m三跨預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁掛藍(lán)計算書

PAGExx鐵路中跨80m箱梁菱形掛籃空間模型計算分析報告xx土橋梁建設(shè)有限公司2011.041、工程概述和計算依據(jù)工程概述主橋上部采用（48+80+48）m三跨預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁。箱梁斷面為單箱單室直腹板斷面。箱梁頂寬12m，底寬6.7m，翼緣板寬2.65m，支點(diǎn)處梁高6.65m，跨中梁高3.85m，腹板厚90cm（1#）～48cm（跨中），底板厚度為92.1cm（1#）～40cm（跨中），懸澆段頂板厚度40cm。 箱梁0#塊在托(支)架上施工，梁段總長12m，邊、中合攏段長度為2m；掛籃懸臂澆注箱梁1#～2#塊段長2.7m、3#塊段長3.1m、4#～10#塊段長3.5m。2.7米段最重塊段為1#塊，其重量為137t、3.1米段最重塊段為3#塊，其重量為134.2t,3.5米段最重塊段為4#塊，其重量為134t。箱梁懸臂澆注采用菱形掛籃進(jìn)行施工。復(fù)核依據(jù)基本資料《大橋施工圖設(shè)計》主要規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》(GB50017-2003)《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》(JTJ041-2000)《公路橋涵鋼結(jié)構(gòu)及木結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》(JTJ025-86)計算說明根據(jù)XTGL-1xx型掛籃設(shè)計圖紙，對掛籃的主要構(gòu)造進(jìn)行了空間建模，采用通用有限元分析程序SAP2000進(jìn)行空間分析。計算中對傳力作了如下的假定：（1）箱梁翼緣板砼及側(cè)模重量通過外導(dǎo)梁分別傳至前一節(jié)段已施工完的箱梁頂板和掛籃主桁的前上橫梁承擔(dān)。（2）箱梁頂板砼、內(nèi)模支架、內(nèi)模重量通過內(nèi)滑梁分別由前一節(jié)段已施工完的箱梁頂板和掛籃主桁的前上橫梁承擔(dān)。（3）箱梁底板、腹板砼及底籃平臺重量分別由前一節(jié)段已施工完的箱梁和掛籃主桁的前上橫梁承擔(dān)。計算參數(shù)鋼材彈性模量：E=2.06e5MPa密度：γ=7850Kg/m3泊松比：ν=0.3線膨脹系數(shù)：α=0.000012計算模型掛籃結(jié)構(gòu)計算模型見下圖2-1，包括主桁架、立柱間橫向連接系、前上橫梁、底籃、導(dǎo)梁等所有的承重系統(tǒng)。菱形掛籃結(jié)構(gòu)計算空間模型掛籃主要技術(shù)參數(shù)懸臂澆注箱梁梁段最大重量：137t懸臂澆注箱梁梁段最大分段長度：3.5m懸臂澆注梁段高度變化：5.958m～3.85m掛籃設(shè)計基本參數(shù)（1）梁段混凝土重量：2.6t/m3（2）人群及機(jī)具荷載取2.5KPa。（3）超載系數(shù)取1.05；（4）新澆砼動力系數(shù)取1.2；（5）掛籃行走時的沖擊系數(shù)取1.3；（6）抗傾覆穩(wěn)定系數(shù)2.0；（7）荷載組合：①砼重+掛籃自重+施工、人群機(jī)具+動力附加系數(shù)(強(qiáng)度計算)②砼重+掛籃自重(剛度計算)③掛籃自重+沖擊附加系數(shù)(行走穩(wěn)定性)3底籃縱梁計算底板縱梁（箱梁兩腹板中間段截面）受力分析1#塊一根底板縱梁(間距0.81m)荷載分析表編號項(xiàng)目計算強(qiáng)度荷載計算剛度荷載1底板砼重量KN/m0.9*0.881*266=18..9518.952底板砼設(shè)計重量量KN/m18.95*11.2*11.05＝23.88818.95*11.05==19.993施工\機(jī)具荷載KN/m2.5*0.881=2..034底模自重KN/m1.2*0.881=0..970.975荷載取值KN/m26.8820.873#一根底板縱梁(間距0.81m)荷載分析表編號項(xiàng)目計算強(qiáng)度荷載計算剛度荷載1底板砼