三角形掛籃懸臂澆筑橋結構設計復核檢算書

1、PAGE PAGE 26新建鐵路蘭蘭州至重重慶線廣廣元至重重慶段YDHK7789+3655.733朝陽嘉陵江江右線大大橋（996+1176+88）m連續(xù)梁梁三角形掛籃籃懸臂澆澆筑橋結構設設計復核核檢算書書石家莊鐵道道大學一、檢算說說明：新建鐵路蘭蘭州至重重慶線廣廣元至重重慶段朝朝陽嘉陵陵江右線線大橋（96+1766+888）m連續(xù)梁梁采用掛掛籃懸臂臂澆筑施施工，為為確保該該連續(xù)梁梁懸灌的的安全可可靠施工工，該檢檢算書主主要針對對掛籃的的結構設設計進行行復核檢檢算，以以及對構構造設計計進行檢檢查檢算算，以保保證掛籃籃各結構構部件均均處于安安全受力力狀態(tài)。二、工程概概況：新建鐵路蘭蘭州至重重慶線廣

2、廣元至重重慶段朝朝陽嘉陵陵江右線線大橋（96+1766+888）m混凝土土連續(xù)箱箱梁是單箱單單室、變變高度、變變截面結結構，箱箱梁頂寬寬8.55m，底寬寬7.0m。箱梁梁底按二二次拋物物線變化化，施工工時掛籃籃底模是是直線型型，那么么箱梁底底板實際際為折線線模擬二二次拋物物線。0段處處梁高112.44m，跨中中及邊跨跨直線現現澆段均均為6.2m。箱梁梁頂板厚厚0.61.0m，底板板厚0.51.2m，腹板板厚0.51.0m。該連續(xù)梁通通過掛籃籃懸灌施施工，0段長長度為15m，其它施工節(jié)節(jié)段長度度分別為2.0m，3.00m、3.55m和4m。各特征塊段段基本情情況如下下表1-1所示。表1-1 各特

3、征梁段段基本情情況名稱砼(m3)重量(噸)長度(m)高度(cmm)底板厚(ccm)腹板(cmm)頂板(cmm)1#塊66.3175.772.0119210599602#塊95.4252.883.0115910297607#塊87.1230.883.594081876010#塊85.0225.334.0821697960上述幾個節(jié)節(jié)段均可可能是掛掛籃某構構件或連連接設計計的控制制節(jié)段。三、掛籃受受力機理理：掛籃作為混混凝土箱箱梁的澆澆注設備備，由底底模、側側模、內內模、前前懸吊、后后懸吊、主主構架、走走行錨固固等部分分組成。1、首先箱箱梁的腹腹板和底底板混凝凝土荷載載作用在在底模上上，再通通過底

4、模模縱梁傳傳遞給底底模前后后橫梁；底模后后橫梁懸懸吊在后后懸吊系系統(tǒng)上，后后懸吊系系統(tǒng)是錨錨固于已已成箱梁梁上的，因此此也就將將底模后后橫梁承承受的荷荷載傳遞遞給已澆澆注完成成的箱梁梁上；底底模前橫橫梁則懸懸吊在前前懸吊系系統(tǒng)上，前前懸吊系系統(tǒng)通過過前上橫橫梁將荷荷載傳遞遞給主構構架。2、其次箱箱梁的頂頂板混凝凝土荷載載作用在在側模和和內模上上，側模模和內模模均是通通過其吊吊梁懸掛掛在前上上橫梁和和已澆注注完成的的混凝土土箱梁上上；傳遞遞給前上上橫梁部部分的荷荷載再傳傳遞給主主構架。3、主構架架承受前前上橫梁梁傳來的的荷載，再再通過后后錨系統(tǒng)統(tǒng)及前支支點傳遞遞到已澆澆注的混混凝土箱箱梁上。掛掛

