，得最大弯矩MAX69NM最大剪力,25K最大位移，08支座反力。123,440KNRRRFF，横梁自重。31G截面特性计算如下面积,X轴惯性矩2460MA741286MXIH140,763X1810/2/IWH53540S强度检算MAX16MPA80MAX39MPA强度满足要求。刚度检算刚度满足要求。综上所述，外模纵向肋设计满足要求。4侧模竖肋设计检算081402M25FL图420外模纵向肋弯曲应力图458459460毕业设计（论文）27先假定横向拉杆的间距780MM,820MM,1800MM,悬臂150MM。其中受力最大的竖向大肋的荷载计算如下59861071KN/MQD竖肋受力计算简图如下图421所示。用MIDAS软件建模计算的结果如下面图421425所示。最大弯矩,最大剪力,最大位移MAX291KNMMAX1078KN。支座反23。截面特性查123458K,46825K5RRRRFFF，表得，如下面积,X轴惯性矩32710A74190XI图421竖肋受力计算简图（力单位KN/M）图422竖肋支座反力图图423竖肋变型图6毕业设计（论文）28753X190190M/2/IWH53147MS强度检算MAXMPA1802强度满足要求。刚度检算面板位移纵肋位移036088124MM3MM。面板位移竖肋位移03623266MM3MM。刚度满足要求。综上所述，竖肋设计检算满足要求。2310M02185FL图424竖肋剪力图图425竖肋弯矩图H200（461）（462）毕业设计（论文）29422上部侧模设计与检算A上部侧模的竖向部分模板设计上部侧模的竖向部分模板设计与下部侧模相同，纵向肋的间距减为400MM由于荷载较小，不需检算。B翼缘部分的模板设计与检算翼缘部分的模板的加劲肋与竖向板相同，只是面板加劲肋的竖向间距变为400MM相对于斜面，由于荷载不是很大，不用外加纵向肋，竖肋与下部模板相同。由荷载计算得小于竖向模板，面板不需检算。C翼缘模板的支架设计与检算荷载计算混凝土自重振动荷载施工人员和机器荷载235KN/MQ模板自重取为40所以，倾斜部分支架荷载为竖向部分的支架荷载偏于安全取模板下部荷载，即43内模系统设计与检算431内竖向模板设计与检算由于内膜竖版受的荷载与外侧模竖向部分相同，所以内模竖向模板的设计与外侧模相同，不需检算即满足要求。432内膜顶模设计与检算A顶模模板设计与检算1尺寸初步拟定钢模板采用厚度为5MM的钢板，加劲肋选用钢板,面板的间距最大为420MM520MM。22104168073K/H8073512514291KN/MQD3K/G98678/SXQ463毕业设计（论文）302荷载计算混凝土自重21475KN/MZQH第三章计算得之振动荷载22K/施工人员和机器荷载23/钢板自重取为409则，荷载值计算如下面板检算假定为三面固定，一面简支，并由MIDAS软件建模计算得，最大应力为MAX725MP180PA最大位移为所以，强度和刚度均满足要求。弯矩图和应力图分别见图426和427所示。2321438KN/MGDQ217550538K/图427内模顶板最大弯矩图AX79M420/584M5L图426内模顶板最大应力图464毕业设计（论文）31433内模顶模支架SOLIDWORKS图示433内模顶模支架SOLIDWORKS图示由MIDAS软件计算得支座反力，最大轴向拉力为450KNR12F188KN，最大轴向压力为112KN，最大位移为099MM满足要求；轴力、弯矩产生的应力都很小，剪应力也同样很小，所以内膜撑架设计满足要求。44分配梁设计与检算441分配梁截面选择分配梁工字钢中心间距取为0278M。吊杆处上下都用一块钢板与两工字钢焊接以把梁工字钢连成一整体。442分配梁建模与检算分配梁上面与前横联相连，下面与滑梁、底模前横梁相连，为了便于计算的准确，把两工字钢分开计算。由MIDAS软件计算得单片分配梁的支座反力FR11696KN,FR22724KN,FR32724KN,FR41696KN。单片分最大弯矩为，最大剪力为70KNM2232KN，最大位移为16MM满足要求，最大剪应力为713MPA，最大弯曲应力为805MPA，均满足要求，所以分配梁的设计满足要求。图428支撑架毕业设计（论文）32图429分配梁单片计算简图长度单位MM,力单位KN图430单片分配梁的一半位移图图431单片剪切力图毕业设计（论文）33图433单片分配梁剪切应力图图434单片分配梁组合最大应力图图432单片剪切分布力图5菱形挂篮主桁系统设计与计算34图52主桁截面示意图其中B260MMH286MMTW30MMTF136MMTF236MMC230MM第5章菱形挂篮主桁系统设计与计算51挂篮主桁结构基本尺寸拟定511拟定主桁的基本尺寸根据最大梁段和施工环境，根据桥梁桥面宽度和前面所设计的分配梁的尺寸来初步拟定两片主桁的间距为27254。