重量KN/m0.8*0.881*266=16..8516.852底板砼設(shè)計重量量KN/m16.85*11.2*11.05＝21.22216.85*11.05==17.773施工\機(jī)具荷載KN/m2.5*0.881=2..034底模自重KN/m1.2*0.881=0..970.975荷載取值KN/m24.2216.734#塊一根底板縱梁(間距0.81m)荷載分析表編號項(xiàng)目計算強(qiáng)度荷載計算剛度荷載1底板砼重量KN/m0.75*0..81*226=155.815.82底板砼設(shè)計重量量KN/m15.8*1..2*1..05＝19.99115.8*1..05=116.63施工\機(jī)具荷載KN/m2.5*0.881=2..034底模自重KN/m1.2*0.881=0..970.975荷載取值KN/m22.9117.61#塊底板縱梁內(nèi)力3#塊底板縱梁內(nèi)力4#塊底板縱梁內(nèi)力由計算模型可知：底縱梁受最大彎矩在4#塊，最大彎矩為：62.465KN.m最大剪力在1#塊，最大剪力為：44.462KNA、底縱梁強(qiáng)度計算底板縱梁為H350×175×7×11型鋼:型鋼截面特性：I=0.00013123m4W=0.0007499m3A=0.006146m2Sx=0.00042042m3σ==62465/0.0007499=83.3MPa＜1.3*145Mpa=188.5Mpa(容許抗彎)τmax=44462*0.00042042/(0.00013123*0.007)=20.3Mpa＜85Mpa(容許抗剪)B、底板縱梁剛度計算1#塊底籃底板縱梁最大撓度4.031mm＜4800/400=12mm3#塊底籃底板縱梁最大撓度4.054mm＜4800/400=12mm4#塊底籃底板縱梁最大撓度4.172mm＜4800/400=12mm腹板縱梁(箱梁腹板下方)受力分析：1#塊腹板縱梁(共4根)荷載分析表編號項(xiàng)目計算強(qiáng)度荷載計算剛度荷載1腹板砼重量KN/m5.8*0.223*266=34..6834.682腹板砼設(shè)計重量量KN/m34.68*11.2*11.05＝43.7734.68*11.05==36.4423施工\機(jī)具荷載KN/m2.5*0.223=0..584底模自重KN/m1.2*0.223=0..280.285荷載取值KN/m44.5636.73#塊腹板縱梁(共4根)荷載分析表編號項(xiàng)目計算強(qiáng)度荷載計算剛度荷載1腹板砼重量KN/m5.1*0.22*26==26.55226.522腹板砼設(shè)計重量量KN/m26.52*11.2*11.05＝29.22326.52*11.05==27.8853施工\機(jī)具荷載KN/m2.5*0.223=0..584底模自重KN/m1.2*0.223=0..280.285荷載取值KN/m30.128.134#塊腹板縱梁(共4根)荷載分析表編號項(xiàng)目計算強(qiáng)度荷載計算剛度荷載1腹板砼重量KN/m4.8*0.116*266=20202腹板砼設(shè)計重量量KN/m20*1.2**1.055＝25.2220*1.055=213施工\機(jī)具荷載KN/m2.5*0.223=0..584底模自重KN/m1.2*0.223=0..280.285荷載取值KN/m26.121.281#塊腹板縱梁內(nèi)力3#塊腹板縱梁內(nèi)力4#塊腹板縱梁內(nèi)力由計算模型可知：腹板縱梁受最大彎矩和最大剪力均在1#塊，最大彎矩為：98.586KN.m最大剪力為：75.207KNA、腹板縱梁強(qiáng)度計算腹板縱梁為H350×175×7×11型鋼:型鋼截面特性：I=0.00013123m4W=0.0007499m3A=0.006146m2Sx=0.00042042m3σ==98586/0.0007499=131.5MPa＜1.3*145Mpa=188.5Mpa(容許抗彎)τmax=752207*00.0000420442/(00.0000131223*0..007))=34..4Mpaa＜85Mppa(容許抗剪)B、腹板剛度計算算1#塊腹板下縱梁的最最大撓度66.9044mm＜48000/4000=12mmm3#塊腹板下縱梁的最最大撓度66.0466mm＜48