挂蓝侧模计算书.docx
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挂蓝侧模计算书
挂篮侧模设计
1.工程概况
南吉特大桥桥梁起点里程为K131+306.45，止点里程K131+824，中心里程K131+605,桥梁全长517.55m，上部结构主桥为78m+140m+140m+78m左右分离式四跨预应力砼连续刚构，截面为箱形梁结构；引桥为4×20m（左幅）、3×20m（右幅）预应力砼简支空心板梁。
箱梁为三向预应力结构，采用单箱单室截面，箱梁顶板板宽12.1m，底板宽7ｍ，翼板悬臂长2.55m。
箱梁跨中及边跨支架现浇段梁高3.0m，墩与箱梁相接的根部断面和墩顶0号梁段高为8ｍ。
箱梁0号段长12m，每个“T”构纵桥向划分为18个对称梁段，梁段数及梁段长度从根部至跨中分别为6×3m，6×3.5m，6×4m，累计悬臂总长63m。
全桥共有8个合拢段（两幅桥），分别是4个边跨合拢段和4个中跨合拢段，合拢段长度均为2.0m,边跨现浇段长7.0m。
从箱梁根部至中跨跨中，箱高按二次抛物线变化。
箱梁腹板在墩顶范围内厚100cm，从箱梁根部至6号梁段腹板厚65cm，从7号梁段至12号梁段腹板厚60cm,从13号梁段至18号梁段腹板厚50cm，边跨19，号梁段腹板厚65cm,腹板变厚处设100cm渐变段过渡。
每号梁段的腹板上设有抗剪齿口。
箱梁底板厚除0号梁段为120cm，其余梁段底板从箱梁根部截面的85cm渐变至中跨及边跨合拢段截面的32cm厚。
2.设计依据
1、南吉特大桥施工设计图。
2、南吉特大桥施工组织设计。
3、《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041—2000）。
4、《公路桥涵设计手册》及其他有关的现行国家及地方强制性规范和标准。
5、《钢结构设计手册》（上、下册）。
3.设计说明
南吉特大桥连续刚构施工时共投入12幅挂篮,侧模24块,根据左、右幅相对位置和箱梁截面高度不同，分成内侧和外侧2种，各12块；考虑塔吊的起吊能力和运输问题，将挂篮侧模分成2节，节与节之间采用φ16螺栓连接，内、外侧顶节高度均为3.5m，底节内侧4.14m，外侧4.0m，侧模长4.5m。
挂篮侧模面板采用δ5mm、Ａ３钢板，【８槽钢作受力骨架，采用部分【10、【12、【20槽钢焊接成片状桁架结构，每块侧模5片，间距1.05m，吊装就位后，桁架片间用【10槽钢增设剪刀撑。
侧模最大高度为7.4m，施工1#-6#段时，共设置3层拉杆，以减小侧模自身变形量；施工7#-11#段时拆除中间的拉杆，将底口拉杆向上移动；施工12#-18#段时将侧模底节拆除，并将底口拉杆向上移动。
侧模滑道采用2【40a槽钢，长12m，背靠背，通过连接缀板连接成整体。
3.1侧模砼最大侧压力
Pm—新浇混凝土对侧面模板的最大压力，kPa；
h—有效压头高度，m；
T—混凝土入模时的温度，
K—外加剂影响修正系数，不加时，K=1；掺缓凝外加剂时，K=1.2；
v—混凝土的浇注速度，m/h；
H—混凝土浇注层（在水泥初凝时间以内）的高度，m；
γ—混凝土的容重，kN/m3
以1#段砼灌注为依据
两台HZS50搅拌站每小时按20m3砼计算，温度取30℃；
浇注时间t=7.05*0.65*3*4/20=2.75（h）
v=7.05/2.75=2.56m/h
v/T=2.56/30=0.085＞0.035
故h=1.53+3.8*0.085=1.853
Pm=Kγh
=1.2*25*1.853
=55.59kPa
3.2侧模面板计算
侧模面板采用δ5mm钢板，搁置在间距L=0.286m【8槽钢骨架上，按连续梁考虑，取单位长度（1.0m）板宽进行计算。
3.2.1、截面参数及材料力学性能指标
W=bh2/6=1000×52/6=0.42×104mm3
I=bh3/12=1000×53/12=0.1×105mm4
钢板的有关力学性能指标按《公路桥涵设计手册》：
，E=2.1×105Mpa
3.2.2、承载力检算
侧模面板力学模型如下图所示：
单位：
cm
1强度
，合格。
2刚度
考虑面板与【8槽钢骨架间是焊接连接，属钢支点，即会使挠度的峰值减小，故面板和骨架不作调整。
3.3侧模面板骨架【8槽钢计算
【8槽钢作为面板受力骨架，间距28.6cm，按连续梁考虑。
3.3.1、截面参数及材料力学性能指标
W=2.53×104mm3
I=10.13×105mm4
