梁垛河悬浇施工技术方案计算Word文档下载推荐.docx
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22780cm4,EI=95676KNM2，d=12.5mm，S=671.4cm3。
下横梁受力简图
支座反力图
剪力图
最大剪力为：
289.9KN
τmax=（QS/Id）=289900*671.2*2/（22781*2*12.5）=34.17Mpa<
[τ]=85Mpa,剪力满足要求。
弯矩图
最大弯矩为223.2KNM
<
[σw]=140Mpa弯曲应力满足要求。
位移图：
最大位移为4mm<
L/400=3.35/400=8mm,满足要求。
3）支架计算
经上计算得支架受力荷载均为P=485.5KN
材料截面特性：
上拉杆由双拼I32b工字钢组成，材料采用普通的A3钢，E=2.1×
查相关资料得2I32b工字钢的截面面积A=2×
73.4cm2；
726cm3；
11620cm4,EI=48804KNM2。
下压杆由Φ600钢管组成，材料采用普通的A3钢，E=2.1×
查相关资料得钢管的截面面积A=185.35cm2；
截面模量Wx=5378.35cm3；
惯性矩Ix=80675.3cm4,EI=169418KNM2
受力支座反力图：
由于剪力销配合精轧螺纹钢结构的受力特性，他承受水平及竖向分力，从支座处的反力可看到，上支点拉力为409.83KN,剪力为573.76KN,下支点为414.2KN的压力，剪力为397.2KN，在此计算上支点的剪力销抗剪及验算精轧螺纹钢拉应力。
每处支点设置两只剪力销，每只剪力销的剪力为573.76/2=286.88KN，则其最大剪应力为：
=38.07Mpa<
每处支点设置两根精轧螺纹钢对拉，因此精轧螺纹钢受力为：
F=409.83/2=204.92KN，则其最大剪应力为：
[σ]=589MPa,满足要求。
弯矩图：
双拼工字钢上最大弯矩为132.61KNM。
σ=Mmax/W=91.33<
双拼工字钢为拉杆，其最大拉力为：
417.2KN。
最大拉应力:
σ=Mmax/A=417.2/2/73.4=28.42Mpa
则：
组合最大拉应力为σMAX=91.33+28.42=119.75Mpa<
[σw]=140Mpa,应力满足要求。
轴力图
钢管最大受压荷载：
N=705.9KN，钢管上最大弯矩为0.58KNM。
拟采用壁厚10mm
60钢管，按60钢管进行验算。
验算见下表，满足要求。
4）底板纵梁计算
底模纵梁为I28a，每个腹板下布置3根I28a,底板其余部分布置共5根I28a,间距为87cm。
材料采用普通的A3钢，E=2.1×
查相关资料得I28a工字钢的截面模量Wx=508.0cm3；
惯性矩Ix=7110.0cm4，截面积48.5cm2，EI=14931KNM2，d=8.5mm，S=292.7cm3。
1、腹板下3根I28a工字钢检算：
单根I28a最大荷载为：
q=111.4*0.3=33.4KN/m
受力简图
最大剪力：
55.91KN；
τmax=（QS/Id）=55910*292.7/（7115*8.5）=27.06Mpa<
最大弯矩37.3KNM：
<
[σw]=140Mpa,弯曲应力满足要求
位移图
单元2跨中位移最大，最大变形值为：
2.6mm<
3.2/400=4.3/400=8mm,变形满足要求。
2、底板下其余I28a检算：
q=36.4*0.9=32.8KN/M
54.9KN，τmax=（QS/Id）=54900*292.7/（7110*8.5）=26.59Mpa<
最大弯矩36.63KN.M，σ=Mmax/Wx=36300/508=71.5Mpa<
[σw]=140Mpa,弯曲应力满足要求。
