铁路工程60+100+60挂篮计算书(最终)

（6010060）M三角形挂篮计算说明书第1章设计计算说明11设计依据1、铁路工程建设通用参考图，图号参桥通（2008）2368A；2、公路桥涵施工技术规范JTJ0412000；3、钢结构设计规范GBJ1788；4、路桥施工计算手册；5、桥梁工程、结构力学、材料力学；6、机械设计手册；7、铁路桥梁钢结构设计规范；12工程概况本主桥为铁路客运专线连续箱梁，主桥桥跨组成为6010060M的单箱单室连续梁。箱梁顶宽12M，翼缘板长265M，支点处梁高785M，跨中梁高4850M，梁高及底板厚按二次抛物线变化。腹板厚100CM（支点）至60CM折线变化，底板厚度为1200CM（支点）至40CM按直线线性变化，顶板厚度40CM。箱梁0块梁段长度为14M，合拢段长度为20M,边跨直线段长度为975M；挂篮悬臂浇注箱梁最重块段为4块，其重量为159625吨，第一块重为154778吨。该特大桥箱梁悬臂浇注段采用三角形挂篮施工。施工荷载施工挂篮、机具、人群。13挂篮设计131主要技术参数、钢弹性模量ES21105MPA；、材料强度设计值Q235钢厚度或直径16MM，F215N/MM2，FV125N/MM2Q345钢厚度或直径16MM，F310N/MM2，FV180N/MM2厚度或直径1640MM，F295N/MM2，FV170N/MM2高强精轧螺纹钢25PSB785，极限强度F980MPA，屈服强度FV785MPA；张拉千斤顶为YC60A型千斤顶；132挂篮构造挂篮为三角形挂篮，三角形各杆件由228B普通热轧槽钢组成的方形截面杆件构成，前横梁由2I40B热轧普通工字钢组成，底篮前托梁由2I32B热轧普通槽钢组成，底篮后托梁由2I32B热轧普通槽钢组成，底篮加强纵梁为由228B热轧普通槽钢组焊，底篮底板下普通纵梁为I28B热轧普通槽钢组焊。主桁系统重1165T、行走系统（包括滑梁）重9495T、底篮1506T、侧模重2255T、内模系统重1876T，张拉操作平台重05T，吊杆及其他吊具重1226T，其他操作平台重1T，整个挂篮系统重6336T。133挂篮计算设计荷载及组合、荷载系数考虑箱梁混凝土浇筑时胀模等系数的超载系数105；浇筑混凝土时的动力系数12；挂篮空载行走时的冲击系数13；浇筑混凝土和挂篮行走时的抗倾覆稳定系数15。、作用于挂篮主桁的荷载箱梁荷载箱梁荷载取4块计算。4块段长度为3M，重量为159625T计算；施工机具及人群荷载25KN/M2；挂篮自重（不含行走及主桁架系统）42T；、荷载组合荷载组合混凝土重量超载动力附加荷载挂篮自重人群和机具荷载；荷载组合挂篮自重冲击附加荷载；荷载组合用于主桁承重系统强度和稳定性计算，荷载组合用于挂篮系统行走算。134内力符号规定轴力拉力为正，压力为负；应力拉应力为正，压应力为负；其它内力规定同结构力学的规定第2章挂篮底篮及吊杆计算21底篮各项计算指标1梁段长度为25M，重量为154778T，4块梁长30M，重量为159625吨，施工机具及人群荷载25KPA。恒载分项系数K112；活载分项系数K214。211腹板下面加强纵梁的计算底篮腹板下加强纵梁按1梁段计算。1梁段两端截面高度分别为7193M和6895M，加强纵梁间腹板宽10M（每边由2片加强纵梁承受），加强纵梁间距为04M。腹板处混凝土线荷载为MKNQ/7630516521896137模板重量按1KN/M2计，模板荷载为KQ/22人群及机具荷载为MKN/5341053倾倒和振捣混凝土产生的荷载；KQ/641块每根加强纵梁上的均布荷载为MKNQ/512042总加强纵梁的受力及计算模型如图1。图1支点反力分别为RA12052519（20152519X05）/502219652KN086COSRB12052519（04882519X05）/502210488KN最大弯矩MKNM295702543194800257531986COS12MAX腹板处纵梁选用228B,截面形式如图2图2查表知28B槽钢的截面特性参数为43276021348469135153746MIMWMAXX弯曲应力F215MP,满足要求。