000/4000=12mmm4#塊腹板下縱梁的最最大撓度55.0277mm＜48000/4000=12mmm導(dǎo)梁、滑梁計算算1#塊外滑梁計算(一一根外滑梁梁2[32a槽鋼)編號項(xiàng)目計算強(qiáng)度荷載計算剛度荷載1翼板砼重量KN/m0.76*266=19..719.762翼板砼設(shè)計重量量KN/m19.76*11.2*11.05＝24.9919.76*11.05==20.7753施工\機(jī)具荷載KN/m2.5*1.009=2..84側(cè)模自重KN/m1.5*8.88=13..213.25荷載取值KN/m40.933.953#塊外滑梁計算(一一根外滑梁梁2[32a槽鋼)編號項(xiàng)目計算強(qiáng)度荷載計算剛度荷載1翼板砼重量KN/m0.76*266=19..719.762翼板砼設(shè)計重量量KN/m19.76*11.2*11.05＝24.9919.76*11.05==20.7753施工\機(jī)具荷載KN/m2.5*1.009=2..84側(cè)模自重KN/m1.5*8.88=13..213.25荷載取值KN/m40.933.954#塊外滑梁計算(一一根外滑梁梁2[32a槽鋼)編號項(xiàng)目計算強(qiáng)度荷載計算剛度荷載1翼板砼重量KN/m0.76*266=19..719.762翼板砼設(shè)計重量量KN/m19.76*11.2*11.05＝24.9919.76*11.05==20.7753施工\機(jī)具荷載KN/m2.5*1.009=2..84側(cè)模自重KN/m1.5*8.88=13..213.25荷載取值KN/m40.933.951#塊外滑梁受力分析析3#塊外滑梁受力分析析4#塊外滑梁受力分析析由計算模型可知知：外滑梁梁受最大彎彎矩、最大大剪力均在在4#塊，最大大彎矩為：：110..862KKN.m最大剪力為：777.8557KN強(qiáng)度計算：雙拼32a槽鋼鋼截面特性性：I=0..0000075988*2m4W=00.0000475**2m3A=0.004487*22m2Sxx=0.000027769*22m3σ==110862//0.00004755/2=1116.77MPa＜1.3**145MMpa=1188.55Mpaa(容許抗彎)τmax=778857*00.000027699/0.0000077598//0.0008/2==17.88Mpa＜85Mppa(容許抗剪)剛度計算：1#塊外滑梁的最大撓撓度6.3347mmm＜48000/4000=12mmm3#塊外滑梁的最大撓撓度6.4811mm＜48000/4000=12mmm4#塊外滑梁的最大撓撓度7.0777mm＜48000/4000=12mmm1#塊外導(dǎo)梁計算(一一根外導(dǎo)梁梁2[28槽鋼)編號項(xiàng)目計算強(qiáng)度荷載計算剛度荷載1翼板砼重量KN/m0.5*26==13132翼板砼設(shè)計重量量KN/m13*1.2**1.055＝16.33813*1.055=13..653施工\機(jī)具荷載KN/m2.5*1.556=3..94側(cè)模自重KN/m5荷載取值KN/m20.2813.653#塊外導(dǎo)梁計算(一一根外導(dǎo)梁梁2[28槽鋼)編號項(xiàng)目計算強(qiáng)度荷載計算剛度荷載1翼板砼重量KN/m0.5*26==13132翼板砼設(shè)計重量量KN/m13*1.2**1.055＝16.33813*1.055=13..653施工\機(jī)具荷載KN/m2.5*1.556=3..94側(cè)模自重KN/m5荷載取值KN/m20.2813.654#塊外導(dǎo)梁計算(一一根外導(dǎo)梁梁2[28槽鋼)編號項(xiàng)目計算強(qiáng)度荷載計算剛度荷載1翼板砼重量KN/m0.5*26==13132翼板砼設(shè)計重量量KN/m13*1.2**1.055＝16.33813*1.055=13..653施工\機(jī)具荷載KN/m2.5*1.556=3..94側(cè)模自重KN/m5荷載取值KN/m20.2813.651#塊外導(dǎo)梁受力分析析3#塊外導(dǎo)梁受力分析析4#塊外導(dǎo)梁受力分析析由計算模型可知知：外導(dǎo)梁梁受最大彎彎矩、最大大剪力均在在