遂渝新碚嘉陵江大桥挂篮设计计算书

遂渝新建铁路12标段新北碚嘉陵江大桥 主梁施工挂篮设计计算书DK125+928新北碚嘉陵江大桥主 梁 施 工 挂 篮 设 计 计 算 书1、 设计依据1.1新北碚嘉陵江大桥施工图第三、四册；1.2现有砼设备的搅拌、运输及灌注能力；1.3施工配合比设计资料；1. 4挂篮设计时钢材容许应力按规定的1.25倍取值. 单位:MPa应力种类钢 号A316Mn45#钢轴向应力140*1.25=175200*1.25=250210*1.25=262.5弯曲应力145*1.25=181.25210*1.25=262.5220*1.25=275剪应力85*1.25=106.25120*1.25=150125*1.25=156.25节点销子的孔壁承压应力210*1.25=262.5300*1.25=375节点销子的弯应力240*1.25=300340*1.25=425360*1.25=4501.5参考书目；1.5.1路桥施工设计计算手册 周水兴编著1.5.2钢结构设计手册（上册 ） 第三版 1.5.3桥梁悬臂施工与设计 雷俊卿编著1.5.4钢结构设计规范（GB50017-2003） 1.5.5结构设计原理（下册） 黄 棠编著2、工程概况由我部施工的新建铁路重庆枢纽遂渝引入工程DK125+928新北碚嘉陵江大桥主跨为（94+168+84）m预应力混凝土连续刚构结构，其箱梁顶板宽11.4m，箱宽8.0m，顶板厚55cm，底板厚45110cm，腹板厚50100cm，梁高6.011.5m，变高梁按二次抛物线变化，梁体圬工采用C55级混凝土，采用三向预应力结构，底板束及腹板上弯束采用高强度低松弛16-75钢绞线，顶板及腹板下弯束采用高强度低松弛13-75钢绞线，纵向预应力底板束及腹板上弯束采用HVM15-16型锚具，顶板及腹板下弯束采用HVM15-13型锚具，纵向预应力管道采用真空辅助压浆工艺，塑料波纹管成孔，13-75钢绞线波纹管内径为85mm，外径为99mm；16-75钢绞线波纹管内径为100mm，外径为114mm。梁体顶板横向预应力筋采用4-75钢绞线，扁形金属波纹管成孔，管内尺寸宽70mm，高19mm，采用单端张拉，张拉端采用BM15-4扁形锚具，锚固固定端采用BM15-4P锚具锚固；梁体腹板中竖向预应力筋及墩梁固结处横向预应力筋采用32mm精制螺纹冷拉钢筋，45mm金属波纹管成孔，JLM-32螺母锚锚固。3、挂篮设计本挂篮由主桁系、后锚系、滑动行走系、模板系、悬吊系及工作平台组成。主桁系统：由两片铰接的H型钢组焊件桁架组成，桁架间距7.5m，桁架之间有中横桁架梁、前上横梁、桁顶前、后联系桁架相连，主桁两侧设悬挂后传力桁架梁。吊底模后锚梁，实现侧模、底模与主桁架同步行走，前支点滑船与主桁节点箱间铰接，以满足铰变位，改善受力。后锚系：利用箱梁腹板的竖向预应力筋即精轧螺纹钢筋与连接器将后锚梁锚固在主桁后节点箱上。滑动行走系：采用前滑后滚轮的行走方式，使用5t导链作动力行走，前支点滑船下设四氟板，在其下设置的轨道梁上滑行，轨道梁由钢板组焊而成，有1.0m及1.5m两种规格。轨道梁通过精轧螺纹钢及铁扁担锚固在竖向预应力筋上，以克服挂篮行走的倾覆力矩。挂篮后支点设反扣轮，反扣轮在轨道梁的上翼缘滚动前移。模板系底模：由前、后横梁、大纵梁、小纵梁、小横梁及钢板组成，底模两侧设密封橡胶垫以防漏浆。外模：采用型钢与钢板加工而成，为便于运输，竖向共分成2.5x4+1.52m五节，用法兰在竖向拼接成整体，外模通过外滑梁悬挂在挂篮前上横梁及已浇梁段箱梁翼板上。内模：内模由顶模、侧模和内滑梁组成，内模前移时通过内滑梁整体前移；内顶模做成中间分离式，侧模与顶模铰接连接，便于拆模和同步前移。端模：采用胶合板模型，以适应预应力孔道变化开孔方便。吊杆：均采用精轧螺纹钢筋作吊杆，吊杆的调整通过小扁担梁用手动液压千斤顶进行调整。工作平台：在挂篮外侧、前端、前横梁、箱梁内设工作平台，在挂篮前端悬挂张拉平台。