挂篮计算书091101.docx

1、挂篮计算书091101（40+56+40）m连续梁挂篮计算书一、 计算说明1、 计算依据及参考资料1.1 有砟轨道预应力混凝土连续梁40+56+40m（通桥（2008）2261A-1.2 40+56+40m连续梁梁部施工方案1.2 铁路桥涵施工规范（TB10203-2002）1.3 钢结构设计规范GB 50017-20032、 基本参数2.1 钢筋混凝土密度取2.6t/m3，钢材密度取7.85t/m3，钢材弹性模量E=2.1x105Mpa，泊松比取0.3。2.2 Q235钢抗拉、抗压和抗弯强度设计值f=215Mpa，抗剪强度设计值fv=125Mpa； Q345钢抗拉、抗压和抗弯强度设计值f=3

2、10Mpa，抗剪强度设计值fv=180Mpa；32精轧螺纹钢筋（吊杆和锚杆）采用785级，按两倍安全系数控制拉应力不大于390Mpa。 3、 计算方法和内容本挂篮采用ANSYS通用有限元程序，按照挂篮实际结构建立空间模型进行整体分析计算。计算工况：根据设计图纸，本桥箱梁梁段长度有3.0米、3.5米两种，取3.0米长度的第一个梁段，即最重的A1号梁段进行计算。荷载施加：混凝土浇筑时，箱梁腹板及底板混凝土自重荷载作用在挂篮底模面板上；顶板混凝土及内模自重作用在挂篮内模滑梁上；翼板混凝土和外模自重作用在外模滑梁上；挂篮其他结构在计算模型中以自重形式考虑；各部分混凝土方量均按A1号梁段后端的J16截面

3、进行计算，计算砼重量超过设计重量5%；主要计算内容：挂篮整体结构的强度和刚度。4、 荷载组合 模板及挂篮自重；内模自重5.175t，外模自重6.707t，分别以均布荷载形式施加在内、外滑梁上，挂篮其他结构自重按7.85t/ m3在计算模型中考虑。 新浇筑钢筋混凝土自重；砼体积的计算偏安全考虑，以J16截面的面积按等截面计算后，按2.6t/ m3的密度换算成计算荷载。 施工人员和施工材料、机具等行走运输或堆放的荷载；人群、机具等临时荷载取g临=1KN/ m2。 振捣混凝土时产生的荷载；砼振捣对水平面模板的荷载取g平=2KN/ m2。 新浇筑混凝土对模板侧面的压力；侧模板上的砼侧压力根据桥涵施工技

4、术规范的公式计算。箱梁砼初凝时间8小时，浇筑速度为1m/h，砼比重为24KN/m3，则侧压力为：P1=0.220t0.k1.k2.v1/2=0.22x2.4x8x1.2x1.15x11/2=58.3KN/m2 倾倒混凝土时产生的荷载。砼倾倒对垂直面模板的荷载取g垂=2KN/ m2。强度计算：+刚度验算：+5、 荷载计算5.1 新浇砼重量计算（单位：t）：部 位顶板砼底板砼腹板砼翼板砼计算砼总重设计总重A1梁段17.52057.717.6112.8107.95.2 作用在底篮上的荷载：a、 腹板位置：新浇砼荷载：P1=115.4KN/ m2人群及机具等临时荷载：g临=1KN/ m2砼振捣时产生的

5、荷载：g平=2 KN/m2均布面荷载合计：P1+g临+g平=118.4K N/ m2b、 底板位置：新浇砼荷载：P1=18m2人群及机具等临时荷载：g临=1KN/ m2砼振捣时产生的荷载：g平=2K N/ m2均布面荷载合计：P1+g临+g平=21 K N / m2c、 外模滑梁：q1=33 K N/ md、 内模滑梁：q2=31 K N/ m6、 单位说明计算模型及计算结果中，力的单位采用牛顿，长度单位采用mm，均布线荷载单位为N/mm，均布面荷载单位为N/mm2，应力单位采用Mpa，挠度单位采用mm。二、 计算结果整体计算模型见图1、2。图1 挂篮整体计算模型图2 挂篮受力变形图1、底篮前

