牵索式挂篮结构设计
斜拉桥牵索挂篮设计与施工关键技术

斜拉桥牵索挂篮设计与施工关键技术摘要:跨径小于400米的斜拉桥主梁多采用预应力钢筋混泥土结构,断面形式一般有箱形、边主梁(π形)等类型,设计一般要求采用牵索挂篮施工,本文以广东顺德高赞大桥和重庆云阳梅溪河大桥为对象重点介绍了斜拉桥主梁牵索挂篮的设计与施工关键技术。
关键词:斜拉桥,牵索挂篮,设计与施工一、工程概述随着我国桥梁设计与施工技术的不断进步,斜拉桥已普遍在交通基础设施建设中被采用,特别是在受地形、地质、水文限制影响的区域更加广泛采用。
对于跨径小于400米的多采用采用预应力钢筋混泥土主梁,结构设计上有边主梁、箱梁等,其中广东顺德高赞大桥和重庆云阳梅溪河特大桥主梁结构形式在混泥土主梁结构形式中具有典型性。
高赞大桥长1727.8m,桥跨组合为14×30m+5×31m+(61+89+280+89+61)m+3×40m+15×30m。
主桥采用双塔单索面,墩、塔、梁固结的预应力砼斜拉桥,跨径组合为61m+89m+280m+89m+61m,主梁采用近似三角形断面,单箱三室结构,梁高3.5米,箱宽30.5米。
主梁0#块长13米,0-1#块长6米,标准节段长6米(横隔板间距也为6米),共21对。
标准梁段断面尺寸为:顶板全宽30.5米,底板宽4米,悬臂长4米。
高赞大桥主梁断面单位:cm梅溪河特大桥主桥采用43m+147m+386m+147m+43m的双塔双索面预应力砼斜拉桥,主梁标准截面采用双主肋断面,主梁中心高度2.6m,顶板宽23.5m,厚0.30m,主梁悬浇节段长6.0m,索塔处设23m的0号块,中跨合拢段长3.0m,边跨合拢段长2.0m,全桥124对斜拉索。
梅溪河特大桥主梁横断面单位:cm二、斜拉桥牵索挂篮施工技术研究斜拉桥混泥土主梁有边主梁、标准箱梁、倒三角形箱梁等形式,从施工方式上讲有悬拼、悬浇及现浇几种,其中牵索挂篮悬浇最为普遍。
牵索悬浇挂篮在铜陵长江大桥上首次应用,随后在江西南昌新八一大桥、武汉江汉四桥、湖南岳阳洞庭湖大桥、江西鄱阳湖大桥、湖北荆沙长江大桥、湖北巴东长江大桥等多座斜拉桥上成功应用,技术成熟可靠,挂篮结构较标准化,其主要结构包括行走系统、底篮系统、模板系统,底篮系统主要由纵梁(位于主梁肋板下方)及横梁(连接两道纵梁,一般设两道或三道)组成;行走系统由C型挂钩(支撑在主梁肋板顶面)、C型挂钩侧向导向轮、纵梁尾部滚轮、滑道、C型挂钩顶升设施、牵引设施等组成;模板系统考虑到施工方便一般设计成整体提升式。
南平市闽江大桥牵索挂篮的总体设计

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《 技不》01第 期 第 6 预左 21 3 总 8 年 期
单 幅单 箱顶 宽 1.m,双 幅 间距 为 2 3I m;后 者如 ▲ 柳 州大桥 ,单 箱双 室 ,施 工时箱 顶宽 9 m,后 浇 . 6 带 宽为 08 .m。
已成梁 段上 。 ’
是 由6 + ×3 + × m 3 9 . 7 4 构成 ,单箱单室 ,顶宽 X 5
1. 3 m。节 段最 大混凝 土重 2 2 ,挂 篮为无 压重 5 1吨
全 锚式 三角形 ,含模 板在 内的挂篮 全重仅 7 吨。 5
