合肥至武汉铁路武汉枢纽工程江岸特大桥48 80 48米变线间距连续梁菱形挂篮计算书.doc

合肥至武汉铁路武汉枢纽工程江岸特大桥（48+80+48）米变线间距连续梁菱形挂篮计算书计算：复核：2007年11月合肥至武汉铁路武汉枢纽工程江岸特大桥（48+80+48）米变线间距连续梁挂篮计算一、底模纵梁验算各纵梁的截面特性：1#、2#、3#和4#纵梁采用单根36b，所以5#、6#和7#纵梁采用两根36b，所以 （一）、根据灌注1#块的工况验算单位：mm图中纵梁承载面积和宽度为：S1=07102cm2，B1=750mmS2=06629cm2，B2=700mmS3=04972cm2，B3=525mmS4=04768cm2，B4=450cmS5=18793cm2，B5=425mmS6=21587cm2，B6=350mmS7=23079cm2，B7=375mm根据铁路混凝土工程施工技术指南和路桥施工计算手册混凝土竖向荷载分为以下几个部分：（1）、模板：底模和横梁槽钢采用（2）、混凝土：（S为混凝土截面面积）（3）、人群机具： （4）、倾倒： (混凝土厚度大于1米不计)（5）、振捣： （6）、其他荷载：根据实际情况不考虑各纵梁的受力图如下单位：mm、强度验算荷载组合采用1+2+3+4+5+6，考虑安全系数的q为 所以1）、各纵梁支座反力为所以；由以上结果可知：1#、2#、3#和4#纵梁中5#、6#和7#纵梁中2）、各纵梁最大弯矩为当=0时，弯矩最大，那么可得；由以上结果可知：1#、2#、3#和4#纵梁中5#、6#和7#纵梁中 但是，根据路桥施工计算手册钢材容许应力的取值，新钢材支架容许应力可以提高1.25倍， 。2、刚度验算荷载组合采用1+2+6，考虑安全系数的q为 所以1）、各纵梁支座反力为；）、各纵梁扰度式中：a=0.65m,b=3m,c=1.5m1#、2#、3#和4#纵梁中 5#、6#和7#纵梁中（二）、根据灌注4#块的工况验算单位：mm图中纵梁承载面积和宽度为：S1=05588cm2，B1=750mmS2=05215cm2，B2=700mmS3=03911cm2，B3=525mmS4=03578cm2，B4=450cmS5=09320cm2，B5=425mmS6=17932cm2，B6=350mmS7=19165cm2，B7=375mm根据铁路混凝土工程施工技术指南和路桥施工计算手册混凝土竖向荷载分为以下几个部分：（1）、模板：底模和横梁槽钢采用（2）、混凝土：（S为混凝土截面面积）（3）、人群机具： （4）、倾倒： (混凝土厚度大于1米不计)（5）、振捣： （6）、其他荷载：根据实际情况不考虑各纵梁的受力图如下 单位：mm、强度验算荷载组合采用1+2+3+4+5+6，考虑安全系数的q为 所以1）、各纵梁支座反力为所以；由以上结果可知：1#、2#、3#和4#纵梁中5#、6#和7#纵梁中2）、各纵梁最大弯矩为当=0时，弯矩最大，那么可得；由以上结果可知：1#、2#、3#和4#纵梁中5#、6#和7#纵梁中2、刚度验算荷载组合采用1+2+6，考虑安全系数的q为 所以1）、各纵梁支座反力为所以；）、各纵梁扰度式中：a=0.65m,b=3.5m,c=1.0m1#、2#、3#和4#纵梁中 5#、6#和7#纵梁中（三）、根据灌注8#块的工况验算单位：mm图中纵梁承载面积和宽度为：S1=04140cm2，B1=750mmS2=03864cm2，B2=700mmS3=02898cm2，B3=525mmS4=02484cm2，B4=450cmS5=02698cm2，B5=425mmS6=06930cm2，B6=350mmS7=15380cm2，B7=375mm根据铁路混凝土工程施工技术指南和路桥施工计算手册混凝土竖向荷载分为以下几个部分：（1）、模板：底模和横梁槽钢采用（2）、混凝土：（S为混凝土截面面积）（3）、人群机具： （4）、倾倒： (混凝土厚度大于1米不计)（5）、振捣： （6）、其他荷载：根据实际情况不考虑各纵梁的受力图如下 