5、籃無平平衡重走走行也是是通過軌軌道錨固固系統(tǒng)將將抗傾覆覆反力傳傳遞給已已澆注的的混凝土土箱梁。因此，掛籃籃所承受受的所有有荷載最最后均傳傳遞到已已澆注的的混凝土土箱梁上上，掛籃籃設計中中，應保保證荷載載的傳遞遞流暢、明明確，保保證掛籃籃的各承承力部件件具有足足夠的強強度、剛剛度和穩(wěn)穩(wěn)定性。四、檢算依依據：1、新建建鐵路蘭蘭州至重重慶線廣廣元至重重慶段朝朝陽嘉陵陵江右線線大橋(96+1766+888)m連續(xù)梁梁設計圖圖；2、三角角形掛籃籃設計圖圖紙；3、鐵路路橋涵設設計基本本規(guī)范（TB 10002.1-2005）；4、鐵路路橋梁鋼鋼結構設設計規(guī)范范（TB 100002.2-220055）；5、公

6、路路橋涵施施工技術術規(guī)范（JTJ041-2000）。6、其他相相關設計計資料。五、計算荷荷載：1、主要技技術參數數砼自重GCC26.0kN/m3(設計圖圖紙)；、鋼彈性性模量Es2.111005MPa；、材料容容許應力力：32精軋軋螺紋鋼鋼筋2、掛籃計計算設計計荷載及及組合梁段的選擇擇：因掛掛籃施工工從1#塊開始始，所以以根據梁梁段自重重及梁段段長度選選擇1#塊、2#塊、7#塊及10#塊作為為掛籃計計算荷載載。= 1 * GB3荷載系數數考慮箱梁混混凝土澆澆筑時脹脹模等因因素的超超載系數數：1.005；澆筑混凝土土時的動動力系數數：1.2；掛籃空載行行走時的的沖擊系系數1.3；、其它荷荷載施工

7、機械、作作業(yè)人群群等施工工荷載：2.55kN/m2。內模，底模模及側模模重量按按1.00kN/m2考慮、荷載組組合荷載組合：混凝凝土重量量+超載+動力附附加荷載載+掛籃自自重+人群和和機具荷荷載；荷載組合：混凝凝土重量量+超載+掛籃自自重+人群和和機具荷荷載；荷載組合：掛籃籃自重+沖擊附附加荷載載；荷載組合用于主主桁承重重系統(tǒng)強強度和穩(wěn)穩(wěn)定性計計算；荷荷載用于剛剛度計算算（穩(wěn)定定變形）計計算；荷荷載組合合用于掛掛籃系統(tǒng)統(tǒng)行走計計算。本檢算書采采用容許許應力法法，荷載載的計算算只是計計算實際際發(fā)生的的荷載，而而不再選選擇荷載載系數。各號段兩端端頭截面面如下：六、底模檢檢算：1、底模構構成：底底模

8、分為為底?？v縱向桁架架、底模模板、底底模前橫橫梁、底底模后橫橫梁等四四個部分分。2、計算模模型：底底?？v向向桁架兩兩端簡支支在前后后橫梁上上；底模模前后橫橫梁則可可以簡化化為連續(xù)續(xù)梁，其其支座可可以假定定為懸吊吊點的位位置；對對于底模模板由于于掛籃圖圖紙上采采用的是是鋼模板板，結構構為縱橫橫格體系系，板為為雙向板板，這種種模式在在多個掛掛籃上成成功應用用，不必必進行檢檢算。3、底?？v縱向桁架架計算：底?？v向桁桁架如下下圖：(1)底模?？v向桁桁架計算算模型施工1號段段底?？v縱向桁架架計算模模型施工2號段段底?？v縱向桁架架計算模模型施工7號段段底?？v縱向桁架架計算模模型施工10號號段底模?？v向桁桁

9、架計算算模型(2)桿件件組合應應力施工1號段段時底?？v縱向桁架架桿件組組合應力力施工2號段段時底?？v縱向桁架架桿件組組合應力力施工7號段段時底?？v縱向桁架架桿件組組合應力力施工10號號段時底?？v縱向桁架架桿件組組合應力力從圖中可以以看出，施工2號段時底模架桿件應力最大，(可以通過過)(3)底模模架變形形：施工10號號塊時底底模架變變形最大大，為5mm。(4)底模模架對底底模橫梁梁的支反反力：施工1號段段時底?？v縱向桁架架對底模橫梁梁的支反反力(kN)施工2號段段時底模縱縱向桁架架對底模橫梁梁的支反反力(kN)施工7號段段時底?？v縱向桁架架對底模橫梁梁的支反反力(kN)施工10號號段時底模縱縱向