最大位移为3.8mm<
3.2/400=8mm,变形满足要求。
二、悬臂挂篮设计及计算
一、挂篮设计方案
根据本工程工期情况，我部拟投入四套三角挂篮进行梁垛河大桥主桥施工。
在0＃块支架拆除结束后，即在0＃块上进行挂篮的拼装。
根据梁垛河桥的特点及现有材料，主桥悬臂施工采用三角桁架挂篮，该一副挂篮设计自重为30t（不含施工荷载）。
挂篮的主承重架采用左右两组三角桁架，每组桁架由双拼槽40a（受压杆）及双拼槽32a（受拉杆）组成，杆件间以Φ80钢销连接。
两片主桁之间通过前、中、后三道联接系联接。
底模采用整体钢模，侧模及内模采用钢框架竹胶模板。
该挂篮由三角桁架主承重系统、行走系统、悬吊系统、锚固系统、模板系统及施工平台等组成。
挂篮立面（后）
二）挂篮验算
1）挂篮桁架杆件截面特性:
三角桁架：
1-1、2-2、3-3截面特性见下图。
1-1截面：
截面模量Wx=1757.8cm3，Wy=1293.4cm3;
惯性矩Ix=35155.3cm4,Iy=35155.3cm4,EIx=73826KNM2,EIy=55682KNM2,EA=3151806，
2-2截面：
截面模量Wx=938.8cm3，Wy=544cm3;
惯性矩Ix=15021.2cm4,Iy=4786.9cm4,EIx=31545KNM2,EIy=100521KNM2，EA=3151806。
3-3截面：
惯性矩Ix=15021.2cm4,Iy=4786.9cm4,EIx=31545KNM2,EIy=10052KNM2，EA=2036916。
I40b工字钢截面:
22780cm4,EI=95676KNM2
I28a工字钢截面：
截面模量Wx=508.0cm3；
惯性矩Ix=7110.0cm4，EI=14931KNM2。
槽28a截面:
截面模量Wx=340cm3；
惯性矩Ix=4765cm4，EI=10007KNM2
材料均为普通A3钢，E=2.1×
1-1截面
2-2截面
3-3截面
前、后吊杆（包括箱梁翼缘板模板及箱梁内顶模吊杆）、挂篮后锚系统的后锚杆均采用Φ32精轧螺纹粗钢筋，屈服强度为785Mpa，容许应力[σ]=0.75×
785Mpa=589MPa，容许剪应力[τ]=0.6[σ]=353MPa。
对挂篮主要构件按《公路桥涵施工技术规范》的要求，需进行强度、刚度和稳定性的检算。
挂篮承重主构架由两组三角桁架组成，两者之间用横联连接，故取其中一片分析即可。
经查施工设计图，最大悬灌重量梁段为1＃块，重量为26KN/m3×
34.95m3=909.0KN，
2）主承重系统（三角桁片）验算
按设计分块情况，节段长度有300cm、350cm及400cm三种，1#块为控制块，在此按1#块进行验算。
考虑挂篮的对称性，取其中的一片三角桁架作为分析对象。
1、荷载分析
a荷载组合
静荷载：
混凝土及模板q1=909.0/2/3=151.5KN/m,模板及其他静荷载取q2=2KN/m2/m*12.75/2m2=12.8KN/m。
动荷载：
动荷载取q3=2KN/m2/m*12.75/2m2=12.8KN/m。
。
q=（q1+q2）*1.2+q3*1.4=215.5KN/m。
简化计算模型见下图所示。
下图为支座反力图
三角桁架前端荷载为245.8KN。
2、桁架梁内力及挠度检算
三角桁架受力简图
反力图
最大剪力274.4KN，
τmax=（QS/Id）=274.4*524.4*2/35155.3/10.5/2=38.98Mpa<
单元3为压弯构件，偏安全的取最大弯矩82.31KN.M，最大压力295.97KN。
强度计算：
[σw]=140Mpa,强度满足要求。
弯矩作用平面内稳定性计算：
计算长度为：
4.5m，
查表得：
=0.967
[f]=140Mpa。