主桁高度暂拟定为4M，考虑到尽量减小受压杆的长度，本菱形挂篮采用优化的菱形挂篮。单片主桁的尺寸如图51所示。512拟定主桁的截面尺寸挂篮需要考虑较大的刚度，一般采用箱型截面或格柱式截面。此设计采用钢板焊接箱型截面，便于施工和偏安全考虑，主桁的各杆件都采用相同的截面。截面示意图如图52所示。513简化计算模型为了计算的简化，理论模型采用桁架单元模型，单片主桁结构模型简化如图51所示。514单片主桁节点和杆件图51单片主桁尺寸图（单位MM）图52主桁截面示意毕业设计（论文）35为了计算方便和便于说明，对单片主桁进行节点编号和单元编号。图51点数字为节点编号，节点间的数字为单元编号。52主桁前横梁设计与检算521前横梁尺寸和截面拟定根据前面分配梁计算的反力通过吊杆作用于前横梁上，而前横梁的反力传给两片主桁的前支点，以此拟定横梁尺寸和各杆件截面，如图53所示。前横梁上下弦杆和支座处的竖杆的截面选用250787/12的组合截面，斜杆和其他竖杆的截面初选为250809/12。522前横梁的建模计算模型简化为桁架模型，两主桁前支点简化为一个铰支座和一个滑动支座，利用MIDAS软件建模计算。横梁受力模型根据分配梁的支座反力的大小，前横梁如图54。强度和刚度检算根据MIDAS软件建模计算结果得（不考虑自由端）如下结论最大位移为5节点MAX394图53弦杆截面图其中H250MMB78MMTW7MMTF12MMBS152MMTS1E007MM图54前横梁毕业设计（论文）36最大压力为10和18杆MAX891375KN最大拉应力为KMAXN6最大压应力为10和18杆AX24MPA215PA最大拉力为MAX17284MPA215PA所以，强度满足要求。图55前横梁节反力图图56前横梁节点编号图57前横梁单元编号毕业设计（论文）37经检算，最危险的刚度也满足要求。结论前横梁的初步设计符合，强度和刚度均满足要求。53主桁检算（手算）531主桁模型的受力简化根据传力路径，前面计算得的前横梁支座的反力作用于主桁前支点上，因此单片主桁的受力简化图如下图58所示。截面选用焊接箱型截面，节点编号和单元编号及尺寸如图51所示。532计算各杆件长度根据图41，各杆件的长度计算如下1杆5M1L2杆22653杆347L4杆45杆251L533计算单片的主桁杆件内力支座反力对后支点取矩，即（51）10,89501MPLFLF图58单片主桁受力图毕业设计（论文）38（52）0,89101212FPF由（51），（52）两式解得，19604KN,10693KN2向上（向下）杆件内力计算根据3节点的受力情况，计算图示如图59所示。52COSSININP其中，1SIN0246CO9825SIN036CO981KNP代入以上数据，由式（53），（54）解得5237,1480KN（拉力）（压力）同理，计算其他杆件如下16K压力37拉力405N压力534主桁的各杆件检算由于两片主桁对称，现只对一片主桁的各杆件进行检算。检算内容包括强度、刚度、整体和局部稳定等。截面特性计算面积422603214301560MAX轴、Y轴的惯性矩和抵抗矩8481I图593节点受力图5354毕业设计（论文）39863345210M/6/XIWB8482710YI8632763109/YB对中性轴的最大面积矩63055210MXS21431036347Y回转半径845210C36XIIA8479M150YII2杆检算1强度检算3418059MPA205PA6NA2刚度，整体稳定和局部稳定检算刚度验算0/65/1042510XXLI9YY整体稳定验算由于截面焊接，板件宽厚比20，属于C类截面，由查表得稳定系数，于是691X06434817MPA205PA045NA局部稳定验算0/1/374WHT206B5556575859510毕业设计（论文）40结论主桁2杆件设计与检算满足要求并有较大安全富余。其他杆件检算由于2杆受压，其长度也最大，属于最危险杆件。由上面的检算得知2杆满足求，其他杆件的设计不需检算，满足要求。54主桁建模检算541主桁的建模主桁采用桁架模型，建模软件采用MIDAS,建模示意图如图510所示。542建模求内力和变形以及应力由MIDAS建模的内力图，变形图，应力图如图511513所示。由MIDAS建模（考虑自重）得，与手算相等。最大位移为3节点，最大应力为2杆，MAX17MAX469MP205MPA圧应力检算也都满足要求，即设计符合要求，有较大富余。图510单片主桁建模（力单位KN）图511主桁变形图毕业设计（论文）41图512主桁内力图（单位KN）图513主桁应力图6挂篮悬吊锚固系统设计426挂篮悬吊锚固系统设计61锚固系统611主桁后锚采用后锚杆锚固后横梁，预先在已浇梁段预埋孔道，后锚杆穿过梁顶板锚固在顶板位置，同时后锚杆上端用千斤顶顶紧，给主桁后锚一个反力，并且采用分配梁进行分配锚固，以便提高后锚安全系数26。