1 计算依据

⑴《某连续梁图纸1》；

⑵《某连续梁图纸2》；

⑶《钢结构设计规范》（GB50017-2003）；

⑷《路桥施工计算手册》人民交通出版社；

⑸《MIDAS/civil》计算软件。

2 工程概况

某连续梁，上部结构采用四跨预应力混凝土变截面连续箱梁，为三向预应力结构，全长230m。桥梁采用单箱单室直腹板截面，中支点梁高6.5m，边支点和中跨跨中梁高3.5m，箱梁底板呈抛物线变化，箱梁标准段顶宽12.2m，底宽6.7m，外侧挑臂长2.75m，腹板厚0.48m～0.80m，顶板厚0.40m～0.5m，底板厚0.40～0.90m。墩顶设置横梁，中横梁厚为2.4m、端横梁厚为1.25m。箱梁两侧腹板与顶底板相交处外侧均采用圆弧倒角过渡。全桥共设置两个主跨合龙段和两个边跨合龙段。0#块段长10.0m，合龙段长2.0m，1#～5#段长3.0m，6#～9#段长3.5m，11#（边跨直线段）节段长9.75m，最重悬臂浇注段为1#段，其重量约为150.43t。

3 施工方案综述

在0#段顶面对称拼装好挂篮后，即进行1#段的悬臂浇筑施工。挂篮施工时，底模、外侧模随主桁向前移动就位后，按照以下程序施工：

⑴绑扎底板、腹板钢筋网和波纹管。

⑵将内模架就位并调整好标高。

⑶绑扎顶板钢筋和预应力管道。

⑷浇筑混凝土。

⑸养护、穿束。

⑹张拉，压浆。

⑺脱模。

当所浇梁段张拉后，挂篮再往前移动进行下一节段施工，如此循环推移，直至完成最后一节悬臂梁段施工。

图3-1 悬臂浇筑段施工工艺框图

4 挂篮计算

4.1挂篮设计

挂篮结构形式为三角挂挂篮，主桁采用2[40b工字钢，上横梁采用2I45b，下横梁采用2[36b，外膜导梁采用2[32b，内膜导梁采用2[36b，底纵梁采用I32b，侧模骨架采用型钢桁片结构，底模采用加工的定型钢模，横肋采用[10，面板采用6mm厚钢板。挂篮吊杆采用φ32精轧螺纹钢，主桁片利用箱梁竖向预应力束进行锚固。

图4.1-1   挂篮前、后吊点位置正面组装图

图4.1-2   挂篮1#块组装立面图

图4.1-3   挂篮2～9#块组装立面图

表4.2-1 梁段分段情况

4.3荷载分析

4.3.1 荷载类型

①模板、挂篮自重

②新浇筑混凝土自重

③施工人员、材料及机具等施工荷载（2.5KN/m）

④倾倒混凝土产生的冲击荷载（2KN/m）

⑤振捣混凝土产生的荷载（2KN/m）

4.3.2 荷载组合

（1）荷载组合I（用于强度计算）：

（2）荷载组合II（用于刚度计算）：

（3）荷载组合III（用于挂篮走行计算）

4.3.3 荷载计算

工况一：A1(B1)混凝土浇筑

           13-13 截面                        12-12 截面

                  8-8 截面                       7-7 截面

4.4建模计算

4.4.1建模过程

（1）定义钢材的材料特性

    特性 / 材料特性值 / 材料/添加

材料号：1 类型>钢材； 规范：JTJ(S)；数据库> A3 （适用）

材料号：2 类型>钢材； 规范：JTG04(S)；数据库> Steelnar785（确定）

（2）定义钢材的截面

 a定义主桁截面

特性 / 截面特性值 / 材料/添加/用户

截面号1：双槽钢截面；名称：主桁2C40b；数据库：GY-YB05；截面：2C40b （适用）

b定义前上横梁截面

截面号2：工字钢截面；名称：前上横梁I45b；数据库：GY-YB05；截面:I45b ；偏心：中下部 （适用）

c定义底横梁截面

截面号3：双槽钢截面；名称：底横梁2C36b；

用户：截面1：H：（360mm） B：（98mm） tw：（11mm） tf：（16mm） C：（50mm）；偏心：中心 （适用）

d定义后锚梁截面

截面号4：双槽钢截面；名称：后锚梁2C36b；

用户：截面1：H：（360mm） B：（98mm） tw：（11mm） tf：（16mm） C：（50mm）；偏心：中心 （适用）

e定义外模导梁截面

截面号5：双槽钢截面；名称：外模导梁2C32b；

用户：截面1：H：（320mm） B：（90mm） tw：（10mm） tf：（14mm） C：（50mm）；偏心：中心 （适用）

f定义内模导梁截面

截面号6：双槽钢截面；名称：内模导梁2C36b；

用户：截面1：H：（360mm） B：（98mm） tw：（11mm） tf：（16mm） C：（50mm）；偏心：中心 （适用）

g定义底纵梁截面

截面号7：工字钢截面；名称：底纵梁I32b；数据库：GY-YB；截面:I 320x132x11.5/15 ；偏心：中心 （适用）

h定义主桁桁架截面

截面号8：槽钢截面；名称：主桁桁架C 80x43x5/8；数据库：GY-YB；截面:C 80x43x5/8；偏心：中心 （适用）

i定义吊杆截面

截面号9：实腹圆形截面；名称：精轧螺纹钢；

用户：截面D：32mm；偏心：中心 （适用）

注：前上横梁截面为双工字钢

特性/截面管理器/刚度  前上横梁所有数据改为2

（3）建模

注：对于已有cad 图形的模型，可以直接将cad 文件保存成dxf 文件，导入到midas civil中进行操作。要注意Autocad 中的单位要与midas civil 保持一致。