稳定性满足要求。
弯矩作用平面外稳定性计算：
=0.823
轴力图
立杆受压，荷载为559.1KN。
4m
强度验算
140
强度满足要求。
稳定性验算
稳定性满足要求。
最大变形发生在前端为：
7.4mm<
[L/400]=[4.5/400]=11mm，位移满足要求。
3）底模纵梁检算
底模纵梁为I28a，每个腹板下布置三根I28a,底板其余部分布置共5根I28a,间距为90cm。
材料采用普通的A3钢，E=2.1×
105MPa，[σ]=140Mpa，[σ]=85Mpa。
惯性矩Ix=7110.0cm4，截面积48.5cm2。
腹板下三根工字钢承担腹板、0.45米宽度的底板及顶板的荷载，其余底板纵梁承担0.9米宽度的底板及顶板的荷载，取前后端的平均值为均布荷载。
1、腹板下三根I28a工字钢检算：
混凝土重q1=[（3.202+2.925）/2*0.7+（0.548+0.486）*0.45/2+0.34]*26=70.64KN/m,模板及其他静荷载取=2KN/m。
动荷载取q3=2KN/m2。
q=（q1+q2）*1.2+q3*1.4=89.97KN/m。
单根I28a荷载为：
q=30.0KN/m。
最大剪力69.66KN，
τmax=（QS/Id）=69.66*292.7/7110/8.5=33.7MPa<
最大弯矩61.64KN.M，
[σw]=140Mpa,考虑到弯曲应力满足要求。
最大变形值为：
8.1mm<
L/400=4.4400=11mm,变形满足要求。
4）底板下其余I28a检算：
混凝土重q1=（0.548+0.486）/2+0.32（换算厚度）]*26=21.7KN/m,模板及其他静荷载取=1KN/m。
动荷载取q3=2KN/m。
q=（q1+q2）*1.2+q3*1.4=30.0KN/m。
q=30.0*0.9=27.0KN/m，小于腹板下工字钢受力q=30KN，不再验算工字钢应力。
5）前长吊杆及前下横梁检算
前长吊杆采用Φ32精轧螺纹粗钢筋，共8根，对称布置，容许应力[σ]=589MPa。
前下横梁由2I40b工字钢组成，材料采用普通的A3钢，E=2.1×
荷载分析：
翼板部分：
q=17.7*3*2*[31.3/（31.3+49.7）]*1.5/1.8=33.04KN/M
腹板部分：
F=34.77KN
底板部分：
F=31.3KN
受力简图
58.2KN，τmax=（QS/Id）=5.2Mpa<
1单元中部弯矩最大为：
13.94KN/M,
[σ]=140Mpa，弯曲应力满足要求。
1单元中部变形最大
最大位移值为0.01mm,满足要求。
前吊杆最大受力为95.68KN,
6）后吊杆强度检算
后吊杆的布置与前吊杆基本相同，后吊杆的受力约为前吊杆的1.2倍，在验算前吊杆时吊杆可看出吊杆的富余应力还很大，因此不再验算后吊杆的应力。
7）前上横梁检算
最大剪应力为226.72KN，τmax=（QS/Id）=26.7Mpa<
最大弯矩175.39KNM，
[σ]=140Mpa,弯曲应力满足要求。
4单元跨中位置位移最大
从位移图可判断最大位移发生在2单元中部，为4mm<
[L/400]=[6.05/400]=15mm,满足要求。
8）后下横梁检算
后下横梁与前下横梁一样由2I40b工字钢组成，前下横梁的验算结果应力、变形都较小，在此不再验算。
9）挂篮最大位移量计算
挂篮最大位移量发生在前吊杆位置处，主要由三角桁架梁位移、前上横梁位移、前吊杆弹性变形量、前下横梁位移以等组成。
a、桁架梁工作区最大挠度（前吊杆处）：
0.0074m；
b、前内长吊杆位置处的前上横梁挠度为：
0.004m；
c、前内长吊杆工作长度约4m，伸长量△L=（σ/E）×
L=（285Mpa/2.1*105MPa）*7m