3.1底模计算3.1.1荷载计算砼重力密度：=2650kg/m3=26.5KN/m3砼超灌系数：1.05底板处砼作用于底模上的荷载：P1=（1.1x6.0x3+0.4x0.4x3）x26.5x1.05/3x6=31.369KN/m2腹板处砼作用于底模上的荷载：P2=10.99x1x3x26.5x1.05/1x3=305.797KN/m2施工机具及人群荷载：2.5Kpa振捣砼产生的荷载：2.0Kpa底板处底模所受荷载：P强=31.369+2.5+2.0=35.869KpaP刚=31.369+2.5=33.869Kpa腹板处底模所受荷载：P强=305.797+2.5+2.0=310.297KpaP刚=305.797+2.5=308.297Kpa3.1.2面板计算面板拟采用8mm厚钢板，腹板下净跨度136mm，底板下跨度440mm。3.1.2.1腹板下面板计算a、 强度计算面板按多跨连续梁计算，取1m板宽进行计算。/m /mb、刚度计算可以3.1.2.2底板下面板计算a、强度计算 可以b、刚度计算 可以3.1.3底模纵梁计算纵梁跨度5206mm3.1.3.1腹板处纵梁计算腹板下拟采用5I40c工字钢/m /ma、强度计算其受力简图如图示： RA=310.297x3x（1.5+1.453）/5.206=528.029KNRE=310.297x3-528.029=402.862KNMB=528.029x0.753=397.606KNmMD=402.862x1.453=585.358KNm设弯矩最大发生在距B点m处，RA= Mmax=RA（0.753+1.702）- =528.029x2.455-310.297x1.702=1296.311-528.125=768.186KNm Mmax=768.186KNmW=5950cm3 可以b、刚度计算弯矩最大处，即是剪力最大处， =0.000223x（20.824-1.622-1.729）x2.455-4.631+1.925=0.0088m=8.8mm 可以3.1.3.2底板处纵梁计算底板处拟采用40a槽钢，间距550mm，Wx=879cm3 Ix=17580cm4/m /ma、强度计算其受力简图如图示：其受力简图如图示： RA=19.728x3x（1.5+1.453）/5.206=33.571KNRE=19.72x3-33.571=25.613KNMB=33.571x0.753=25.279KNmMD=25.613x1.453=37.216KNm设弯矩最大发生在距B点m处，RA= Mmax=RA（0.753+1.702）=82.417KNm W=879cm3 可以b、刚度计算弯矩最大处，即是挠度最大处， =0.0036m=3.6mm 可以3.1.4底模前横梁计算底模前横梁由2I56b工字钢组成，共设5个吊点，其腹板下横梁所受线荷载：=（310.297x3x1/2x1）+（10x6x0.801/2x1）+（2.25x1x0.008x78/1+1.15x2）=465.446+12.015+1.404=481.165KN/m底板下横梁所受线荷载： =（322.821+17.67+8.424）/6+2.3=60.453KN/m底模前横梁计算简图如下： 由于底模前横梁计算荷载对称，将其简化如下，并将腹板下线荷载简化成集中荷载： 固端弯矩： A C D K分配系数 0.6920.308 固端力矩60.146-45.34 45.34-10.246 -4.56 -2.2849.9-49.9 43.06a、强度计算 可以b、刚度计算 可以3.1.5底模后横梁计算底模后横梁由2I56b工字钢组成，共设4个吊点，其腹板下横梁所受线荷载其底板下横梁所受线荷载底板后横梁计算简图如下：由于底模后横梁计算荷载及结构对称，并将部分荷载简化为集中力，则其计算简图如下： 固端弯矩： A B C分配系数 0.6340.336固端力矩0 347.691-116.070 -58.035 -146.847-84.774 84.774-200.844 26.7390 200.844a、强度计算 可以b、刚度计算将AB此段梁作为简支梁考虑，计算腹板外侧挠度值。 可以3.1.6底模悬吊系统计算底模吊杆均采用冷拉精轧螺纹钢筋及16Mn钢吊带。a、底模前吊杆（带）计算由底模前横梁弯矩图得其剪力图如下：有剪力图得各吊杆所受拉力为：FB=241KNFC=241+90.7=331.7KNFD=90.7KN精轧螺纹钢单根钢筋N=则A点采用一根吊杆；C点采用一根吊带；D点采用一根吊杆。