单位：mm、强度验算荷载组合采用1+2+3+4+5+6，考虑安全系数的q为 所以1）、各纵梁支座反力为所以；由以上结果可知：1#、2#、3#和4#纵梁中5#、6#和7#纵梁中2）、各纵梁最大弯矩为当=0时，弯矩最大，那么可得；由以上结果可知：1#、2#、3#和4#纵梁中5#、6#和7#纵梁中2、刚度验算荷载组合采用1+2+6，考虑安全系数的q为 所以1）、各纵梁支座反力为所以；）、各纵梁扰度式中：a=0.65m,b=4.0m,c=0.5m1#、2#、3#和4#纵梁中 5#、6#和7#纵梁中二、底模纵梁支座验算（一）、1#、2#、3#和4#纵梁支座验算最大支座反力为43.2kN，含自重合计为45kN。1、Cr40销轴验算纵梁支座使用直径40mm的Cr40销轴，所以满足要求。2、支座净截面强度计算满足要求。 满足要求。3、构件净截面强度计算满足要求。 满足要求。（二）、5#、6#和7#纵梁支座验算最大支座反力为107.65kN，含自重合计为111kN。1、Cr40销轴验算纵梁支座使用直径40mm的Cr40销轴，所以满足要求。2、支座净截面强度计算满足要求。 满足要求。3、构件净截面强度计算满足要求。 满足要求。三、后下横梁灌注混凝土时验算横梁的截面特性：横梁采用两根I40b，所以单位：mm （一）、强度验算底模纵梁产生的压力N(含自重：1#、2#、3#和4#为1.376kN；5#、6#和7#为2.753kN)：、根据灌注1#块的工况时的压力N；2、根据灌注4#块的工况时的压力N；3、根据灌注8#块的工况时的压力N；、根据灌注1#块的工况验算横梁吊点力 横梁吊点处弯矩横梁跨中弯矩、根据灌注#块的工况验算横梁吊点力 横梁吊点处弯矩横梁跨中弯矩 3、根据灌注8#块的工况验算横梁吊点力 横梁吊点处弯矩横梁跨中弯矩 由以上计算知：横梁中最大弯矩：256.6kN.m，最大剪力：536.13kN（二）、刚度验算底模纵梁产生的压力N(含自重：1#、2#、3#和4#为1.376kN；5#、6#和7#为2.753kN)：、根据灌注1#块的工况时的压力N；2、根据灌注4#块的工况时的压力N；3、根据灌注8#块的工况时的压力N；、吊点外侧扰度计算吊点外各力作用下在作用点的挠度式中m表示荷载到吊点的距离，表示跨距，p表示荷载。）、1#块灌注时，横梁的扰度横梁腹板边缘处扰度：横梁腹板边缘处扰度：横梁腹板边缘处扰度：横梁腹板边缘处扰度总计）、#块灌注时，横梁的扰度横梁腹板边缘处扰度：横梁腹板边缘处扰度：横梁腹板边缘处扰度：横梁腹板边缘处扰度总计）、8#块灌注时，横梁的扰度横梁腹板边缘处扰度：横梁腹板边缘处扰度：横梁腹板边缘处扰度：横梁腹板边缘处扰度总计 、吊点处弯矩在跨中的扰度）、1#块灌注时工况横梁吊点处弯矩）、4#块灌注时工况横梁吊点处弯矩3）、8#块灌注时工况横梁吊点处弯矩、跨中各作用点产生的扰度式中，a表荷载到吊点的距离，l表示跨距，P表示对称荷载。）、1#块灌注时，横梁的扰度）、#块灌注时，横梁的扰度）、8#块灌注时，横梁的扰度根据以上计算可得1#块灌注时，横梁的扰度总和f=-3.35mm<f=8000/400=20mm4#块灌注时，横梁的扰度总和f=-2.85mm<f=8000/400=20mm8#块灌注时，横梁的扰度总和f=-1.69mm<f=8000/400=20mm四、前下横梁灌注混凝土时验算横梁的截面特性：横梁采用两根36b，所以单位：mm （一）、强度验算底模纵梁产生的压力N(含自重：1#、2#、3#和4#为1.376kN；5#、6#和7#为2.753kN)：、根据灌注1#块的工况时的压力N；2、根据灌注4#块的工况时的压力N；3、根据灌注8#块的工况时的压力N；、根据灌注1#块的工况验算横梁吊点力 横梁吊点处弯矩横梁跨中弯矩、根据灌注#块的工况验算横梁吊点力 横梁吊点处弯矩横梁跨中弯矩 、根据灌注8#块的工况验算横梁吊点力 横梁吊点处弯矩横梁跨中弯矩 由以上计算知：横梁中最大弯矩：117.5kN.m，最大剪力：387.94kN（二）、刚度验算底模纵梁产生的压力N(含自重：1#、2#、3#和4#为1.376kN；5#、6#和7#为2.753kN)：、根据灌注1#块的工况时的压力N；2、根据灌注4#块的工况时的压力N；3、根据灌注8#块的工况时的压力N；、吊点外侧扰度计算吊点外各力作用下在作用点的挠度式中m表示荷载到吊点的距离，表示跨距，p表示荷载。）