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1、重庆云阳长江公路大桥桁式挂篮计算书一、工程概况重庆云阳长江公路大桥主桥长 637.0 米，桥跨组合为 132.0318.0187.0 米。 主桥结构型式为高、低塔、双索面、密索、对称扇形布置、预应力钢筋砼双纵肋主梁、 塔梁分离的支撑体系斜拉桥。主梁为预应力砼双纵肋，肋高230 cm,肋腹宽为160 cm,肋底宽260 cm,顶板 厚25 cm,翼缘板宽120 cm,桥面全宽20.5m。主梁标准块件每节段长6.0 m,节段内设一道25 cm厚的横隔板，S段0号块长 为 8.0 m。二、设计依据1、重庆云阳长江公路大桥两阶段施工图设计文件2、公路桥涵施工技术规范（JTJ041 2000）3、公路桥
2、涵钢结构及木结构设计规范（JTJ025-85）4、钢结构原理与设计（清华版）5、路桥施工计算手册（人交版）6、结构力学、材料力学（高教版）三、主要技术参数1. 挂蓝设计荷载：3000kN （不含挂蓝自重）；2. 挂蓝自重1166kN。其中主桁架353kN,底篮378kN,模板与支架335kN,人 员机具 100kN；3. 标准悬浇梁段：长6.0 m,宽20.5 m,高2.3 m,砼方量88.94m 3,重2313kN；4. 挂蓝利用系数入=0.51，满足设计规范要求。四、材料主要参数1、弹性模量：16Mn、A3 型钢：E=2.06 105Mpa。2、弯曲正应力：A3 型钢6 = 145 Mpa
3、, 16Mn 钢6 =210 Mpa。3、轴向应力：A3 型钢6 = 140 Mpa, 16Mn 钢6 =200 Mpa。4、允许剪应力：A3 型钢t =85 Mpa, 16Mn 钢t =120 Mpa。五、材料截面特性计算表 1挂篮杆件截面特性别 类号 编 件 杆o25 积 面r截主桁杆件GJ4421426前上横梁杆件GJ Q8821855J2 GJQ8821855J3 GJQ6J4 GJQ8821855J5 GJQ8584.J6 GJQ4421426J7 GJ Q4421426前上横梁杆件8 GJQ4421426J9 GJQ8584.8584.GJ Q8584.12 GJQ44214263
4、GJQ8584.后横梁杆件一GJ H4421426442142644322.44321.44322.注：1）本挂篮采用销接，所有杆件视为桁架单元，只需计算截面面积；2）挂篮前、后下横梁均采用21，为连续杆件，其截面积A = 238X 10-450a刚度 I = 9.294X 10如4；3）吊杆采用冷拉W级钢，截面积A=8.04X10-4m2。六、标准段荷载计算图1 （单位：cm）把砼的一半重量作用在前横梁上，1、2、3各部分线荷载计算如下:g =p ghL/2=26kN/11 m 3 g =p ghL/2=26kN/12 / m 3g =p ghL/2=26kN/13 / m 3X2.3mX3
5、m/2=23.4kN/m；X 2.3m X 3m/2=179.4kN/m；X 0.25m X 3m/2=19.5kN/m；七、挂篮空载荷载1、主梁腹腔线荷载a、g 计算：03腹腔模板：21X6X80.0= 10080kg；b、横隔板模板：2X 15X2.2X80.0 = 5280kg；c、腹腔支架：横撑：3X 14X6.0 = 252m立柱：14X6X2.3 = 193.2m纵梁： 13X3X6.0=234m合计： + + = 679.2mX3.84 = 2608.1kgd、腹腔分配梁10:8X10X13.0= 1040kge、前端支架：3.84X(20.5X2X3+2.0X23X2+1.3X
6、23X3)=1170kgf、横隔板底模：78.5X 13.1X0.25X0.01 = 257kg共计：205KNg、纵、横梁自重：(8.5X13X52.7+7X13X11.25)/2X13.0=2.63kN/mg =205/12.9X2+2.63=10.5kN/m032、主梁梁肋线荷载 g 计算：02a、梁肋底模板：2.6X6X0.01X78.5 = 1224.6kg；b、纵、横梁自重：4X8.7X106+8.7X52.7+13X2.6X11.25=4527.5kg；g = (1224.6 + 4527.5) /2X2.6=11.1 kN/m023、主梁翼缘板线荷载 g 计算：01a、翼缘板模