b、底模后吊杆（带）计算由底模后横梁弯矩图得其剪力图如下：有剪力图得各吊杆所受拉力为：FA=81.518KNFB=435.919+144.870=580.789KN精轧螺纹钢单根钢筋N=则A点采用一根吊杆；B点采用一根吊带。c、底模端横梁吊环销式横梁强度计算从计算资料知，底模后横梁吊环受力最大，F=580.789/2=290.395KN销式横梁计算跨度，销式横梁截面尺寸为120x120mm，而2x120=240mm305mm=销式横梁按集中力作用下的简支梁计算。 可以d、底模端横梁吊环销式横梁刚度计算 可以e、底模端横梁吊环销式横梁抗剪计算Q=F/2=290.395/2=145.198KN 可以f、底模端横梁吊环销式横梁轴孔壁承压计算P=Q=145.198KNAC=90x25=2250mm2 可以g、焊接强度计算采用凸形角焊缝，焊脚尺寸，角焊缝计算长度N=145.198KN可以3.2外模计算外模面板采用=8mm热轧钢板，竖肋采用100槽钢及100mm槽钢和100x100x10mm等边角钢焊成桁架结构，每节模板长4.5m，竖向分节为2.5x4+1.52m，小肋采用100x100x10mm角钢，横肋采用2140b槽钢，按容许应力法计算。3.2.1腹板处外模计算。3.2.1.1荷载计算，砼重力密度：=26.5kNm3砼灌注时气温：T=12则新浇砼的初凝时间t0=200（12+15）=7.4h 取t0=8h砼灌注时间v=1.5mh外加剂影响修正系数B1=1.2砼坍落度影响修正系数B2=1.15一次浇注砼总高度11.0m根据砼结构工程施工及验收规范规定，当采用内部振捣器时，新浇砼作用于模板的最大侧压力标准值，当砼浇注速度在6mh以下时，按下列两式计算，并取两式中的较小值。新浇筑砼对模板的最大侧压力：F=26.5x11=291.5KN/m2F=Fmin=78.828KN/m2采用导管向模板内供料，因砼厚度大于1.0m，其产生的冲击荷载不计，振捣砼时对侧面模板的压力按4.0KPa计。P强=78.828+4=82.828KN/m2 P刚=78.828KN/m23.2.1.2面板计算竖肋间距0.55m，小肋间距0.4m，a、强度计算 按双向板计算取均布荷在作用下一边简支，三边固定的板进行计算，K K KK K取1mm宽板条作为计算单元，荷载：q强=0.08283N/mm q刚=0.07883N/mm支座弯矩： 可以跨中弯矩： 钢板的泊松比则 可以b、挠度计算 可以3.2.1.3竖肋计算竖肋间距550mm，采用10槽钢，支承在水平肋上，其荷载为：/m /m其竖肋为两端带悬臂梁，计算图示如下：其弯矩图如下：a、强度计算由弯矩图得：由槽钢 可以b、挠度计算跨中部分挠度： 可以悬臂部分挠度： 可以3.2.1.4小肋计算小肋最大间距400mm，采用100x100角钢，按两端简支梁计算，小肋所受线荷载为：/mm /mma、强度计算 可以b、挠度计算 可以3.2.1.5横肋计算横肋间距1.4m，采用214b槽钢，拉杆间距为0.65+2x1.6+0.65=4.5m，其线荷载为：/mm /mm其横肋为二端带悬臂的二跨悬臂梁，其受力简图如下： 固端力矩： B C D分配系数0.500.50固端力矩-2.48x107 2.52x107-2.12x107 2.48x107-2.48x107 2.52x107-2.52x107 2.48x107a、强度计算由弯矩图得： 可以b、挠度计算悬臂端挠度： 可以跨中挠度： 可以3.2.1.6拉杆计算每根拉杆所受力N=82.83x1.25x1.6=165.66KN单根精轧螺纹钢筋设计承载力N=3.2.2挑檐处外模计算3.2.2.1荷载计算砼重力密度：=2650kg/m3=26.5KN/m3砼超灌系数：1.05挑檐处砼作用于底模上的荷载：P1=（0.55+0.4）/2x26.5x1.05=13.217KN/m2施工机具及人群荷载：2.5Kpa振捣砼产生的荷载：2.0Kpa挑檐处底模所受荷载：P强=13.217+2.5+2.0=17.717KpaP刚=13.217+2.5=15.717Kpa3.2.2.2面板计算面板拟采用=8mm厚钢板，跨度，a、强度计算面板按多跨连续梁计算，取1m板宽进行计算。/m /m 可以b、刚度计算可以3.2.2.3纵肋计算 纵肋采用10槽钢，间距0.424m，跨度1100mm，两端支承在横肋上，按简支梁考虑。