6、横梁底篮前横梁最大应力16.8MPaf=215MPa，满足规范要求。前横梁挠度：(23.7-20.5)/14000=1/43751/400 满足规范要求。2、底篮后横梁底篮后横梁最大应力68.7MPaf=215MPa，满足规范要求。后横梁挠度：(17.2-0.8)/14000=1/8541/400 满足规范要求。3、底篮底模横肋底篮底模横肋最大应力67.8MPaf=215MPa，满足规范要求。底模横肋挠度：(30.4-25.5)/5600=1/11431/400 满足规范要求。4、底篮纵工字钢梁底篮纵工字钢梁最大应力188.6MPaf=215MPa，满足规范要求。底篮纵工字钢梁挠度：14.6/

7、6000=1/4111/400 满足规范要求。5、前吊横梁前吊横梁最大应力60MPaf=215MPa，满足规范要求。前吊横梁挠度：12.9/10310=1/799 满足规范要求。6、外模滑梁外模滑梁最大应力163MPaf=215MPa，满足规范要求。外模滑梁挠度：5.5/4900=1/8911/400 满足规范要求。7、内模滑梁内模滑梁最大应力153MPaf=215MPa，满足规范要求。内模滑梁挠度：6.4/4900=1/7661/400 满足规范要求。8、主桁架主桁架下平杆最大应力189MPaf=215MPa，满足规范要求。主桁架斜拉杆最大应力71.8MPaf=215MPa，满足规范要求。主

8、桁架受压竖杆最大应力90MPaf=215MPa，满足规范要求。前吊横梁处的挠度：f =-19mm；主桁架竖杆受压稳定性：轴力应力90 MPa，长细比=32.5，根据钢结构设计规范（GB 50017-2003），查表C-2得稳定系数=0.91。=90/0.91=99 MPa f=215MPa，满足规范要求。9、吊杆底篮前吊杆吊杆编号1#、6#2#、5#3#、4#应力(MPa)3785102单根轴力(N)297486834082008延伸量(mm)12.23底篮后吊杆吊杆编号1#、2#应力(MPa)336单根轴力(N)270144延伸量(mm)2主桁架后锚吊杆吊杆编号1#2#应力(MPa)2553

9、68单根轴力(N)205020295872未预紧延伸量(mm)1.62.2内模滑梁吊杆吊杆编号前吊杆后吊杆应力(MPa)6879单根轴力(N)5467263516延伸量(mm)10.6外模滑梁吊杆吊杆编号前吊杆后吊杆应力(MPa)7284轴力(N)5788867536延伸量(mm)10.410、底模面板底模面板最大应力175MPaf=215MPa，满足规范要求。面板局部变形：1mm 满足规范要求。11、挂篮各支反力计算结果挂篮主桁后锚-2x（205020+295872）=-1001784N主桁前支座2 x 817170=1634340N内模滑梁后锚2x63516=127032N外模滑梁后锚2x

10、67536=135072N底篮后锚2x270144=540288N12、连接插销计算底篮前吊杆连接插销直径为65mm，插销截面积A=3316mm2，底篮前吊杆最大轴力82008N，则双剪状态插销最大剪应力=12.4 MPafv=180 MPa。主桁架杆件连接插销直径为100mm，插销截面积A=7850mm2，各杆件最大轴力821160N，则双剪状态插销最大剪应力=52MPafv=180 MPa。三、 结论1、 本次计算未对锚固吊杆进行预紧，实际施工时应根据各锚固在箱梁上的吊杆轴力进行预紧。2、 施工期间要对精轧螺纹钢筋采取有效保护措施，防止碰电焊或强电流通过，而导致其强度下降，并要随时检查，发

11、现问题及时更换。3、 挂篮空载移动前，应设置竖向保险装置，以及水平限位设施。4、 最后的计算结果表明该挂篮结构整体刚度和强度能满足施工要求。四、 挂篮计算结果附图图3 挂篮底篮前横梁变形图图4 挂篮底篮前横梁应力图图5 挂篮底篮后横梁变形图图6 挂篮底篮后横梁应力图图7 挂篮底篮横肋变形图图8 挂篮底篮横肋应力图图9 挂篮底篮纵工字钢梁变形图图10 挂篮底篮纵工字钢梁应力图图11 挂篮前吊横梁变形图图12 挂篮前吊横梁应力图图13 挂篮主桁架下平杆变形图图14 挂篮主桁架下平杆应力图图15 挂篮主桁架斜杆和竖杆应力图图16 内模滑梁变形图图17 内模滑梁应力图图18 外模滑梁变形图图19 外模滑梁应力图图20 挂篮底模板应力图图21 挂篮底模板变形图