具体见施工详图。612其他锚固其他锚固按要求采用相应的锚固办法。62悬吊系统悬吊系统主要包括底模前后吊杆吊带、内外前后吊杆吊带及相关的分配梁，通过前面第4章和第5章的计算可得吊杆吊带承受的最大拉力，根MAXN据最大拉力来选择相应的吊带和吊杆。件附录表61为选择情况和复核结果。7SOLIDWORKS建模展示437SOLIDWORKS建模展示图71桥梁内下模板装配体图72桥梁内下支架图73横梁建立第一步拉伸实体图74第二步建立拉伸中间横梁图75第三部阵列第二部图76第四步切除如图所示图77连接点第一步穿件拉伸实体图78建立如图里边拉伸毕业设计（论文）44图78连接点零件建模第五步拉伸如图板图710建立后边槽口图711最后创建下边槽口完成建模图712菱形架构件图79建立内部梁毕业设计（论文）45图713滑动式菱形挂篮施工图8总结468总结本设计是结合具体工程所作的临时结构设计菱形挂篮施工设计。经过这次毕业设计，把四年所学的知识充分利用了起来，拓宽了自己的知识面，包括基础知识和专业知识。特别是在获取知识和解决问题的能力方面得到了很大的提高。但在设计中也遇到了许多问题，得到老师和同学的大量帮助，把问题解决了。本菱形挂篮的设计花了我大量心血，但由于时间的关系，也存在许多不足之处，其中只对主桁结构，模板系统和挂篮的分配梁和悬吊系统进行设计和检算。而挂篮的走行部分结构没有具体设计，细部连接部分也没能具体说明，包括许多附属结构没能能够设计和检算。不过这次设计让我对悬臂施工有了更深入的学习和了解，对挂篮的传力路径有了一个完整的认识，能独立完成结构施工中大部分的临时结构设计。8总结47参考文献48参考文献1王序森，唐寰澄桥梁工程M北京中国铁道出版社，1995122雷俊卿桥梁悬臂施工与设计M北京人民交通出版社，2000053陈伟，李明桥梁施工临时结构设计M北京中国铁道出版社，20024黄绳武桥梁施工及组织管理M北京人民交通出版社，1993035雷俊卿桥梁悬臂施工与设计M北京人民交通出版社，2000056葛俊颖桥梁工程（上，下）M北京中国铁道出版社，2007087张志国，张庆芳钢结构（第二版）M北京中国铁道出版社，2008128OMAIFARA，QICX，SHCONSTRAINEDOPTIMIZATIONVIAGENETICALGORITHMSJSIMULATION，1994，2422549李振荣海上桥梁施工普兰店大桥施工技术总结C北京中国建筑工业出版社，198510王华廉桥梁施工M北京中国铁道出版社，199711EVINRI，LIEVENAJDYNAMICFINITEELEMENTMODELUPDATINGUSINGNEURALNETWORKSJJOURNALOFSOUNDVIBRATION，199859360712万明坤，程庆国主编桥梁漫笔M北京中国铁道出版社，199713陈骑彪武汉白沙洲长江大桥3号主墩钢吊箱设计与施工中国公路协会桥梁和结构工程学会2000年学术讨论会论文集C200016516814宋军北江特大桥菱形挂篮设计与施工J施工技术,2007,S115徐会超桥梁挂篮悬臂浇筑法施工技术分析J中国高新技术企业,201016中铁二局桥梁工程M北京中铁二局股份有限公司编著，200917周云龙连续梁桥菱形施工挂篮的设计J山西建筑,200
- 温馨提示:
1: 本站所有资源如无特殊说明，都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
2: 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等，如果需要附件，请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
3.本站RAR压缩包中若带图纸，网页内容里面会有图纸预览，若没有图纸预览就没有图纸。
4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
5. 人人文库网仅提供信息存储空间，仅对用户上传内容的表现方式做保护处理，对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑，并不能对任何下载内容负责。
6. 下载文件中如有侵权或不适当内容，请与我们联系，我们立即纠正。
7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
人人文库网所有资源均是用户自行上传分享，仅供网友学习交流，未经上传用户书面授权，请勿作他用。
川公网安备: 51019002004831号