1#塊，最大大彎矩為：：55.6686KNN.m，最大剪力為：：39.2201KNN強(qiáng)度計算：28a槽鋼截面面特性：I=0..0000047655m4W=00.000034m33Sxx=0.000020002m33σ==55686/00.000034/22=81..9MPa＜1.3**145MMpa=1188.55Mpaa(容許抗彎)τmax=392201*00.000020022/0.0000044765//0.00075/22=11Mpa＜85Mppa(容許抗剪)剛度計算:1#塊外導(dǎo)梁的最大撓撓度3.7729mmm＜48000/4000=12mmm3#塊外導(dǎo)梁的最大撓撓度4.2227mmm＜48000/4000=12mmm4#外導(dǎo)梁的最最大撓度44.6066mm＜48000/4000=12mmm1#塊內(nèi)滑梁計算(一一根內(nèi)滑梁梁2[32a槽鋼)編號項(xiàng)目計算強(qiáng)度荷載計算剛度荷載1頂板砼重量KN/m1.24*266=32..2432.242頂板砼設(shè)計重量量KN/m32.24*11.2*11.05＝40.66232.24*11.05==33.8853施工\機(jī)具荷載KN/m2.5*2.555=6..44底模自重KN/m1.35*2..55=33.443.445荷載取值KN/m50.4637.293#塊內(nèi)滑梁計算(一一根內(nèi)滑梁梁2[32a槽鋼)編號項(xiàng)目計算強(qiáng)度荷載計算剛度荷載1頂板砼重量KN/m1.24*266=32..2432.242頂板砼設(shè)計重量量KN/m32.24*11.2*11.05＝40.66232.24*11.05==33.8853施工\機(jī)具荷載KN/m2.5*2.555=6..44底模自重KN/m1.35*2..55=33.443.445荷載取值KN/m50.4637.294#塊內(nèi)滑梁計算(一一根內(nèi)滑梁梁2[32a槽鋼)編號項(xiàng)目計算強(qiáng)度荷載計算剛度荷載1頂板砼重量KN/m1.38*266=35..8835.882頂板砼設(shè)計重量量KN/m35.88*11.2*11.05＝45.22135.88*11.05==37.6673施工\機(jī)具荷載KN/m2.5*2.884=7..14底模自重KN/m1.35*2..84=33.833.835荷載取值KN/m56.1437.751#塊內(nèi)滑梁受力分析析3#塊內(nèi)滑梁受力分析析4#塊內(nèi)滑梁受力分析析由計算模型可知知：內(nèi)滑梁梁受最大彎彎矩在4#塊，最大大彎矩為：：151..347KKN.m最大剪力在1##塊，最大大剪力為：：106..183KKN強(qiáng)度計算:雙拼32a槽鋼鋼截面特性性：I=0..0000075988*2m4W=00.0000475**2m3A=0.004487*22m2Sxx=0.000027769*22m3σ==151347//0.00004755/2=1159.33MPa＜1.3**145MMpa=1188.55Mpaa(容許抗彎)τmax=1066183**0.000027669/0..0000075988/0.0008/22=24..2Mpa＜85Mppa(容許抗剪)內(nèi)滑梁剛度:1#塊內(nèi)滑梁的最大撓撓度6.2399mm＜48000/4000=12mmm3#塊內(nèi)滑梁的最大撓撓度7.1022mm＜48000/4000=12mmm4#塊內(nèi)滑梁的最大撓撓度8.6613mm＜48000/4000=12mmm前上橫梁驗(yàn)算1#塊前上橫梁受力圖圖3#塊前上橫梁受力圖圖4#塊前上橫梁受力圖圖由計算模型可知知：前上橫橫梁受最大大彎矩、最最大剪力均均在4#塊，最大大彎矩為：：220..731KKN.m最大剪力為：2257.3321KNN雙拼H400×2000×8××13型鋼:單根型鋼截面特特性：I=0..0002229855m4W=00.0011148mm3A==0.00081922m2SSx=0..0006643m33σ==220731//0.00011488/2=996.1MMPa＜1.3**145MMpa=1188.55Mpa(容許抗彎)τmax=2577321**0.00006