MPMW248096根据上述模型计算结果可得，纵梁在荷载作用下产生的最大竖向挠度为MEIX14274531980254130259743025427351986COS50305022/3001674CM，满足整体变形要求。由以上计算可知，腹板下纵梁强度和刚度均满足要求。212底板下普通纵梁的计算底板下普通纵梁按4梁段计算。计算混凝土厚度0963M0907M，底板荷载由5根普通纵梁承受。底板混凝土荷载MKNQ/96143052632749061模板重量按1KN/M2计，模板荷载为Q/1人群及机具荷载MKN/45743倾倒和振捣混凝土产生的荷载K/3267每根普通纵梁上的均布荷载为QI0/19/计算模型如图3所示图3支点反力分别为RA32062519（20152519X05）/50225229KN086COSRB32062519（04882519X05）/50222790KN最大弯矩MKNM456802573194800257531986COS32MAX普通纵梁为2I28B热轧普通槽钢，截面形式如图4所示。图4组合截面参数为A182313467215378I294488014430716W196325342953812M4M3M，满足要求。226/15/873495113048NFNWMX根据上述模型计算结果可得，纵梁在荷载作用下产生的最大竖向挠度为MEIX42745319802541302597430254247386COS0305022/3001674CM，满足整体变形要求。由以上计算可知，腹板下纵梁强度和刚度均满足要求。22底篮托梁计算221后托梁浇注状态（按4梁段计算）由普通纵梁的计算可知，支座反力RA5229KN,RA2790KN，。因此前托梁承担底部荷载的35，后托梁承35109275BAR担底部荷载的65。故在此只对后托梁在浇注状态进行受力分析。对于后托梁腹板处每根底纵梁的集中荷载KN42396584231底板处的荷载KN065873192后托梁自重产生的荷载为173KN/M用结构计算软件进行受力分析，后托梁浇注状态受力模型如图5所示图5后托梁结构计算模型图6后托梁弯矩图单位KNM图7后托梁剪力图单位KNM后托梁采用2I36A普通热轧槽钢，截面形式如图8所示图8查表知36A槽钢组成的箱形结构截面特性参数为4322791M4507618M3027598M1840IWAXX最大弯曲应力，满2/1/15NFNMX后足要求。最大剪应力,满足要求。MPA12507598184733MAX最大挠度满足要求M20/73设后托梁所有荷载只由内后吊带承担，则每根吊带受力为，内后吊带采用25150材质为Q345的钢带。KNR46825049验算吊杆强度，满足要求。MPAR295103221后托梁行走工况下行走工况下，后托梁只承担底模模板及纵梁的荷载。底模模板产生的均布荷载为535KN/M腹板下加强纵梁自重荷载为6846KN底板下普通纵梁自重荷载为8645KN后托梁自重产生的均布荷载为173KN/M计算模型图如图9所示图9图10弯矩图KNM最大弯曲应力，满226/15/9871323805MNFNWMX后足要求。图11剪力图KN最大剪应力223MAX/15/67598184026MNAQ图12位移图MM最大挠度出现在后托梁的中部，最大挠度值为MM83240/1324由以上计算可知，后托梁在行走工况下，强度及刚度均满足要求。23前横梁231前横梁浇注工况下受力计算（按4梁段计算）为简化计算，将外侧模及底模吊带按集中荷载考虑计算简图如图所示P160KNP270KNP3340KNP4540KNP540KN受力计算模型图如下图13前横梁浇注工况下力学模型图图14弯矩图KNM图15剪力图单位KN前横梁采用2工40B，上下焊接10MM通长盖板，组合后的型钢截面参数为A266323507101833MM2W374254362716939MM3I785934161705572MM4图16组合型钢截面最大弯曲应力215N/MM2满足要求。