a、强度计算/m /m 可以b、挠度计算 可以3.2.2.4横肋计算横肋采用10槽钢，间距1.1m，三点支承在10槽钢上，按两跨连续梁计算。 固端弯矩： A B C分配系数 0.4740.526固端弯矩0 2.053-1.670 0 -0.182-0.2010 1.871-1.871 0a、强度计算 可以b、刚度计算 可以3.2.3外滑梁计算外滑梁采用I56b工字钢，长12m,A3。3.2.3.1、悬灌时外滑梁计算a、荷载计算外模重：11.947T=119.47KN外滑梁系统重：2.19T=21.9KN砼重力密度：=2650kg/m3=26.5KN/m3施工机具及人群荷载：2.5x1.7x4=17KN砼超灌系数：1.05挑檐处砼重：P1=（0.55+0.4）/2x1.7x4x1.05x26.5=89.88KN外滑梁所受线荷载：b、外滑梁强度计算外滑梁荷载计算简图如下：RA=RE=55.17x4.5/2=124.133KNMB=MD=124.133x0.25=31.033KNmMC=124.133x2.5-55.17x2.25x2.25/2=310.333-139.649=170.684KNmMmax=170.684KNmWx=2447cm3 Ix=68510cm4 可以c、外滑梁刚度计算 可以3.2.3.2、行走时外滑梁计算a、荷载计算外模重：11.947T=119.47KN外滑梁系统重：2.19T=21.9KN 外滑梁所受线荷载：b、外滑梁强度计算外滑梁荷载计算简图如下：RA=31.42x4.5 x5.5/8=97.21KNRE=31.42x4.5-97.21=44.18KNMB=97.21x0.25=24.3KNmMD=44.18x3.25=143.59KNmMmax=163.48KNmWx=2447cm3 Ix=68510cm4 可以b、 外滑梁刚度计算X=0.25+2.25=2.5m 可以3.2.3.4外滑梁前吊系统计算外滑梁工字钢通过80mm钢销与U形吊环相连，而U形吊环通过精轧螺纹钢与挂篮前横梁相连。a、外滑梁连接孔承压计算(16Mn钢)P=RA=124.133KNAC=d=80x（20x2+14.5）=4360mm2 可以b、钢销的弯曲应力计算（45#钢）因为钢销计算跨度=140mm2x80=160mm=2d不考虑弯曲应力。c、钢销的抗剪应力计算Q=RA/2=124.133/2=62.067KN 可以d、U形吊环孔壁承压应力计算P=RA/2=60.067KNAC=d=80x60=4800mm2 可以e、U形吊环拉应力计算N=RA/2=60.067KNA=40x（180-86）+（160-86）x20=3760+1480=5240mm2=N/A=60.067x103/5240=11.463MPa250MPa= 可以3.2.3.5后锚托轮计算 采用托轮架板，吊轮横轴，等长双头螺栓及支撑管组成托轮架，在其上两侧各安装托轮，支承外滑梁，在吊轮横梁上安装32mm精轧螺纹钢，组成后锚托轮，并将其锚固于翼缘板上。a、 托轮架板强度计算托轮架板可看作一端固结的悬臂梁，其计算图式如下：Mmax=m=4.655KNm中性轴距下缘距离=47.2mmIx=260x203/12+（12.8）2x260x20+20x503/12+（22.2）2x50x20x3=173333+851968+208333+1478520=2712154mm4WX=IX/22.8=118954mm3max=Mmax/Wx=39.13MPa262.5MPa= 可以b、托轮架板刚度计算 可以c、吊轮横轴强度计算Fc=RE=124.133KNRA=RB=62.067KNWx= 可以d、吊轮横轴刚度计算Ix=120x1203/12-34x1203/12=12384000mm4 可以e、吊轮横轴抗剪计算Q=RA=62.067KN 可以f、吊轮横轴孔壁承压计算P=RA=62.067KNAC=60x40=2400mm2 可以3.3内模计算：内模面板采用2.5mm厚平面钢模板，模板尺寸为1500x300mm，侧面模板纵向排列为1500x3=4500mm，其力学性能为板面至中性轴距离为y0=1.07cm，截面惯性矩Ix=28.59cm4，截面最小抵抗矩Wx=6.45cm3，其竖带采用10槽钢，间距500mm，水平带采用214b槽钢，间距1.1m及1.4m，顶模、底模模板采用216b槽钢，间距500mm，其直接放置在由I56b的工字钢及横向连接系内滑梁上。