3 牵 索 挂 篮 的优 点 与 原 理
标 准 段 中 ,即标准 段 长 为60 m。笔 者 认 为对 原 .5 设 计 图 的变更 量太 大 ,最后按 笔者 建议 ,决定 仅 将 这2Xl 放 在最 后 一段 即2 号节 段一 次 浇注 , m 1 则该 段浇 注长 为7 m。合龙 段两边 孔先合 龙 ,中孔 后 合龙 ,均用 吊架 施工 。
梁 ,由南 向北 跨 径 布置 为4 + 6 + 7 + 3 m, 5 10 2 2 10 全长 67 0m。主桥 南端 引桥 为单 箱 五室现 浇箱梁 ,
协作部分为变截面单箱四室结构 ,外形与斜
拉部 分一 致 ,均 用支架 施 工 。
全桥合龙段三个 ,南北边跨合龙段长2 m。 中孔合龙段长度原为5 m,为利于合龙 , 某单 位建议改为3 m,将不足 的2 m ×l 分散在2 个 2 X0
2 0 3 2上海基础工程有 限公 司 上海 002
3上海 市工程 建设 咨询监理有 限公 司 上海
摘
要: 牵索挂篮是大跨度Pc .斜拉桥最理想的施工设 备。本文着重介绍这种挂篮的优 缺点 与原理 ,以及 南平 桥牵索挂篮 的设计 思路 。 关键词 :P. C斜拉桥 传统 挂篮 牵索挂篮 承载平 台
斜拉桥牵索式挂篮设计及空间仿真分析

斜拉桥牵索式挂篮设计及空间仿真分析斜拉桥是一类以斜拉索对主梁进行支撑的桥梁结构,具有跨越宽度大、占地面积小、抗风能力强、美观大方等优点。
而斜拉桥的建造需要使用挂篮进行施工,因此挂篮的设计和空间仿真分析则成为了斜拉桥施工中关键的技术之一。
本篇文档将从斜拉桥牵索式挂篮设计和空间仿真分析两方面进行阐述。
一、斜拉桥牵索式挂篮设计1. 挂篮类型根据挂篮的不同结构形式,挂篮可以分为牵索式挂篮和平行梁式挂篮两种。
其中,牵索式挂篮由主梁的拉索挂在龙门架上,工人和设备通过吊篮在拉索上移动。
平行梁式挂篮则使用水平线上两个平行的横梁支撑吊篮,这种挂篮适合长跨桥梁的施工。
2. 挂篮荷载计算在挂篮设计中,需要进行挂篮的荷载计算和承载分析。
根据对斜拉桥的结构特点和施工场地的实际情况,确定吊篮所承受的荷载类型和荷载值。
荷载包括自重、施工作业负荷、设备荷载等,通过有限元仿真分析,确定吊篮和牵索的尺寸、材料和承受荷载能力。
3. 挂篮悬挂点选择挂篮悬挂点的选择直接影响了整个施工过程的安全和效率。
根据斜拉桥的结构形式,确定准确的悬挂点位置和间距,保证挂篮的悬挂点与主梁之间的距离平衡,使其能够承受牵引和水平作用力,避免建筑材料和设备掉落或破碎,保证工人和设备的安全。
二、空间仿真分析斜拉桥牵索式挂篮的设计中,空间仿真分析是非常重要的一个方面,有助于建立精确的模型和提前验证施工方案。
以下是空间仿真分析的主要过程:1. 建立挂篮模型在空间仿真分析中,首先需要建立斜拉桥吊篮和牵索的三维模型,并根据实际情况进行尺寸和比例缩放。
通过CAD软件绘制出设计方案并生成STL模型,然后导入有限元分析软件中进行后续分析。
2. 定义材料和荷载在有限元分析中,需要定义斜拉桥挂篮的材料性质和荷载条件。
材料性质包括吊篮和牵索的弹性模量、泊松比、密度、摩擦系数等。
荷载条件包括自重、施工荷载和边界条件。
3. 网格划分和边界设置在有限元分析中,需要对斜拉桥挂篮进行网格划分,以便计算残留应力和位移变化。