型钢的有关力学性能指标按《公路桥涵设计手册》：
，E=2.1×105Mpa
q1=55.59×0.286=15.90kN/m
3.3.2、承载力检算
侧模面板骨架【8槽钢力学模型如下图所示：
单位：
cm
①强度
采用PSAP进行结构分析计算得出：
近似最大弯矩：
近似最大弯曲正应力：
，满足施工要求。
②刚度
采用PSAP进行结构分析计算得出：
合格，故满足施工要求。
3.4侧模桁架计算
采用部分【10、【12槽钢焊接成片状桁架结构，每块侧模5片，间距1.05m，是空间结构，在用PSAP软件建模时作一些处理，将侧模翼缘处简化成与侧模结构相似的桁架结构，拉杆的位置相当于桁架的支座；侧模桁架的轻型【12槽钢截面类型为为第1类，单元类型为梁单元；侧模桁架的普通【10槽钢截面类型为为第2类，单元类型为杆单元。
3.4.1施工1#段侧模桁架计算
施工1#段时，梁截面最高，为最不利工况，设置了3层拉杆，根据砼侧压力图，建立力学模型如下图所示：
单位：
cm
文件名称:
1#-6#段侧模桁架
<主控数据>
节点总数:
22
已知位移分量总数:
6
单元总数:
41
单元截面种类总数:
2
外荷载总数:
11
弹性模量:
2.1E+08
钢筋保护层厚:
0
<截面类型定义>
第1类:
主材弹模:
2.1E+08截面面积:
.00133X轴贯性距:
3.01E-06Y轴贯性距:
0Z轴贯性距:
0截面高度:
.12截面参数:
4钢筋面积:
0
第2类:
主材弹模:
2.1E+08截面面积:
.001274X轴贯性距:
1.983E-06Y轴贯性距:
0Z轴贯性距:
0截面高度:
.1截面参数:
4钢筋面积:
0
<节点信息>
编号X轴Y轴
100
2.80
31.80
42.6330
53.4660
64.2990
75.1320
85.9650
96.7980
107.6310
118.4390
1201.52
13.81.52
141.81.52
152.6331.52
163.4661.52
174.2991.52
185.1321.52
195.9651.52
206.7981.52
217.6311.52
228.4391.52
<支座信息>
编号支座节点号X轴约束和大小Y轴约束和大小θ转角和大小
11True0True0False0
26True0True0False0
311True0True0False0
<单元信息>
编号小节点大节点截面类型单元类型
11211
22311
33411
44511
55611
66711
77811
88911
991011
10101111
11121311
12131411
13141511
14151611
15161711
16171811
17181911
18192011
19202111
20212211
2111224
2221324
2331424
2441524
2551624
2661724
2771824
2881924
2992024
30102124
31112224
3211324
3331324
3431524
3541624
3661624
3761824
3881824
3982024
40102024
41102224
<荷载信息>
大小受载单元距离小端荷载类型号
-25.9611.85
-25.961212
-32.441215
-58.413.8332
-58.414.8332
-58.415.8332
-58.416.8332
-58.417.8332
-58.418.8332
-58.419.8332
-58.420.8082
.计算结果分析：
①强度
通过PSAP进行结构分析计算得出：
近似最大弯矩：
由轴力图得出：
36#单元轴力N36=116kN受压杆件
37#单元轴力N37=120kN受压杆件
截面类型为第2类，普通【10槽钢，查表得：
A=12.74×10-4m2
，满足施工要求。
因此，侧模桁架所有单元杆件在施工1#-6#时受力都是安全的。
②刚度
采用PSAP进行结构分析计算得出：
合格，故满足施工要求。
3.4.2施工7#段侧模桁架计算
施工7#段时，梁截面最高，为最不利工况，设置了2层拉杆，根据砼侧压力图，建立力学模型如下图所示：
文件名称:
7#-11#段侧模桁架
<主控数据>
节点总数:
22
已知位移分量总数:
4
单元总数:
41
单元截面种类总数:
2
外荷载总数:
8
弹性模量:
2.1E+08
钢筋保护层厚:
0