3.3.1侧模计算3.3.1.1荷载计算由腹板处外模计算资料得：P强=82.828KN/m2P刚=78.828KN/m23.3.1.2面板计算q强=0.3x82.828=24.848KN/mq刚=0.3x78.828=23.648KN/m其计算简图如下：a、强度计算 可以b、刚度计算 可以3.3.1.3竖肋计算 竖肋间距500mm，采用10槽钢，支承在水平肋上，其荷载为：q强=0.08283x500=41.415N/mmq刚=0.07883x500=39.415N/mm其竖肋为两端带悬臂梁，计算简图如下：a、强度计算由弯矩图得：10槽钢 Ix=198cm4 可以b、刚度计算跨中部分挠度： 可以悬臂部分挠度： 可以3.3.1.4横肋计算横肋间距1.4m及1.1m，间隔布置，采用214a槽钢，拉杆间距0.65+2x1.6+0.65=4.5m，其线荷载为：q强=0.08283x1250=103.538N/mmq刚=0.07883x1250=98.538N/mm其横肋为两端带悬臂的二跨连续梁，其受力简图如下： 固端力矩： B C D分配系数 0.500.50固端力矩-2.48x107 2.52x107-2.12x107 2.48x107-2.48x107 2.52x107-2.52x107 2.48x107a、强度计算由弯矩图得： Ix=564x2=1128cm4 可以b、刚度计算悬臂部分挠度： 可以跨中挠度： 可以3.3.2顶模计算3.3.2.1荷载计算砼重力密度：=2650kg/m3=26.5KN/m3砼超灌系数：1.05施工机具及人群荷载：2.5KPa挑檐处砼作用于底模上的荷载：P1=（0.55x3.0x6+1.0x0.4x3.0）x1.05x26.5/3.0x6=（9.9+1.2）x1.05x26.5/18=17.16KN/m3振捣砼产生的荷载：2.0KPa底模所受荷载：P强=17.16+2.5+2.0=21.66KN/m2P刚=17.16+2.5=19.66KN/m23.3.2.2面板计算q强=0.3x21.66=6.498KN/mq刚=0.3x19.66=5.898KN/m其值均小于侧模面板计算的线荷载，面板满足强度及刚度要求。3.3.2.3横梁计算q强=21.66x0.5=10.83KN/m=10.83N/mmq刚=19.66x0.5=9.83KN/m=9.83N/mm其横梁可看作两端悬臂的简支梁，其计算简图如下：内侧模作用在横梁上自重F=9x0.5x0.5+12x0.1+0.5x0.30=2.25+1.2+0.15=3.6KNa、强度计算由弯矩图得：18b Ix=1370cm4 可以b、刚度计算跨中部分挠度： 可以悬臂部分挠度： 可以3.3.3内滑梁计算内滑梁采用左右各一根I56b工字钢，长12m，两工字钢间采用桁架相连成整体。3.3.3.1荷载计算内模重：119.21KN内滑梁重：63.27KN顶板混凝土重：（0.55x6x3+1.0x0.4x3）x1.05x26.5=308.86KN施工机具及人群荷载：2.5x6x3=45KN内滑梁所受线荷载：（119.21+63.27+308.86+45）/4.5x2=59.60KN/m3.3.3.2内滑梁强度计算内滑梁荷载计算简图如下：RA=RB=59.60x2.25=134.1KNMC=ME=134.1x0.25=33.525KNmMD=134.1x2.5-59.6x2.25x2.25/2=335.25-150.86=184.39KNm Ix=68510cm4 可以3.3.3.3内滑梁刚度计算 可以3.3.3.4内滑梁前吊系统计算外滑梁工字钢通过80mm钢销与U形吊环相连，而U形吊环通过精轧螺纹钢与挂篮前横梁相连。a、外滑梁连接孔承压计算P=RA=134.1KNAC=d=80x（20x2+14.5）=4360mm2 可以b、钢销的弯曲应力计算(45#钢)钢销的计算跨度L=140mm2x80=160mm=2d，故不需计算弯曲应力。