斜拉桥牵索挂篮(前支点)施工工艺设计工法

. .. . .斜拉桥牵索挂篮(前支点)施工工艺工法(QB/ZTYJGYGF-QL-0602-2011)桥梁工程有限公司廖文华罗孝德1 前言1.1 工艺工法概况牵索挂篮又称前支点挂篮,是一种用于混凝土斜拉桥主梁悬臂浇筑施工的设备,是一种具有国际先进水平的新型挂篮。
我国自长江公路大桥首次使用牵索挂篮以来,在大跨度、大节段的混凝土斜拉桥如长江二桥、新八一大桥、江汉四桥、洞庭湖大桥、鄱阳湖大桥、荆洲长江公路大桥等的施工中,牵索挂篮施工工艺得到了广泛的应用。
1.2 工艺原理利用斜拉索作为挂篮前支点的牵引索,后锚点锚于已浇梁段的底板上,中支点用C型挂钩支撑于已浇主梁顶面,将后锚点挂篮的悬臂受力状态改变为前后支点的简支受力状态,从而减小了挂篮的挠度与弯矩,提高了挂篮的承载能力,实现主梁全节段一次浇筑。
锚固系统模板系统承载系统走行系统图1 牵索挂篮系统结构示意图2 工艺工法特点采用钢箱型结构,结构紧凑,整体性强,刚度大,承载能力大,安全性高,采用吊挂与斜拉索牵拉相结合的传力,加大了节段施工长度,施工标准化程度高,施工速度快,施工质量好,重量大,加工费用高。
3 适用围大跨度长节段混凝土斜拉桥主梁悬臂浇筑施工。
4 主要技术标准《公路桥涵施工技术规》JTG/TF50《公路斜拉桥设计规》JTJ027《公路桥涵钢结构及木结构设计规》JTJ025《钢结构工程施工质量验收规》GB50205《公路工程质量检验评定标准》JTGB80-15 施工方法根据设计图纸,主梁0、1#段采用墩旁托架施工,挂篮从第2号段正式悬臂施工。
结合现场条件,0、1#段施工时考虑用挂篮承载平台作为施工平台,挂篮承载平台在墩旁托架上直接拼装、焊接、平移、顶升到位。
墩旁托架采用万能杆件在塔墩顶拼装而成。
挂篮拼装提升到位后,在挂篮后端设支承牛腿,前端设斜拉,挂篮主纵梁中部设斜向钢支撑,以满足0、1#段梁体施工。
牵索挂篮作为主梁悬臂浇筑的承重结构,通过锚固系统,将挂篮锚固在主梁底板上,通过牵索系统将斜拉索与挂篮弧形首相连,形成简支结构受力平台,然后在挂篮平台上进行立模、绑扎钢筋、浇筑混凝土,拉预应力、压浆等作业。
牵索挂篮结构设计与数值模拟

中间索力 可分 为以下 3项 , 包括 由挂篮 自重产 生的 中间
索力 、 由混凝土 自重产 生 的中 间索 力 、 由混 凝 土浇筑
以后斜拉索伸 长变形 产生 的索 力增 量 △ 。第 1次 的张拉 索力为 + l , 第 2次张拉索力为 o+ l +△ , + 2, 当
值 模 拟 包括 建 立 杆 系模 型 、 实体 模 型 、 全桥 模 型 、 预应 力混凝土横梁模型和细部分析模 型。
【 关键词 】 混凝土 ; 斜拉桥 ; 牵索挂篮 ; 中间索力; 数值模拟
【 中图分类号】 U 4 4 5 . 4 6 4
【 文献标志码 】 B