26MAX/71479334250MNWM最大剪应力,满足要求。223MAX/15/81507268AQ图17位移图MM最大挠度出现在杆件的中间部位，最大挠度值14120/400353MM，M76由以上计算可知，前横梁在浇注工况下强度及刚度均满足受力要求。232前横梁合拢段行走工况下受力计算前横梁行走到合拢段过程中，只有两端的前吊杆受力，且只承担底托自身荷载。底托系统自重为15012180KN，每根吊杆承担180/445KN受力模型图如下图18前横梁合拢段行走工况下计算模型图图19弯矩图KNM图20剪力图（KN）最大弯曲应力215N/MM2满足要求。26MAX/5307193425MNWM最大剪应力,满足要求。223AX/1/086AQ图21位移图MM最大挠度出现在杆端，最大挠度14120/400353MMM135吊杆采用32精扎螺纹钢，每根吊杆受力为40KN。吊杆强度校核MPAN7649803MAX32精扎螺纹钢选用PSB930，安全系数取20，则465MP，因此吊杆满足受力要求。第三章挂篮主桁架计算取4块计算，4块梁段长度为30M，重量为15963T；施工机具及人群荷载25KN/,恒荷载分项系数，活荷载分项系数。21K412K1浇筑最重块4号块（3米）时受力计算混凝土重量超载动力附加荷载KNG380506359前吊点承担混凝土荷载的35，即201133835704KN1挂篮荷载前横梁自重2664KN前吊点承担底篮、侧模、内模、端模、操作平台的50荷载P1421012050252KN前吊点承担人群和机具荷载的35，P22512314035441KN倾倒和振捣混凝土荷载的35，P34123140357056KN单片主桁前吊点荷载KNGP5492/670142567042/6423211图22结构计算简图每片主构架有6根钢筋后锚（假设6根钢筋全部都为25MM精扎螺纹钢筋）设每根精扎螺纹钢筋实际受力为P，锚固群的后锚力按70折减，则有（515P4653P415P315P）70549504解得P14973KN单根后锚钢筋的实际应力MP1830524179选用筋屈服强度为785KN的25MM的精轧螺纹钢，安全系数取20，则MP539278，满足要求。2挂篮空载行走时受力计算行走受力计算挂篮空载前移时，只靠反扣轮及配重平衡其倾覆力。反扣轮轴承采用7211型，基本额定荷载为81KN。挂篮的前横梁、底模系、侧模、内模、端模、吊带系统以及操作平台等总重450KN，故作用于主构架前吊点的荷载为P1225KN，考虑冲击荷载后，单个前吊点荷载为P22513/2146KN主桁结构计算简图如下图所示，图23主构架行走工况受力计算模型图设每个小车轮实际受力为Q，则有4Q48146504解得Q3833KN安全系数为S81/3833211，符合要求。小车轮压的局部影响及计算行走轨道为225B槽钢上焊有16MM盖板，下焊有10MM盖板，且两槽钢之间有横向加强筋，集中轮压P在腹板上边缘引起的局部挤压力悬臂梁计算最大弯矩MQX3833008307KNM弯曲应力，满足要求。MPAWMY2159326781033杆件内力计算31杆件稳定性计算主桁各杆件均由普通热轧232B槽钢组成图24所示的截面形状，截面特性如下A178601407006897MM2W205544118970695MM3I349425002250181MM4图24主构架各杆件截面图25结构计算简图图26弯矩图KNM图27轴力图KN图28剪力图KN前后斜杆均为受拉杆件，后斜杆拉力大于前斜杆。故仅计算后斜杆的强度223/15/7159068174MNMNAN竖杆为受压杆件竖3000/1402143