c、钢销的抗剪应力计算Q=RA/2=134.1/2=67.05KN 可以d、U形吊环孔壁承压应力计算（16Mn钢）P=RA/2=67.05KNAC=d=80x60=4800mm2 可以e、U形吊环拉应力计算N=RA/2=67.05KNA=40x（180-86）+（160-86）x20=3760+1480=5240mm2=N/A=67.05x103/5240=12.80MPa250MPa= 可以3.3.3.5后锚托轮计算采用托轮架板，吊轮横轴，等长双头螺栓及支撑管组成托轮架，在其上两侧各安装托轮，以支承外滑梁，在吊轮横梁上安装32mm精轧螺纹钢，组成后锚托轮，并将其锚固在箱梁顶板砼上。a、 托轮架板强度计算托轮架板可看作一端固结的悬臂梁，其计算图式如下：Mmax=m=5.029KNm由外滑梁托轮架板强度计算资料得：Ix=2712154mm4WX=118954mm3max=Mmax/Wx=42.28MPa262.5MPa= 可以b、托轮架板刚度计算 可以c、吊轮横轴强度计算 (45#钢) Fc=RE=134.1KNRA=RB=67.05KNMmax=67.05x0.126=8.448KNmWx= 可以d、吊轮横轴刚度计算Ix=120x1203/12-34x1203/12=12384000mm4 可以e、吊轮横轴抗剪计算Q=RA=67.05KN 可以f、吊轮横轴孔壁承压计算P=RA=67.05KNAC=60x40=2400mm2 可以3.4挂篮前横梁计算（16Mn钢）挂篮前横梁由2I56b工字钢组成，共设10个吊点，其中底模前横梁设6个吊点，外模设2个吊点，内模设2个吊点，底模前横梁6各吊点受力分别为FA=59.841KN， FC=531.457KN FD=70.919KN，外模吊点受力为124.133KN，内模吊点受力为134.1KN，挂篮前横梁计算简图如下：RA=RB=920.45KNMD=MC=-59.841x0.9=-53.857KNmMA=MB=-59.841x1.55-124.133x0.65=-173.44KNmME=MK=-59.841x2.3-124.133x1.4+920.45x0.75=378.918KNmMF=MJ=-59.841x3.4-124.133x2.5+920.45x1.85-531.457x1.1=-203.459-310.333+1702.833-584.603=604.438KNmMG=MI=-59.841x4.3-124.133x3.4+920.45x2.75-531.457x2.0-134.1x0.9=-257.316-422.052+2531.238-1062.914-120.69=668.266KNm3.4.1强度计算 Ix=2x68510=137020cm4 可以3.4.2刚度计算在FC=FM=59.841KN力作用下前横梁在H点所产生的挠度在FD=FL=124.133KN力作用下前横梁在H点所产生的挠度在FE=FK=531.457KN力作用下前横梁在H点所产生的挠度在FF=FJ=134.1KN力作用下前横梁在H点所产生的挠度在FG=FI=70.919KN力作用下前横梁在H点所产生的挠度 +=0.0022+0.002-0.0096-0.0056-0.004=-0.015m 可以3.5挂篮主桁架计算3.5.1设计主要技术参数（1） 箱梁分段最重：267.9t；（2） 挂篮浇注箱梁分段长度为2.0m，5x3.0m，3x3.5m，12x4.0m；（3） 挂篮浇注箱梁高度变化范围：11.56.0m；（4） 箱梁底宽8.0m，顶宽11.4m。3.5.2挂篮主桁尺寸选择挂篮主桁架尺寸选取的原则为：（1） 满足悬臂浇注的要求，能够适合不同长度的灌注梁段；（2） 满足施工时工作面的要求，使得施工人员有工作空间。（3） 各个杆件受力基本相等，即按等强度设计。考虑到本桥施工中挂篮浇注分段长度最大为4m，因此每个杆件水平方向长度为5m。