、1#块灌注时，横梁的扰度横梁腹板边缘处扰度：横梁腹板边缘处扰度：横梁腹板边缘处扰度总计）、#块灌注时，横梁的扰度横梁腹板边缘处扰度：横梁腹板边缘处扰度：横梁腹板边缘处扰度总计）、8#块灌注时，横梁的扰度横梁腹板边缘处扰度：横梁腹板边缘处扰度：横梁腹板边缘处扰度总计 、吊点处弯矩在跨中的扰度）、1#块灌注时工况横梁吊点处弯矩）、4#块灌注时工况横梁吊点处弯矩3）、8#块灌注时工况横梁吊点处弯矩、跨中各作用点产生的扰度式中，a表荷载到吊点的距离，l表示跨距，P表示对称荷载。）、1#块灌注时，横梁的扰度）、#块灌注时，横梁的扰度）、8#块灌注时，横梁的扰度根据以上计算可得1#块灌注时，横梁的扰度总和f=2.86mm<f=8000/400=20mm4#块灌注时，横梁的扰度总和f=-2.44mm<f=8000/400=20mm8#块灌注时，横梁的扰度总和f=2.16mm<f=8000/400=20mm五、后下横梁走行时验算（一）、横梁荷载、横梁自重（考虑缀板等增加20%）、底模和纵梁自重（按照8#块计算）底模按照200kg/m2计算，底模长.5米，每根纵梁两端均匀承载，所以每根纵纵梁在横梁产生的荷载为（考虑缀板等增加10%）,所以单位：mm（二）、强度验算、横梁支座反力、跨中弯矩（三）、刚度验算由于吊点外侧没有荷载，所以吊点处弯矩和外侧扰度不计。、跨中各作用点产生的扰度式中，a表荷载到吊点的距离，l表示跨距，P表示对称荷载。、均布荷载产生的扰度式中a表示悬臂长度，l表示跨距。横梁的扰度总和f=4.54mm<f=8000/400=20mm六、下横梁吊耳、销轴、吊带和扁担梁验算前后横梁最大的吊点力为536.13kN，含自重合计为543.2kN。（一）、吊耳验算1、吊耳局部抗压强度计算满足要求。 2、吊耳局部抗剪强度计算3、吊耳净截面强度计算（二）、销轴验算1、销轴按照双剪模式计算前后横梁使用直径76mm的Cr40销轴，所以满足要求。2、销轴按照简支梁模式计算（三）、吊带验算1、吊带局部抗压强度计算满足要求。 2、吊耳局部抗剪强度计算3、吊耳净截面强度计算注：吊带的安全储备为直径32mm的副吊带。（四）、扁担梁验算扁担梁的截面特性：扁担梁采用两根25c，所以1、扁担梁局部抗压强度计算满足要求。 2、扁担梁局部抗剪强度计算3、扁担梁局部净截面强度计算4、扁担梁强度计算七、内外侧吊梁灌注混凝土时验算 根据图纸可知，8#块灌注时内外滑梁受力最大，所以验算灌注8#块内外滑梁受力。单位：mm（一）、外侧吊梁计算吊梁的截面特性：吊梁采用两根32b和两块220×8mm的钢带组焊的箱形截面，所以、灌注8#块的工况计算（此时外吊梁受力最大）根据铁路混凝土工程施工技术指南和路桥施工计算手册混凝土竖向荷载分为以下几个部分：（1）、模板：侧模和支架（2）、混凝土：（S为混凝土截面面积）（3）、人群机具： （4）、倾倒： (混凝土厚度大于1米不计)（5）、振捣： （6）、其他荷载：根据实际情况不考虑吊梁的受力图如下单位：mm)、强度验算荷载组合采用1+2+3+4+5+6，考虑安全系数的q为 所以 A、吊梁支座反力为B、吊梁最大弯矩为当=0时，弯矩最大，那么可得根据路桥施工手册规定，新材料可提高取容许应力的1.25倍。