433/(0..0002229855*0.0008)//2=455Mpa＜85Mppa(容許抗剪)換算應(yīng)力σσZ=(σ2+3τ2)1/2=((96.112+3*4552)1/2=123..7Mpaa<1.11[σ]=1554Mppa前上橫梁剛度::1#塊前上橫梁最大撓撓度4.3348mm＜62200/4000=15..55mmm3#塊前上橫梁最大撓撓度5.1699mm＜62200/4000=15..55mmm4#塊前上橫梁最大撓撓度5.9055mm＜62200/4000=15..55mmm前下橫梁驗(yàn)算1#塊前下橫梁受力圖圖3#塊前下橫梁受力圖圖4#塊前下橫梁受力圖圖由計算模型可知知：前下橫梁受最最大彎矩、最最大剪力均均在4#塊，最大大彎矩為：：139..865KKN.m最大剪力為：1138.2255KNN前下橫梁為雙拼拼H4000×2000×8×113型鋼:單根型鋼截面特特性：I=0..0002229855m4W=00.0011148mm3A==0.00081922m2SSx=0..0006643m33σ==139865//0.00011488/2=660.9MMPa＜1.3**145MMpa=1188.55Mpa(容許抗彎)τmax=1388255**0.00006433/(0..0002229855*0.0008)//2=244.2Mppa＜85Mppa(容許抗剪)前下橫梁剛度1#塊前下橫梁最大撓撓度9.3744mm＜7650/4400=119.1mmm3#塊前下橫梁最大撓撓度10..409mmm＜7650/4400=119.1mmm4#塊前下橫梁最大撓撓度12..087mmm＜7650/4400=119.1mmm后下橫梁驗(yàn)算1#塊后下橫梁受力圖圖3#塊后下橫梁受力圖圖4#塊后下橫梁受力圖圖由計算模型可知知：后上橫橫梁受最大大彎矩、最最大剪力均均在1#塊，最大大彎矩為：：171..102KKN.m最大剪力為：2219.7782KNN后下橫梁為雙拼拼H4000×2000×8×113型鋼:單根型鋼截面特特性：I=0..0002229855m4WW=0.00011448m3A==0.00081922m2Sxx=0.00006443m3σ==171102//0.00011488/2=774.5MMPa＜1.3**145MMpa=1188.55Mpa(容許抗彎)τmax=2199782**0.00006433/(0..0002229855*0.0008)//2=388.4Mppa＜85Mppa(容許抗剪)換算應(yīng)力σσZ=(σ2+3τ2)1/2=((74.552+3*388.42)1/2=99.99Mpa<<1.1[[σ]=1554Mppa后下橫梁剛度1#塊后下橫梁最大撓撓度5.661mm＜3000/4400=77.5mmm3#塊后下橫梁最大撓撓度3.881mm＜3000/4400=77.5mmm4#塊后下橫梁最大撓撓度2.6399mm＜3000/4400=77.5mmm掛籃主桁豎向變變形主桁在1#塊施施工條件下下豎向位移移圖。1#塊f=1#塊f=10.978m3#塊f=11.477m4#塊f=12.615m1#塊主桁變形圖3#塊主桁變形圖4#塊主桁變形圖掛籃主桁內(nèi)力掛籃主桁在1##塊施工荷荷載組合條條件下內(nèi)力力塊段名稱桿件編號桿件名稱桿件長度（mmm）軸力（KN）1#塊A1下平桿4050-578.411A2立柱3500-521.055A3后拉桿5353766.97A4前拉桿4800579.91A5前斜桿5940-721.8113#塊A1下平桿4050-618.944A2立柱3500-556.377A3后拉桿5353820.6A4前拉桿4800620.56A5前斜桿5940-772.2994#塊A1下平桿4050-687.044A2立柱3500-615.711A3后拉桿5353910.72A4前拉桿4800688.85A5前斜桿5940-857.0221#塊單片主桁后錨反反力：507.005KN、前支點(diǎn)點(diǎn)反力：961.333KN3#塊單片主桁后錨反反力：542.776KN、前支點(diǎn)點(diǎn)反力：11027..17KNN4#塊單片主桁后錨反反力：6002.766KN、前支點(diǎn)點(diǎn)反力：11137..8KN掛籃主構(gòu)件強(qiáng)度度、穩(wěn)定性性分析菱形主桁架結(jié)構(gòu)構(gòu)平面桿系系共5根桿件，桿桿件截面2[322a。