a建立主桁结构

修改midas 单位为cm 与autocad 图形保持统一

在文件>导入>AUTOCAD DXF 文件

跳出dxf 文件对话窗，按下图一 一填入参数

选择主桁单元，分别向y正负方向复制3050mm，删除原主桁单元。

选择主桁单元，将定义好的主桁断面通过拖拉方式赋予主桁单元。

b建立前上横梁

节点/建立节点：（0.5m,6m,0）（0.5m,-6m,0）

模型>单元>建立单元

单元类型>一般梁/变截面梁；材料：A3；名称：前上横梁I45b,连接以上建立的2个节点。

c建立底横梁

节点/建立节点：（0.5m,6m,-6.92m）（0.5m,-6m,-6.92m）（适用）

模型>单元>建立单元

单元类型>一般梁/变截面梁；材料：A3；名称：底横梁2C36b,连接以上建立的2个节点。

节点/建立节点：（4.95m,6m,-7.747m）（4.95m,-6m,-7.747m）（适用）

模型>单元>建立单元

单元类型>一般梁/变截面梁；材料：A3；名称：底横梁2C36b,连接以上建立的2个节点。

d建立后锚梁

选择主桁后节点/节点/移动复制节点/等间距（0,0.75,1.5）（适用）

选择最新建立的个体/单元>扩展单元

单元类型>梁单元；材料：A3；截面：后锚梁2C36b；等间距（0,1.5,0）（适用）

选择后锚梁/单元/移动复制单元/任意间距>方向：X>间距：-0.5m（适用）

e立外模导梁

   节点/建立节点：（0m,3.935m,2.9332m）（适用）

选择最新建立的个体/单元>扩展单元

单元类型>梁单元；材料：A3；截面：外模导梁2C32b；任意间距>方向：X>间距：-0.5m（适用）

选择最新建立的个体/单元>移动复制单元/任意间距>方向：y轴>间距1.215m（适用）

选择以上建立的两个个体/单元>镜像单元/z-x平面（适用）

 f建立内模导梁

选择外模导梁/单元>移动复制单元/任意间距>方向：y轴>间距-2.585m（适用）

    通过拖拽的形式赋予内膜导梁截面属性

选择以上建立个体/单元>镜像单元/z-x平面（适用）

g建立底纵梁

模型>单元>建立单元

单元类型>一般梁/变截面梁；材料：A3；名称：底纵梁I32b,连接底横梁中间的2个节点。

模型>单元>移动复制单元

单元类型>一般梁/变截面梁；材料：A3；名称：底纵梁I32b/任意间距>方向：y轴>间距(2@1,0.65,3@0.2)（适用）

选择最新建立个体/单元>镜像单元/z-x平面（适用）

h建立主桁桁架

选择主桁中竖向杆件/模型>单元>分割单元单/任意间距/X(1.18)（适用）

单元>建立单元>单元类型>一般梁/变截面梁；材料：A3；名称：主桁桁架/连接节点

选择建立的主桁行间横杆/单元>分割段元>任意间距/X(0.78,2@0.9,0.94,2@0.9)（适用）

按照CAD图显示连个各个桁架节点

i建立吊杆

选择前上横梁(一侧)/单元/分割单元/任意间距x（0.85m，1.215m，0.25m）（适用）

选择前上横梁(中间)/单元/分割单元/任意间距x（2@0.85m，1.35m）（适用）

选择前下横梁(一侧)/单元/分割单元/任意间距x（2.315m）（适用）

选择前下横梁(一侧)/单元/分割单元/任意间距x（0.45m）（适用）

按照图纸连接各节点（单元类型为精轧螺纹钢）

镜像吊杆

锚固到混凝土梁上的吊杆通过单元扩展建立单元

（4）边界条件

后锚梁与主桁之间采用弹性连接

边界条件/一般支承

（5）荷载

荷载/静力荷载工况>名称:自重；类型：用户定义的荷载（适用）

依次添加1#砼自重、6#砼自重、侧模自重、底模自重、内膜自重、人员及机具、倾倒砼和振捣砼。

a挂篮自重

   荷载/自重/荷载工况：自重/x:0，y：0，z:-1（适用）

b侧模自重

   荷载/梁单元荷载（单元）/荷载工况：侧模自重/荷载类型：均布荷载/方向：整体坐标系Z轴/绝对值x1:0，x2：4，w:-6KN/m（适用）

c底模自重

   荷载/梁单元荷载（单元）/荷载工况：底模自重/荷载类型：均布荷载/方向：整体坐标系Z轴/绝对值x1:0，x2：4，w:-0.5KN/m（适用）

d内模自重

   荷载/梁单元荷载（单元）/荷载工况：内模自重/荷载类型：均布荷载/方向：整体坐标系Z轴/绝对值x1:0，x2：4，w:-0.5KN/m（适用）

