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1、（ （60+100+60） ）m 三三 角角 形形 挂挂 篮篮计计算算说说明明书书第第 1 章章 设计计设计计算算说说明明21.1 设计设计依据依据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JTJ041-2000；3、 钢结构设计规范GBJ17-88；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；1.2 工程概况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 60+100+60m 的单箱单室连续梁。箱梁顶宽 12m，翼缘板长 2.65m，支点处梁高 7.85m，跨中梁高
2、4.850m，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 2.0m,边跨直线段长度为 9.75m；挂篮悬臂浇注箱梁最重块段为 4#块，其重量为 159.625 吨，第一块重为 154.778 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。1.3 挂挂篮设计篮设计1.3.1 主要技主要技术术参数参数、钢弹性模量 Es2.1105MPa；3、材料强度设计值：Q235钢 厚度或直径16mm，f=215N/m
3、m2，fV=125 N/mm2Q345 钢 厚度或直径16mm，f=310N/mm2，fV=180 N/mm2厚度或直径1640mm，f=295N/mm2，fV=170 N/mm2高强精轧螺纹钢 25(PSB785)，极限强度f=980Mpa，屈服强度fV=785Mpa；张拉千斤顶为：YC60A 型千斤顶；1.3.2 挂挂篮篮构造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
4、下普通纵梁为 I28b 热轧普通槽钢组焊。主桁系统重 11.65t、行走系统（包括滑梁）重 9.495t、底篮 15.06t、侧模重 22.55t、内模系统重 1.876t，张拉操作平台重0.5t，吊杆及其他吊具重 1.226t，其他操作平台重 1t，整个挂篮系统重 63.36t。1.3.3 挂挂篮计篮计算算设计设计荷荷载载及及组组合合 、荷载系数考虑箱梁混凝土浇筑时胀模等系数的超载系数：1.05；浇筑混凝土时的动力系数：1.2；挂篮空载行走时的冲击系数 1.3；浇筑混凝土和挂篮行走时的抗倾覆稳定系数：1.5。、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
5、 159.625t 计算；施工机具及人群荷载：2.5kN/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；4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。1.3.4 内力符号内力符号规规定定轴力：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5第第 2 章章 挂挂篮篮底底篮篮及吊杆及吊杆计计算算2.1 底底篮篮各各项计项计算指算指标标1#梁段长度为 2.5m，重量为 154.778t，4#块梁长 3.0m，重量为 159.625
6、 吨，施工机具及人群荷载 2.5kPa。恒载分项系数 K1=1.2；活载分项系数 K2=1.4。2.1.1 腹板下面加腹板下面加强纵强纵梁的梁的计计算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 7.193m 和6.895m，加强纵梁间腹板宽 1.0m（每边由 2 片加强纵梁承受），加强纵梁间距为 0.4m。腹板处混凝土线荷载为：mkNq/76.23005. 12 . 1265 . 22 5 . 21)895. 6193. 7(1模板重量按 1kN/m2计，模板荷载为：mkNq/2 . 12 . 1*1*12人群及机具荷载为：mkNq/5 . 34 . 10 . 15 .