=0.006m；
d、前下横梁最大挠度：
0.000m；
e、其他支点、贝雷节点变形，按以往经验取2mm。
将以上各项合计，前端最大变形量值为：
0.0194m,取为20mm，底板纵梁最大变形为10mm,采用在铺设底板时设置预拱度的办法予以消除。
后锚位置需支垫密实，拉杆收紧。
10）挂篮后锚系统的检算
每片桁架共设置4根￠32精轧螺纹钢作为后锚。
考虑挂篮的对称性，取其中的一组三角桁架梁作为分析对象。
经比较，1＃块最重（99.75t），为施工时的最不利状态，故作为检算挂篮后锚系统的分析对象。
后锚反力为274.4KN
4根挂篮后锚系统的后锚杆的容许拉力为：
，强度满足要求。
抗倾安全系数：
K=1894.8÷
274.4=6.9＞[K]=2，满足要求。
三、边跨现浇段支架设计及计算
一、现浇段支架方案
根据施工图纸，我部6#墩边跨现浇段计划采用钢管桩基础，临河面采用钢管桩，上设双拼40工字钢，靠近墩身处在承台上布设4根直径0.6米钢管，上设双拼40工字钢。
在工字钢上铺设40工字钢纵梁，纵梁间距根据满堂支架间距布置。
在纵横梁上搭设WDJ型碗扣式满堂支架。
（3#位于河岸上，计划采用落地WDJ型碗扣式满堂支架。
）
现浇段长5.92米，支架立杆的顺桥向间距为60cm，横桥向间距为1.2，0.9，0.6，并设置剪刀撑。
在支架顶、底部均设可调顶座和底座，以满足构件结构尺寸和标高调整。
横杆按1.2米间距布设。
面板采用1.5cm竹胶模板，纵向小分配梁为10×
10cm木方，间距30cm。
横向分配梁采用15*15方木。
（见现浇段支架布置图）
二、支架受力验算
根据现浇段断面图我部以，翼板最不利荷载时混凝土厚度按60cm计算;
底板最不利荷载时混凝土厚度按108cm计算;
腹板最不利荷载时混凝土厚度按200cm计算;
支架较为安全。
1）荷载分析
①碗口式支架钢管自重，可按表1查取。
②钢筋砼容重按26KN/m3计算则：
箱梁腹板厚度为200cm：
26×
2=52KPa
箱梁底板厚度为108cm:
1.08=28.08KPa
箱梁翼板厚度为60cm:
0.6=15.6KPa
③模板自重（含内模、侧模及支架）以砼自重的5%计。
④施工人员、施工料具堆放、运输荷载:
2.5KPa
⑤倾倒混凝土时产生的冲击荷载：
2.0KPa
⑥振捣混凝土产生的荷载:
荷载组合
计算强度:
q=1.2×
（②+③）+1.4×
（④+⑤+⑥）
计算刚度:
（②+③）
2）腹板下方支架检算
（1）底模竹胶板计算：
底模采用δ＝15mm的竹胶板,直接搁置于间距L=30cm的10×
10cm横向方木上，按连续梁考虑,取单位长度（1.0米）板宽进行计算。
考虑竹胶板短边与桥梁横断面平行放置，则可按四等跨连续箱梁进行简化。
已知：
δ＝15mm的竹胶板:
W=b×
h2/6=1000×
152/6=37500mm3
I=b×
h3/12=1000×
153/12=281250mm4
竹胶板采用A类一等品：
［σ］=70MPa；
E=9000MPa；
荷载组合:
（52×
1.05）+1.4×
（6.5）=74.62KN/m
计算简图如下：
承载力检算：
强度：
Mmax=1/8ql2=74.62×
0.3×
0.3/8=0.84KN.M
σmax=Mmax/W=0.839×
106/（3.75×
104）=22.4MPa<
[σ0]=70MPa合格
剪力：
Q=ql/2=74.62×
0.3/2=11.2KN
τ=3Q/2A=3×
11.2×
103/（2×
1000×
15）=1.12MPa<
[τ]=1.2MPa
挠度验算：
荷载:
q=1.2×
1.05）=65.52KN/m
按连续梁f=0.632ql4/（100×
E×
I）=0.632×
65.52×