数太少时 , 将会 增加挂篮 的重量 。但斜 拉索 的张 拉次数并不 是越多越好 , 张拉次数太多时 , 由于浇筑 和张拉 的时间太长 , 对混凝土 的应力控制不 利。在同一座桥梁 当 中, 当主梁各节 段混凝土重量相差 较大时 , 斜拉索张拉 次数可根 据重量 的不 同设置不 同的张拉 次数。 ( 1 ) 主梁节段混 凝土 的重量 。根 据挂 篮的受 力模式 , 首 先是张拉索力对挂篮产 生作 用 , 然后是 每次浇筑 的混凝土产 生 的作用与其相抵 消 , 此种 受力模 式循 环进 行 , 直至 混凝土 浇筑完成 。因此 , 当每次 浇筑混 凝土 的重量 越大 时 , 张拉索 力就越大 , 其对挂篮 产生 的作用 也越 大 , 相 应就 会增 加挂篮 构件 的内力 , 使 挂篮重量增加 。 ( 2 ) 主体结构设计 图纸对挂篮总重的控制要求 。通常情 况下 , 设计单 位和监控单位会根据挂篮 总重进行 全桥施工过
竖 向支点反力 , 再根据支点反力与 中间索力产生 的竖 向力相
等来反算 中间索力 。( +A T ) s i n o t=F , 其 中, T为 张拉索
斜拉桥牵索挂篮优化设计分析

斜拉桥牵索挂篮优化设计分析摘要:斜拉桥牵索挂篮在优化设计上,更加注重在单索面、平行双索面、斜索面等方面的整体设计,通过有效的工艺特点分析,形成多方面的设计要点,尤其是突出斜拉桥斜索面空间索面的设计,具有更大的稳定性,因此,实现对斜拉桥牵索挂篮的优化设计,将有很大的实践意义。
本文将围绕实际的工程建设为例,针对斜拉桥牵索挂篮的优化设计进行探讨,尤其是针对平面牵索挂篮无法满足空间索变化的范围,采用弧形首进行相应的设计,更好的满足设计与施工的整体要求。
关键词:斜拉桥;牵索挂篮;优化设计随着桥梁设计的技术发展与进步,在一些大跨径的桥梁设计中,挂篮作为悬臂施工中的一种专用设备,在发挥优势的基础上,形成更大的设计优化。
通过Midas FEA或者ANSYS对挂篮结构进行相应的力学分析,实现对狐首梁、主挂钩等关键部位的应力分布,在建立实体模型的基础上,可更加全面地判断挂篮结构的安全状态。
斜拉桥PC梁的施工方法通常采用牵索挂篮(前支点挂篮),斜拉索有平面和空间两大类型,故牵索挂篮也有与之适应的两大类型。
本文主要针对空间索牵索挂篮在无法满足空间索变化范围时,对弧形首进行优化设计,以满足设计和施工要求。
一、工程概况329国道舟山普陀勾山至小干连接线工程1标主桥采用130+300+130m双塔双索面PC梁斜拉桥,主梁为单箱三室预应力砼结构。
箱梁中心高2.75m,主梁全宽19m。
箱梁根据施工方式分为4种节段类型:主塔根部附近支架现浇0#块(B0节段)、边中跨挂篮悬臂现浇的标准节段(SB1~SB11、MB1~MB17节段)、以及边跨支架现浇节段(SB12节段)和边、中跨合拢节段(H1、H2)。
斜拉索采用扇形空间双索面布置,每塔每索面共18对斜拉索,共144根。
考虑到张拉空间需要,塔上索距分别为2m、2.1m,梁上索距除边跨压重区为4m外,其余均为8m(挂篮悬浇时拉索间距)。
斜拉索毛巾采用冷铸锚头锚固体系,均在主塔端张拉。
二、牵索挂篮的施工程序及工艺要点1、长平台牵索挂篮的施工程序及工艺要点(l)挂篮安装在主梁的1号2号梁段适当位置预设4个吊孔,用倒链或千斤顶将组拼成整体的主桁承重系统和底模板整体提升到安装位置,安装牛腿顶端部分,若主桁未到安装位置,则安装走行系统,使其走行到位。
仓安路斜拉桥牵索挂篮设计

加快 施 工进 度 , 证施 工质 量 。 保
() 6 浇筑 完成 后 , 斜拉 索 一 次 张拉 到 位 , 不再 进 行