10、桁架架對底模橫梁梁的支反反力(kN)從圖中可以以看出，施施工2號段時控制后后吊帶及及底模后后橫梁設設計，施施工10號段時控制前前吊帶、主主構架及及底模前橫橫梁設計計。4、底模前前橫梁計計算：(1)計算算模型將以上得到到的底模模桁架對對橫梁的的支反力力按集中中荷載施施加在橫橫梁計算算模型上上。底模前橫梁梁計算模模型(kN)(2)豎向向變形圖圖：mm最大豎向撓撓度是11mm。(4)應力力圖：MPaa最大應力333MPPa1140MMPa (可以通通過)(5)支點點反力圖圖：kNN5、底模后后橫梁計算：(1)計算算模型將以上得到到的底模模桁架對對橫梁的的支反力力按集中中荷載施施加在橫橫梁計算算模型上

11、上。底模后橫梁梁計算模模型(kN)(2)豎向向變形圖圖：mm最大豎向撓撓度是11mm。(4)應力力圖：MPaa最大應力441MPaa1440MPPa (可以通通過)(5)支點點反力圖圖：kNN可以看出后后懸吊的的受力是是488kN。七、吊帶計計算：懸吊設計圖圖如下：箱梁內的吊吊帶為36mm厚、寬160mm的Q3445B鋼板，銷銷孔直徑徑是52mmm。吊帶帶承受的的豎向拉拉力最大大為4888kN。1、吊帶凈凈截面面面積A：A36mmm(160mm52mmm)38888mm22、吊帶凈凈截面平平均應力力0：04888kN/331366mm221566MPaa2000MPPa 可以通通過3、孔壁承承

12、壓應力力：采用經驗公公式計算算，鋼銷銷直徑是是52mm，那么么孔壁承承壓應力力是：b4888kN/(52mm36mm)2611MPaa3445MPPa 滿足要要求4、鋼銷抗抗剪應力力：鋼銷承受4488kN大小小的荷載載，從設設計圖上上可以看看出，鋼鋼銷為雙雙剪結構構，因此此鋼銷單單剪受力力大小是是2444kN。使使用50mmm直徑、材材質為40CCr調質，完完全能夠夠滿足要要求。不不必檢算算。5、扁擔梁梁的計算算：扁擔梁材料料兩根222b槽槽鋼組焊焊而成，兩兩個螺旋旋千斤頂頂的距離離是3660mm；扁擔擔梁中間間開孔直直徑52mmm，并在在孔處腹腹板上補補強16mmm鋼板，使使孔壁處處的厚度度

13、達到25mm，有利利于孔壁壁承壓，從從上面的的計算結結果可以以看出，孔孔壁承壓壓在此沒沒有問題題，不必必檢算。(1)扁擔擔梁計算算模型：集中荷荷載4888kN。(2)剪應應力圖：MPaa剪應力達到到74MPPa1100MMPa 滿足要要求。(3)組合合應力圖圖：MPPa組合應力最最大為995MPPa1140MMPa 滿足要要求。從上面的計計算可知知：底模模前吊帶帶的受力力小于底底模后吊吊帶的受受力，經經過檢算算底模后后吊帶的的受力能能夠滿足足要求，那那么前吊吊帶也能能滿足要要求，此此處就不不再檢算算。同樣鋼銷及及吊帶的的孔壁承承壓計算算，以及及扁擔梁梁的計算算也略。八、外側模模吊梁計算算： 外

14、側模模吊梁構構造見下下圖：1、外側模模吊梁澆澆注混凝凝土梁工工況計算算：外側模吊梁梁在澆注注混凝土土時，前前后吊點點距離是是5m。吊吊梁承受受由側模模桁架傳傳來的66個集中中荷載。外側模吊梁梁是由116mmm厚的鋼鋼板組焊焊而成的的。(1)模型型簡圖：kN、m(2)豎向向變形：mm最大豎向變變形是44mm。(3)應力力圖：MPaa最大組合應應力611MPaa2000MPPa，可以以通過。2、外側模模吊梁走走行到位位工況計計算：側模吊梁在在走行到到位時，前前后吊點點距離是是9.88m。(1)模型型簡圖：kN、m(2)豎向向變形：mm最大豎向變變形是220mm。(3)應力力圖：MPaa最大組合應應