其主桁各部尺寸拟定如下图： 3.5.3荷载系数（1） 考虑箱梁砼浇注时胀模等因素的超载系数：1.05；（2） 浇注砼的动力系数：1.2；（3） 挂篮空载行走时的冲击系数：1.3；（4） 浇注砼和挂篮行走时的抗倾覆稳定系数：2.03.5.4挂篮主桁所受荷载（1） 箱梁荷载：1.05x267.9=281.3T=2813KN（2） 浇注砼时的动力附加荷载：1.05x267.9x20%=56.26T=562.6KN（3） 施工机具及人员荷载：3.0x11.4x2.5=85.5KN（4） 挂篮自重（不包括主桁）：65T=650KN（5） 风荷载：500Pa（6） 混凝土偏载：箱梁两侧腹板浇注最大偏差取10m3砼，重量265KN（7） 挂篮自重（包括主桁）：88T=880KN3.5.5荷载组合荷载组合：混凝土重量+动力附加荷载+挂篮自重+人群及施工机具重荷载组合：混凝土重量+挂篮自重+混凝土偏载+人群及施工机具重荷载组合：混凝土重量+挂篮自重+人群及施工机具重荷载组合：挂篮自重+冲击附加荷载+风载荷载组合，用于主桁承重系统强度和稳定性计算；荷载组合用于刚度计算；荷载组合用于挂篮行走验算。因为荷载组合工况下单片主桁所受荷载P=（2813+562.6+85.5+650）/4=1028KN荷载组合工况下单片主桁所受荷载P=1020KN用于主桁承重系统强度强度和稳定性计算的外荷载为P=1028KN荷载组合工况下单片主桁所受荷载P=（2813+880+85.5）/4=945KN 3.5.6主桁承重系统强度及稳定性计算3.5.6.1主桁各杆轴力计算由 得RD=1028KN由 得RC=2056KN 由 得 由 得 解 得：N1=1483.6KN（拉杆） N2=1515.4KN（压杆） 由 得 （拉杆）由 得 （压杆） 由 得 （压杆）3.5.6.2拉杆计算主桁架杆件拟采用HW300x305x15x15及两侧贴20x270钢板而成，其断面尺寸如下：A=135.4+27x2x2=243.4cm2主桁杆件中，只有N1、N4杆件受拉，而N4=1744.7KN为最大，杆件最长，只需计算 N4杆件受力即可。a、拉杆强度计算 Am=243.4cm2而销孔处净截面面积Aj=243.4+4x27+4.8x23-4.2x2x10.1=243.4+108+110.4-84.84=376.96cm3 可以b、拉杆刚度计算 =4925mm 可以c、拉杆销孔壁承压计算AC=42x2x120+120x15=11880mm2P=1744.7KN 可以3.5.6.3压杆计算在主桁的所有压杆中，AC杆受压力最大，为N2=1515.4KN，杆件最长为，则只需计算AC杆即可。a、压杆的总体稳定 N=1515.4KNAm=243.4cm2Ix=28161cm4 Iy=25529cm4 控制长细比，查表得 可以b、压杆的局部稳定计算 可以c、压杆的刚度计算 可以3.5.6.4钢销及销孔计算钢销采用120mm 45#钢钢销计算跨度a、钢销的弯曲应力计算 2x100=200 钢销按简支梁进行计算，作用在钢销上的力F=N4=1744.7KN，其计算简图如下：RA=RB=872.4KN Mmax=27.917KNmWx= 可以b、钢销的剪应力计算Q=872.4KN 可以c、杆件销孔承压计算P=872.4KN AC=44x120=5280mm2 可以d、节点箱销孔承压计算P=872.4KN AC=（20+16）x100=3600mm2 可以3.5.6.5节点箱计算均采用=20mm16Mn钢板作节点箱板，采用=10mm16Mn钢板作封板，=16mm16Mn钢板在销孔处作加强板。a、抗拉强度计算因为BD杆所受压力最大，而B节点箱在销孔处断面最小，所以需对B节点箱在销孔处进行抗拉强度计算。 N=1744.8KNA=（580-100）x20+（220-100）x16+346x10x2=（9600+1920+3460）x2=29960mm2 可以b、抗剪强度计算Q=872.4KNA=36x250x2=1800mm2 可以c、抗压强度计算由主桁各杆轴力计算资料知RC=2056KN Am=（980x20+346x10+306x16）x2=（19600+3460+4896）x2=55912mm2 控制长细比，查表得 可以d、抗弯计算由于A节点箱上放置挂篮前横梁，节点箱上有偏心荷载1028KN，且节点箱端面上有突变，其偏心距e=0.24m，IX= 可以3.5.6.7挂篮主桁前支点计算主桁前支点采用16Mn钢板加工的托船通过45#钢材质的钢销与主桁C节点箱相连。