7、板：3700kg；b、翼缘板支架： 横撑：2X8X 1.0= 16.0m 立柱：16X2.0 = 32.0m 纵撑： 4X7.0=28.0m合计： + + = 76.0mX3.84 = 292.0kgc、纵、横梁自重：(2X8.7X52.7+7X2.2X11.25)=1090kgg =(292.0+1090+3700) /2X1.2=21.2 kN/m01八、在g0+g1状态下运行SAP2000程序，计算主桁构件(一)主桁杆件内力分析1、主桁杆件模型建立：3色 File gdit Vi ew De fine Draw Select As s i gn Analyze Display E e s
8、 i gn Options Help采用 SAP2000 空间分析程序，将挂篮主桁杆件简化为空间桁架单元，计算模型 如下：D |制r|J_妙|妙|代|危|Q|gg| 3d|期|紇| * |处|珀|因|合| |田|型| o|fvAl。一、一71一 一、一旦 團画一aR上il土上丄2、主桁前上横梁杆件受力：d|剧圖 丄倉|金|艺|妙四| 3引缈丘“|鉗|翠|眄 2| |心主。一寻亘乂旦亘一鲫一hl一x-土上表2挂篮主桁杆件承受荷载类别杆件编号受力大小（kN）主桁GJ1-1244.98杆件GJ21632.11GJ3-1455.11主桁 杆件GJ4-1359.64GJ51306.73GJ6-8.19主
9、桁R1-1018.82结点R22028.94备注：本计算书中“”表示拉力，“”表示压力，以下类同。图3表4挂篮后上横梁杆件承受荷载表3挂篮前上横梁杆件承受荷载类别杆件编号受力大小（kN）主桁前上横梁杆件QGJ1-179.46QGJ2254.06QGJ3-407.43QGJ4-183.69QGJ5354.96QGJ6-98.8QGJ7-2.41QGJ8-98.8QGJ9-343.04QGJ10363.99QGJ11366.55QGJ12205.41QGJ13-368.693、主桁后上横梁杆件受力:类别杆件编号受力大小（kN）主桁 后上横梁杆件HJ10.11HJ229.53HJ322.58HJ4-
10、15.83HJ54.22HJ6-17.61HJ7-32.53二）主桁杆件变形分析1、主桁前上横梁-2J4-3图5表5挂篮前上横梁杆件变形纟口点编号变形大小（mm）纟口点编号变形大小（mm）1-12.62-12.93-17.24-20.95-13.26-17.27-20.4备注：本计算书中“-”表示向下变形，“ + ”表示向上变形，以下类同2、主桁后上横梁5 / 、XX3图6表6挂篮后上横梁杆件变形纟口点编号变形大小（mm）纟口点编号变形大小（mm）102-1.83-2.44-1.25-2.32、主桁架纟口点编号变形大小（mm）纟口点编号变形大小（mm）1-1.22-13.33-12.9九、在g
11、0+g1状态下运行SAP2000程序，计算底篮,SI 00.5X2-500.* 5000 *- 丽rr -, 23000 r图8 （单位：mm）表8挂篮吊杆件承受荷载结点编号吊点受力（kN）结点编号吊点受力（kN）1176.662455.363199.61十、构件应力验算1、主桁各杆件应力验算：结构构件的强度按公路桥涵设计规范XJTJ041 2000）强度计算公式表1.2.15验算，以最不利受力杆件 GJ3 为例：a =N/A=1455.1kN/ （233.78 X 10-4m2）=62.3Mpao = 140 Mpa轴心应力满足规范要求！根据公路桥涵设计规范（JTJ041 2000）总稳定性
12、计算公式表1.2.161进行杆件稳定性验算（拉杆则不必进行稳定性验算），以最不利受力杆件GJ3为例：U a =0.521 X 140 = 72.9Mpa1N/A=1455.1kN/（233.78X10-4）=62.3MpU a =72.9MpaGJ3 杆件总体稳定性满足规范要求！其余各杆件应力验算略，具体验算数据附后。2、挂篮前、后下横梁应力验算：结构构件的强度按公路桥涵设计规范XJTJ041 2000）强度计算公式表1.2.15验算，以前下横梁为例：图9前下横梁受力弯矩图（kN.m）a =M/W= 115.0/ (2X 1858.9X 10-6)=30.9Mpao =140 Mpa, 弯曲应
13、力满足规范要求！根据公路桥涵设计规范(JTJ041 2000)总稳定性计算公式表1.2.161进 行杆件稳定性验算，以前下横梁为例：U a =0.521 X 140 = 72.9Mpa2M/W=30.9MpaU a =0.521X140=72.9Mpa前下横梁杆件总体稳定性满足规范要求！ 后下横梁计算同前下横梁，计算略。3、吊杆应力验算：挂篮吊点拟采用冷拉W级钢，其单根允许承受力为：N=SXa =3.14X0.0322X700/4=563.0kN表 9 挂篮吊杆安全系数纟口点编号吊点受力(kN)吊杆根数安全系数1176.6613.202455.3622.473199.6112.82十一、结点板应力验算以挂篮主桁