15、力866MPaa200MMPa，通過過。九、內?；河嬎闼悖簝饶；簶嫎嬙煲娤孪聢D：1、工況及及荷載分分析：內模板采用用的是豎豎帶扣組組合鋼模模板體系系，受力力不存在在問題，此此處不進進行檢算算。此處僅檢算算內模走走行梁在在走行到到位工況況和澆注注混凝土土工況下下的受力力狀況。內模板系統(tǒng)統(tǒng)的總重重量是666kNN，乘以以橫帶及及其他施施工荷載載系數1.225，計算算總重量量是822.5kkN，那那么單根根走行梁梁承受的的荷載是是41.3kNN。而內內模板系系統(tǒng)的重重量是通通過6個內模模托梁作作用在內內模走行行梁上的的，那么么每個內內模托梁梁作用在在走行梁梁上的荷荷載是66.9kkN。澆注混凝

16、土土梁時，混混凝土梁梁的荷載載是：3.6m221.1226.5kN/mm31055kN/m，那么么單根走走行梁承承受的荷荷載是552.55kN/m，4m長的混混凝土荷荷載，那那么總荷荷載是2210kkN,作用在在每個內模模托梁上上的支點點荷載是是35kNN。3、走行梁梁的澆注注混凝土土梁工況況計算：(1)計算算模型簡簡圖：kkN、m(2)豎向向位移：mm最大豎向變變形是99mm。(3)應力力圖：MPaa最大應力是是125MPPa1140MMPa，可以以通過。4、走行梁梁的走行行到位工工況計算算：(1)計算算模型簡簡圖：kkN、m(2)豎向向位移：mm最大豎向變變形是110mm。(4)應力力圖：

17、MPaa最大應力是是42MPaa1440MPPa，可以以通過。十、前上橫橫梁計算算：下面對前上上橫梁進進行檢算算：要檢算前上上橫梁，首首先必須須明確前前上橫梁梁上的受受力：除除了底模模前吊帶帶以外，另另外就是是側模和和內模的的吊桿作作用，根根據側模模和內模模的計算算結果，可可以得出出前橫梁梁的受力力模型。從設計圖紙紙中可以以看出，前前上橫梁梁是兩根根56b工字鋼鋼組成，重重量是26.5kkN，另另外考慮慮到一部部分千斤斤頂等施施工荷載載，乘以以1.3的荷載載系數后后得34.5kkN，前前上橫梁梁長度是是9.11m，那么么其均布布荷載是是3.8kN/mm。進行行結構計計算時用用單根進進行計算算，

18、荷載載選取一一半。(1)模型型簡圖：kN、m(2)支點點反力：kN支點反力是是8344kN，也也就是說說主構架架前端承承受的荷荷載是8834kkN。(3)豎向向位移：m最大豎向位位移是12mm。(4)應力力圖：MPaa最大應力是是127MPPa1140MMPa，滿足足要求。十一、主構構架計算算：主構架是掛掛籃的主主要受力力構件，處處于掛籃籃結構的的核心位位置，因因此主構構架的可可靠性直直接決定定掛籃施施工的可可靠性，這這就要求求主構架架具有足足夠的強強度、剛剛度和穩(wěn)穩(wěn)定性。1、結構組組成：從掛籃主構構架的結結構側面面圖可以以看出，掛掛籃主構構架為三三角形形形結構，各各桿件之之間是螺螺栓連接接。2、結構計計算：(1)模型型簡圖：kN、m(2)支點點反力：kN前支點反力力是16688kN，后后錨點需需要錨固固力8334kNN。(3)豎向向位移：mm前點豎向位位移為115mm。(4)桿件件應力圖：MPaa從應力圖中中可以看看出，各各桿件的的應力均均小于1400MPaa，但是是受壓桿桿件需要要進行壓壓桿穩(wěn)定定檢算，兩兩根受拉拉桿件受受力沒有有問題。受壓桿件中中AC桿件件的壓應應力為102MPPa，桿件件長度為為27220mm。桿件件截面