7、23倾倒和振捣混凝土产生的荷载；mkNq/6 . 54 . 10 . 1441#块每根加强纵梁上的均布荷载为：mkNqq/5 .1202/2412/总加强纵梁的受力及计算模型如图 1。6图 1支点反力分别为RA=120.52.519（2.015+2.519x0.5）/5.022=196.52kN08 . 6cosRB=120.52.519（0.488+2.519x0.5）/5.022=104.88kN08 . 6cos最大弯矩mkNM29.257)022. 522745. 3519. 2488. 0(022. 52745. 3519. 28 . 6cos5 .1200max腹板处纵梁选用 22
8、8b,截面形式如图 2图 2查表知28b 槽钢的截面特性参数为：432764047212037347.8426981413582.3121537714311.3467mmImmWmmAxx弯曲应力： f=215Mp ,满足要求。MpWMw1828426981413582.311029.2576 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：mmEIX142745. 3519. 2)488. 013. 2( 022. 513. 2413. 2)022. 5519. 2022. 52745. 34022. 54(242745. 3519. 28 . 6cos5 .12043220
9、5022/300=16.74cm，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。72.1.2 底板下普通底板下普通纵纵梁的梁的计计算算底板下普通纵梁按 4#梁段计算。计算混凝土厚度 0.963m0.907m，底板荷载由5 根普通纵梁承受。底板混凝土荷载： mkNq/96.14305. 12 . 1263237 . 4)907. 0963. 0(1模板重量按 1kN/m2计，模板荷载为：mkNq/64. 52 . 117 . 42人群及机具荷载：mkNq/45.164 . 15 . 27 . 43倾倒和振捣混凝土产生的荷载：mkNq/32.264 . 17 . 444每根普通
10、纵梁上的均布荷载为：mkNqqi/06.326/37.1926/计算模型如图 3 所示：图 3支点反力分别为RA=32.062.519（2.015+2.519x0.5）/5.022=52.29kN08 . 6cosRB=32.062.519（0.488+2.519x0.5）/5.022=27.90kN08 . 6cos最大弯矩mkNM45.68)022. 522745. 3519. 2488. 0(022. 52745. 3519. 28 . 6cos06.320max普通纵梁为 2I28b 热轧普通槽钢，截面形式如图 4 所示。8图 4组合截面参数为：A= 18231.3467215378
11、I= 294488014.430716W= 1963253.4295381：2mm4mm3mm，满足要求。226 /215/87.34953811963253.421045.68mmNfmmNWMx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：mmEIX42745. 3519. 2)488. 013. 2( 022. 513. 2413. 2)022. 5519. 2 022. 52745. 34022. 54(242745. 3519. 28 . 6cos06.32432205022/300=16.74cm，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。
12、2.2 底底篮篮托梁托梁计计算算2.2.1 后托梁后托梁浇浇注状注状态态（按（按 4#梁段梁段计计算）算）由普通纵梁的计算可知，支座反力 RA=52.29KN , RA=27.90KN，。因此前托梁承担底部荷载的 35%，后托梁承%35%10090.2729.5290.27BAB RRR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：kN42.239%65)846. 623241(底板处的荷载：kN64.80%65)645. 877 . 237.192(后托梁自重产生的荷载为 1.73KN/m9用结构计算软件进行受力分析，后托梁浇注状态受力
13、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 810查表知36a 槽钢组成的箱形结构截面特性参数为：432247491m452452705.761838m2381330.0277598m18411.7980mImWmAxx最大弯曲应力: ，满226 /215/80.777618382381330.021027.185mmNfmmNWMx后足要求。最大剪应力：,满足要求。MpMpA12502.177759818411.7980104 .3133max最大挠度
14、满足要求mmmm8 .32400/131207 . 3 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-25*150 材质为 Q345 的钢带。kNR44.6802564.80442.239验算吊杆强度 ，满足要求。MpMpAR29545.181150*251044.6803 2.2.1 后托梁行走工况下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 5.35KN/m腹板下加强纵梁自重荷载为 6.846KN底板下普通纵梁自重荷载为 8.645KN后托梁自重产生的均布荷载为 1.73KN/m计算模型图如图 9 所示：图 911图 10
15、弯矩图(KNm)最大弯曲应力： ，满226 /215/92.887618382381330.021075.211mmNfmmNWMx后足要求。图 11 剪力图(KN)最大剪应力：223max/125/6 . 37759818411.79801022.66mmNmmNAQ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mmmm8 .32400/131203 .24 12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。2.3 前横梁前横梁2.3.1 前横梁前横梁浇浇注工况下受力注工况下受力计计算（按算（按 4#梁段梁段计计算）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P1=60KNP2=70KNP3=340KNP4=540KNP5= 40KN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)13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：A= 26632.3507101833mm2 W= 3742543.62716939mm3 I= 785934161.705572mm4图 16 组合型钢截面最大弯曲应力：=215N/mm2 满