e施工人员、材料及机具

   内外导梁：荷载/梁单元荷载（单元）/荷载工况：人员及机具/荷载类型：均布荷载/方向：整体坐标系Z轴/绝对值x1:0，x2：4，w:-2.5KN/m（适用）

   底纵梁：荷载/梁单元荷载（单元）/荷载工况：人员及机具/荷载类型：均布荷载/方向：整体坐标系Z轴/相对值x1:0，x1：4，w:-2.5KN/m（适用）

f倾倒混凝土产生的冲击荷载

   荷载/梁单元荷载（单元）/荷载工况：倾倒砼/荷载类型：均布荷载/方向：整体坐标系Z轴/绝对值x1:0，x2：4，w:-2KN/m（适用）

g振捣混凝土产生的冲击荷载

   荷载/梁单元荷载（单元）/荷载工况：倾倒砼/荷载类型：均布荷载/方向：整体坐标系Z轴/绝对值x1:0，x2：4，w:-2KN/m（适用）

h1#块外导梁砼荷载

   荷载/梁单元荷载（单元）/荷载工况：1#砼自重/荷载类型：均布荷载/方向：整体坐标系Z轴/绝对值x1:0.5，x2：3.5，w:-14.1KN/m（适用）

   荷载/梁单元荷载（单元）/荷载工况：1#砼自重/荷载类型：均布荷载/方向：整体坐标系Z轴/绝对值x1:0.5，x2：3.5，w:-22KN/m（适用）

i1#块内导梁砼荷载

   荷载/梁单元荷载（单元）/荷载工况：1#砼自重/荷载类型：均布荷载/方向：整体坐标系Z轴/绝对值x1:0.5，x2：3.5，w:-40.7KN/m（适用）

j1#块底模纵梁砼荷载

   荷载/梁单元荷载（单元）/荷载工况：1#砼自重/荷载类型：梯形荷载/方向：整体坐标系Z轴/绝对值x1:0.509，x2：3.634，w1:-30.1KN/m，w2:-27.4KN/m（适用）

   按照表格中数据分别给底纵梁加载

   注：计算6#块荷载并分别加载

（6）结果分析

   分析/主控数据：勾选在应力计算中考虑截面刚度调整系数

   结果/荷载组合，分别按照1#块强度和刚度、6#块强度和刚度及挂篮走向进行荷载组合

工况一：A1(B1)混凝土浇筑

a整体变形

整体变形为。

b 主桁

最大组合应力，强度满足要求。

c主桁桁架

最大组合应力，强度满足要求。

d后锚梁

最大组合应力，强度满足要求。

e前上横梁

最大组合应力，强度满足要求。

f前下横梁及后下横梁

最大组合应力，强度满足要求。

g 内膜导梁

最大组合应力，强度满足要求。

h外膜导梁

最大组合应力，强度满足要求。

i底模纵梁

最大组合应力，强度满足要求。

j吊杆

吊杆采用Φ32的PSB785的精轧螺纹钢，截面积为。

最大组合应力，强度满足要求。

工况二：A6(B6)混凝土浇筑

a整体变形

整体变形为。

b主桁

最大组合应力，强度满足要求。

c主桁桁架

最大组合应力，强度满足要求。

d后锚梁

最大组合应力，强度满足要求。

e前上横梁

最大组合应力，强度满足要求。

 f前下横梁及后下横梁

最大组合应力，强度满足要求。

g内膜导梁

最大组合应力，强度满足要求。

h外膜导梁

最大组合应力，强度满足要求。

i底模纵梁

最大组合应力，强度满足要求。

j吊杆

吊杆采用Φ32的PSB785的精轧螺纹钢，截面积为。

最大组合应力，强度满足要求。

工况三：挂蓝行走稳定性计算

挂篮空载走行最不利工况为主桁架前移就位时：挂篮走行方式为一次走行。利用后端反扣轮组进行锚固。

由图知：后锚作用力：RA=46.1+46.1+23.6+23.6=139.46KN

a反扣轮组联接螺栓计算：

每组反扣轮由24个M24螺栓连接，M24螺栓的额定抗拉力为[F]=43.75KN，每组螺栓实际受力F=RA/10=139.4/24=5.8KN

[F]/F=43.75/5.7=7.5＞2.0  满足要求

b轴承计算：

 8只312轴承的额定动负荷为8×48.5KN=388KN，

 388kN/RA =2.78＞2       满足要求。

每套反扣轮组中有4根固定轴，直径为φ60mm，假设4根固定轴只有2根轴受力，则1根轴所受的剪切力为τ=RA/2/（(D/2)2π）=(172.6/2)/（(0.06/2)2π）=30.54Mpa<[τ]=85Mpa  满足要求。

综上所述可知挂篮空载前移时抗倾覆稳定性可靠。下载本文