主桁截面特性：：Ix=2*0.0000075598m44Iy==2*0..0000003055+0.0000155858mm4A=2*0.0004877m2ix=00.1255miy=00.13mmWWx=2**0.00004755m3A、A5桿件受力力：最大軸壓力力857..02KN；壓桿長5.944m主桁A5桿件穩(wěn)定性:1)軸向壓應(yīng)力σ=8570020/00.004487/22=88Mpa＜[1400]2)壓桿穩(wěn)定性彎矩平面內(nèi)穩(wěn)定定性:桿細(xì)長比λ—構(gòu)件在彎彎作用上的的細(xì)長比：：λy=L/ix=5.994/0..125==47.55綴板間距按800cm考慮，則則單肢對其其1-1軸的長細(xì)細(xì)比為：λ1=80//2.5==32則換算長細(xì)比為為：λ=(λy2+λ12)1/2=557.3彎曲系數(shù)Φ1=0..821N/A=88MMpa<Φ1[σ]=0..821**140MMpa==114..0MpaaB、A3桿拉桿最大受力力：軸拉力力910..72KN；拉桿長5.3553m1)軸向拉應(yīng)力σ=9107720/00.009974=993.5MMpa＜[1400]計算結(jié)果表明：：主桁架結(jié)結(jié)構(gòu)及前后后橫梁的強(qiáng)強(qiáng)度、穩(wěn)定定性均滿足足規(guī)范設(shè)計計要求。橫梁吊桿驗(yàn)算由計算可得底籃籃吊桿的拉力力為：塊段名稱吊桿編號1#(KN)2#(KN)3#(KN)4#(KN)1#塊前吊帶137.98148.66148.66137.98后吊帶178.33265.41265.41178.333#塊前吊帶140.83154.2154.2140.83后吊帶153.57236.71236.71153.574#塊前吊帶141.99159.01159.01141.99后吊帶128.5210.73210.73128.5由計算可得外導(dǎo)導(dǎo)梁\內(nèi)外滑梁梁吊桿的拉拉力為：塊段吊桿編號外導(dǎo)梁(KN))外滑梁(KN))內(nèi)滑梁(KN))內(nèi)滑梁(KN))外滑梁(KN))外導(dǎo)梁(KN))1#塊前端吊桿23.0154.6754.7354.7354.6723.01后端吊桿35.2474.5985.6485.6474.5935.243#塊前端吊桿28.7556.3769.0369.0356.3728.75后端吊桿37.6174.5491.5291.5274.5437.614#塊前端吊桿35.1869.3294.3194.3169.3235.18后端吊桿39.377.95106.28106.2877.9539.3底籃吊桿采用1120mmm*40mmm的Q345鋼吊帶，鋼鋼吊帶銷孔孔直徑50mmm，有效面積積28000mm22，由上表可可知最大軸力為256..41KN、抗拉容容許值為200MMPa的Q345鋼板。σ＝N/A=26654100/28000=94.88MPa<<f/2==100**1.3==130MMPa故吊吊帶滿足規(guī)范2倍安全系系數(shù)的要求求導(dǎo)滑梁吊桿采用用直徑32mm、抗拉強(qiáng)強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值值為785MMPa的精軋螺螺紋鋼筋。容許706.5MPPaA=8804.22mm2最大拉力力106..28KNNσ＝N/A=10062800/8044.2=1132.22MPa<<f/2==392..5MPaa故吊桿滿足規(guī)范范2倍安全系系數(shù)的要求求錨固系統(tǒng)驗(yàn)算從計算結(jié)果可以以得到，一一個后錨點(diǎn)點(diǎn)的最大錨錨固力為6602.776KN，采用4根直徑32mm、抗拉強(qiáng)強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值值為785MMPa的精軋螺螺紋鋼筋。A=804.22mm2×4=33216..8mm22σ＝N/A=60027600/32116.8==187