2）、刚度验算荷载组合采用1+2+6，考虑安全系数的q为 所以 A、吊梁支座反力为B、吊梁扰度 式中：a=0.5m,b=4m,c=0.5m，（二）、内侧吊梁计算吊梁的截面特性：吊梁采用两根32b和两块220×8mm的钢带组焊的箱形截面，所以1、灌注8#块的工况计算（此时内吊梁受力最大）根据铁路混凝土工程施工技术指南和路桥施工计算手册混凝土竖向荷载分为以下几个部分：（1）、模板：侧模和支架（2）、混凝土：（S为混凝土截面面积）（3）、人群机具： （4）、倾倒： (混凝土厚度大于1米不计)（5）、振捣： （6）、其他荷载：根据实际情况不考虑吊梁的受力图如下 单位：mm、强度验算荷载组合采用1+2+3+4+5+6，考虑安全系数的q为 所以 A、吊梁支座反力为B、吊梁最大弯矩为当=0时，弯矩最大，那么可得2、刚度验算荷载组合采用1+2+6，考虑安全系数的q为 所以 A、吊梁支座反力为B、各纵梁扰度 式中：a=0.5m,b=4m,c=0.5m，八、内外侧吊梁走行时验算（一）、外侧吊梁计算吊梁的截面特性：吊梁采用两根32b和两块220×8mm的钢带组焊的箱形截面，所以8#块的工况计算（此时内吊梁受力最大）1、荷载计算（1）、模板：侧模和支架，（2）、下横梁反力：吊梁的受力图如下单位：mm）、支座反力2）、吊梁最大弯矩CD段弯矩当=0时，弯矩最大，那么可得弯矩最大处位于B点。 由于支座反力比灌注混凝土时小，而且扰度走行不限制，所以剪力和扰度不验算。（二）、内侧吊梁计算吊梁的截面特性： 吊梁采用两根32b和两块220×8mm的钢带组焊的箱形截面，所以8#块的工况计算（此时内吊梁受力最大）1、荷载计算（1）、模板：侧模和支架，吊梁的受力图如下 单位：mm）、支座反力2）、吊梁最大弯矩（走行到位）当=0时，弯矩最大，那么可得由于支座反力比灌注混凝土时小，而且扰度走行不限制，所以剪力和扰度不验算。九、滑梁吊架验算十、前上横梁验算单位：mm上横梁的截面特性：上横梁采用两根I45b各种工况下内滑梁、前下横梁和外滑梁产生压力：；（一）、强度验算横梁支座反力 横梁支座处弯矩横梁跨中弯矩 由以上计算知：横梁中最大弯矩：172kN.m，最大剪力：714.74kN（二）、刚度验算1、跨中各作用点在跨中产生的扰度式中，a表荷载到支座的距离，l表示跨距，P表示对称荷载。2、悬臂各作用点在跨中产生的扰度式中a表示悬臂长度，l表示跨距，P表示对称荷载。横梁的跨中扰度总和f=3.6mm<f=5700/400=14.25mm 2、支座外侧扰度计算吊点外各力作用下在作用点的挠度式中m表示荷载到支座的距离，l表示跨距，p表示荷载。七、菱形架灌注混凝土时验算菱形架前点反力为上横梁支座反力和吊梁和上横梁自重为 单位：mm菱形架杆件使用根32b，其组合截面特性为：（一）、压杆验算（N1）1、压杆刚度验算（长细比）压杆的自由长度回转半径长细比、压杆局部稳定验算（宽厚比）取没有填板和缀板的部位验算，可得、压杆整体稳定验算（二）、拉杆验算（F4）1、拉杆刚度验算（长细比）拉杆的自由长度回转半径长细比2、拉杆强度验算 （三）、螺栓群抗剪计算 1、螺栓数量确定节点板使用直径30mm的A级螺栓，所以（杆件）（结点板）N1、F4杆件螺栓数量： 实际单侧使用15个F2、N5杆件螺栓数量： 实际单侧使用12个N3杆件螺栓数量： 实际单侧使用12个2、构件净截面强度计算杆件构件净截面强度计算： 结点板净截面强度计算： （四）、菱形桁架前上端点挠度验算 使用公式 1、N1杆 2、F2杆 3、N3杆 4、F4杆 5、N5杆 那么总挠度 （五）、菱形桁架后锚固受力验算 1、后锚杆（灌注混凝土工况）菱形主桁架后锚固产生力分配到每根锚杆上，那么每根后锚杆承受拉力为后锚杆使用直径32mm精扎螺纹钢，其拉力为600kN（屈服强度），满足安全系数2.5要求。2、后锚扁担梁验算 单位：mm后锚扁担梁的截面特性：后锚扁担梁采用两根28b和两块200×10mm的钢带组焊的箱形截面，所以（六）、前支腿受力验算 八、挂篮时验算 2、后支座（走行时） 、走行时后支座承受力P=17.603t 每个板承受力P1=P2=8.802t 吊耳最小截面面积Aj=10cm2 吊板最小截面面积Aj=12.75cm2 最大截面抗拉应力 、把销轴看成简支梁，其最大弯矩 销轴采用 其正应力 、把轮轴看成悬臂梁，悬臂长度67mm，每轴承受力P=4.4t轮轴直径60mm,其最大剪力Q=4.4t，最大弯矩M=14.74tcm57