<截面类型定义>
第1类:
主材弹模:
2.1E+08截面面积:
.00133X轴贯性距:
3.01E-06Y轴贯性距:
0Z轴贯性距:
0截面高度:
.12截面参数:
4钢筋面积:
0
第2类:
主材弹模:
2.1E+08截面面积:
.001274X轴贯性距:
1.983E-06Y轴贯性距:
0Z轴贯性距:
0截面高度:
.1截面参数:
4钢筋面积:
0
<节点信息>
编号X轴Y轴
100
2.80
31.80
42.6330
53.4660
64.2990
75.1320
85.9650
96.7980
107.6310
118.4390
1201.52
13.81.52
141.81.52
152.6331.52
163.4661.52
174.2991.52
185.1321.52
195.9651.52
206.7981.52
217.6311.52
228.4391.52
<支座信息>
编号支座节点号X轴约束和大小Y轴约束和大小θ转角和大小
11True0True0False0
28True0True0False0
<单元信息>
编号小节点大节点截面类型单元类型
11211
22311
33411
44511
55611
66711
77811
88911
991011
10101111
11121311
12131411
13141511
14151611
15161711
16171811
17181911
18192011
19202111
20212211
2111224
2221324
2331424
2441524
2551624
2661724
2771824
2881924
2992024
30102124
31112224
3211324
3331324
3431524
3541624
3661624
3761824
3881824
3982024
40102024
41102224
<荷载信息>
大小受载单元距离小端荷载类型号
-25.9611.85
-25.961212
-32.441215
-58.413.8332
-58.414.8332
-58.415.8332
-58.416.8332
-58.417.292
.计算结果分析：
①强度
通过PSAP进行结构分析计算得出：
近似最大弯矩：
由轴力图得出：
14#单元轴力N36=156kN受压杆件
38#单元轴力N37=153kN受压杆件
14#单元截面类型为第1类，轻型【12槽钢，查表得：
A=13.28×10-4m2
，满足施工要求。
38#单元截面类型为第2类，普通【10槽钢，查表得：
A=12.74×10-4m2
，满足施工要求。
因此，侧模桁架所有单元杆件施工7#-11#段都是安全的。
②刚度
采用PSAP进行结构分析计算得出：
合格，故满足施工要求。
3.5侧模滑道计算
侧模滑道采用2【40a槽钢，背靠背，长度12m，为简支梁结构
3.5.1、截面参数及材料力学性能指标：
W=87.89×104mm3
I=1757.77×105mm4
型钢的有关力学性能指标按《公路桥涵设计手册》：
，E=2.1×105Mpa
3.5.2、荷载确定：
①侧模自重:
q1=3.471+2.593=60.64kN
②箱梁翼缘板砼自重（以4.0m长节段计算）:
q2=（0.15×2.55+0.5×0.65×2.55）×4×2.5=121.125kN
③施工荷载：
2.0KPa（取单位面积）
④振动荷载：
2.5KPa（取单位面积）
⑤砼倾倒产生的冲击荷载：
2.0KPa（取单位面积）
荷载组合：
q=1.2
（①+②）+1.4
（③+④+⑤）
=1.2
（60.64+121.125）+1.4
（2.0+2.5+2.0）
=227.218kN
3.5.2、承载力检算
滑道2【40a槽钢所有荷载都是由侧模的5片桁架轴承传递到滑道上，即侧模滑道受5个集中荷载作用，每个集中荷载为227.218/5=45.44kN；侧模长4.5m，前后吊点间距按4.8m考虑，力学模型如下图所示：
单位：
cm
①强度
采用PSAP进行结构分析计算得出：
近似最大弯矩：
近似最大弯曲正应力：
，满足施工要求。
②刚度
采用PSAP进行结构分析计算得出：
合格，故满足施工要求。
由于滑道安全储备不大，施工时将滑道吊点处、吊点间的跨中处用钢带加强，并保证每次滑道前后吊点间距不大于4.8m。
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