a、钢销抗弯计算F=RB=RD=2056/2=1028KNMmax=1028x17.5x10-3=17.99KNmWx= 可以b、钢销抗剪计算Q=1028KN 可以c、节点箱销孔承压计算P=1028KN AC=36x120=4320mm2 可以d、滑船销孔承压计算P=1028KN AC=60x120=7200mm2 可以e、托船抗压计算 Am=300x60x2+280x25+130x10x2=36000+7000+2600=45600mm2 控制长细比，查表得 可以3.5.6.8后横桁梁计算后横桁梁采用16Mn218b槽钢组成，上、下弦杆由214b槽钢组成，斜杆通过=10mm钢板焊成桁架结构。a、外横桁梁计算弦杆应力计算由底模后横梁计算资料得：F=81.518/2=40.759KN由得：Fx（3350+1675）=N1x1600N1=40.759x（3350+1675）/1600=128.01KNAm=2x29.3=58.6cm2 可以上弦连接器连接螺栓计算上弦连接器采用10个M22螺栓连接N=128.01KNA=10x 可以A点销栓计算由 得：RA=81.518KN RB=128.01KN螺栓采用52， 45#钢 可以b、中横桁梁计算m=81.518x2.8125=229.27KNmIX=2x1370x2+802x58.6x2=5480+750080=755560cm4WX=IX/=755560/80=9444.5cm3 可以3.5.6.9后锚系统计算后锚系统主要由每片主桁下锚于腹板竖向预应力筋上的225a、长三根下锚梁、6根直径32mm精轧螺纹钢筋及222b、长三根上锚梁组成。RD=1028KNR倾=2.0FD=2x1028=2056KNa、后锚杆计算FD=2056KN每根锚杆受力N=2056/6=342.7KN单根直径32mm精轧螺纹钢N=836KNN=342.7KNN 可以b、下锚梁计算（A3钢）由 得：342.7x750+342.7x350-FCx700=0FC=538.53KN由 得FA=342.7x2-538.53=146.87KN Mmax=51.405KNmWx= 可以c、上锚梁计算（A3钢）其计算简图如下：Mmax=68.54KNmWx= 可以3.5.7挂篮行走抗倾覆计算用于挂篮行走验算抗倾覆的荷载组合为挂篮自重+冲击附加荷载+风载挂篮自重（不包括内模）： 630KN 作用于前吊杆冲击附加荷载：0.3x630=189KN 作用于前吊杆风载：根据路桥施工计算手册顺桥向作用风荷载F风=40%的横向风压x迎风面积=40%x500x7.8x4.37=6817.2N=6.817KN水平方向作用于挂篮中部。其受力图示如下：由 得：（630+189）x5000+6.817x2185=FEx5600FE=（4095000+14895）/5600=734KN挂篮行走时的抗倾覆稳定系数：2.0单片主桁后锚行走系统受力F=734KN3.5.7.1后锚行走系统计算后锚行走系统主要有反扣于走行轨上滚动的反扣轮、轮架组成，后锚行走系统通过销栓与挂篮后节点箱相连。a、反扣轮架板强度计算反扣轮架板可看作一端固结的悬臂梁，其计算图示如下：中性轴距下缘距离Wx= 可以b、反扣轮架刚度计算 可以c、连接销栓强度计算采用45#钢，85mmF1=F2=F/2=734/2=367KNMmax=MB=MD=367x38.5x10-3=14.13KNmWx= 可以d、连接销栓刚度计算I= 可以e、连接销栓抗剪计算Q=367KN 可以f、连接销栓孔壁承压计算P=367KN AC=85x32=2720mm2 可以3.5.7.2挂篮行走轨道梁计算轨道梁采用16Mn，=16mm及20mm钢板焊接而成1.0m及1.5m梁。采用2根45#、直径50销栓拼接而成。采用小扁担与直径32mm精轧螺纹钢将轨道梁每间隔1.11m及0.37m锚于腹板竖向预应力上。a、锚点间无轨道梁接头情况下轨道梁强度计算F=734KN中性轴距轨道梁下缘的距离：Wx= 可以b 、轨道梁节点处在锚点之间中点时销栓抗剪计算最大切向力Nmax=N2=Nmax=Q=219.13kN 可以c、销栓孔壁承压计算P=Nmax=219.13KN AC=28x50=1400mm2 可以3.5.8主桁刚度计算主桁所受荷载：P=945kN3.5.8.1主桁在P=1时各杆内力由 得RD=1由 得RC=2 由 得 由 得 解、 得：N1=1.443（拉杆） N2=1.474（压杆） 由 得 （拉杆）由 得 （压杆） 由 得 （压杆） （压杆）3.5.8.2主桁