103×
0.24/（100×
9000×
106×
281250×
10-12）=0.262mm＜200/400=0.5mm，则挠度满足规范要求。
（2）横向方木检算
横向方木搁置于间距60cm的纵向方木上,横向方木规格为100mm×
100mm,横向方木亦按连续梁考虑。
（在支架布置时，立杆横向间距60cm必须超出腹板位置。
横向方木采用A-1东北落叶松，截面尺寸为10×
10cm。
截面参数和材料力学性能指标：
W=bh2/6=100×
1002/6=1.67×
105mm3
I=bh3/12=100×
1003/12=8.33×
106mm4
方木的力学性能指标按《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》（JTJ025-86）中的A-3类木材并按湿材乘0.8的折减系数取值，则：
容重6KN/m3。
q1=74.62KN/m2×
0.3+6×
0.10×
0.10=22.45KN/M
承载力计算
强度:
Mmax=q1l2/8=22.45×
0.62/8=1.008KN.m
σmax=Mmax/W=1.008×
106/1.67×
105=6.04MPa<
[σ0]=12MPa×
0.8=10.8Mpa合格。
Q=ql/2=22.45×
0.6/2=6.735KN
6.735×
100×
100）=1.01MPa<
[τ]=1.7MPa
挠度验算
1.05）×
0.1×
0.1=19.72KN/m
f=5ql4/384EI=5×
19.72×
6004/（384×
5×
8.33×
106）=0.8mm
[f0]=600/400=1.5mm
f<
[f0]合格
（3）纵向方木检算
顶托横向连系梁15cm×
15cm方木验算，已知横向钢管间距为60cm。
纵向方木验算间距采用最大值L=0.6m，q=74.62×
0.6=44.77KN/m，其计算简图如下：
根据路桥施工计算手册可知：
R1=R2=p/2=44.77×
0.6/2=13.43KN
Mmax=ql2/8=44.77×
0.62/8=2.014KN.m
已知15×
15方木截面参数：
W=h3/6=0.153/6=5.625×
10-4m3；
I=h4/12=0.154/12=4.219×
10-5m4；
［σ］=10.8MPa；
E=9000MPa。
则强度验算：
［σ］=Mmax/w=2.014×
103/（5.625×
10-4）=3.58MPa<
［σ］=10.8MPa，满足要求。
Q=ql/2=44.77×
13.43×
150×
150）=0.895MPa<
[τ]=1.7MPa
f=5ql4/（384×
I）=5×
44.77×
0.64/（384×
4.219×
10-5×
106）=0.2mm<
l/400=0.6/400=1.5mm，满足要求。
（4）支架立杆计算
每根立杆所承受的坚向力按其所支撑面积内的荷载计算，
P1=74.62×
0.6×
0.6+0.06×
0.6=26.9KN
安全起见满堂式碗扣支架按6米高计，其自重为：
g=6×
0.225=1.35KN
单根立杆所承受的最大竖向力为：
N=26.9+1.35=28.25KN
立杆稳定性：
横杆步距按1.2m计算，故立杆计算长度为l=H+2a=1.2+2×
0.35m=1.9m。
长细比λ=L/i=1900/15.78=120<
230,故φ=0.452，
[N]=φA[σ]=0.452×
489×
205=45.31KN
N<
[N]合格
容许法：
单根立杆所承受的最大竖向力N=（52砼）+2.5（模板
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