索 力调 整 。 () 7 挂篮 前部 能施 工 1— 9号 节 段 , 适应 6 . 8 O O 。一
1 工 程概 况
仓安 路斜 拉桥 位 于 石 家庄 市 仓 安 路 , 跨 京 广 铁 横
维普资讯
・
桥 粱 ・
仓安路斜拉桥牵索挂篮设计
李 延 强 ,王 道 斌
( 石家庄 铁道学院 , 家庄 石 0 04 ) 50 3
摘
要 : 安路 斜拉 桥 为 双 塔 双 索 面 预 应 力 混 凝 土 斜 拉 桥 , 仓 主
() 3 力求 结构 轻巧 , 篮 采 用梁 顶 面 行走 , 底 面 挂 梁 反 顶 , 消配 重 , 轻 自重 。 取 减
50
( 1 挂篮 平面布置 b / )2
圈 2 挂 篮 布 置 示 意 ( 位 :m) 单 c
挂篮 主要 技 术 参 数 : 梁 节 段 最 大 质 量 3 0t悬 主 0 ,
浇长 度 6 3n, 应于 双主 梁 断 面 , 梁宽 2n, 板 宽 . l适 主 l顶
铁道考准设计 i ; R I AY S A D R A LW T N A D DE I N 2 0 ( ) SG 0 6 6
() 2 将斜拉索作为挂篮悬臂浇筑施工中的临时前
支点 , 以减轻 挂 篮 自重 , 同时也 降 低主梁 施 工 中的 内力
峰值 。
收 稿 日期 :0 5 1 7 2 0 —1 —0 作 者 简 介 : 延 强 ( 9 3 ) 男 。 师 ,0 1年 毕 业 于 西 南 交 通 大Байду номын сангаас学 结 李 17 一 。 讲 20 构 工 程 专 业 , 学硕 士 。 工
20230727-牵索挂篮(前支点挂篮)施工关键技术要点,82页PPT可下载!

前支点挂篮的转动锚座示意图
(4)锚固系统: 由后锚点和C形挂梁组成。后锚点位于挂篮尾部,
一般由直径32mm的精轧螺纹钢通过预留孔将纵梁锚 固在已浇梁段上,并设液压顶升装置进行调节。C形挂 钩用A3钢板拼焊,位于挂篮中部主梁侧面,其上端挂 在已浇梁段顶面前端,下端与挂篮纵梁相连。C形挂钩 上安装有液压式千斤顶,可根据需要左右移动和平面 转动以及升降挂篮用以脱模。这是前支点挂篮的又一 先进技术。另外,后锚点及C形挂钩的千斤顶分别顶在 转铰座上,后锚点对梁底施顶力或松顶力,调整后锚 点或牵挂拉索的受力,可使挂篮绕C形挂钩支点转动, 由挂篮前端的上下标高变化实现立模标高的调节。
2. 在浇筑混凝土之前,前支点挂篮通过牵索系统与斜拉索临时联
接在一起,使挂篮和节段混凝土的自重由斜拉索承担一部分, 以减小挂篮作用在主梁上的垂直荷载。
3. 完成体系转换,即将浇筑节段混凝土之前临时锚固在挂篮上的
斜拉索在浇筑后锚固到斜拉桥主梁上。
前支点挂篮的缺点
在浇筑一个节段混凝土过程中要分阶段调索,工艺复 杂,挂篮与斜拉索之间的套管定位难度较大。
前支点挂篮的行走
斜拉索张拉到设计值锚固后, 解除锚固系统的后锚点及水平 反力支座。
锚好行走滑板。
将C形挂钩落在行走滑板上
将自动连续千斤顶平放在滑板前端的顶 座上,并将牵引的粗钢筋或钢绞线一端 与千斤顶连接,另一端与挂篮的C形挂钩 相连,千斤顶同时反复顶拉,使挂篮前 移。反向设倒链以保安全,挂篮尾部通 过行走滚轮前进。
挂篮行走就位后,重新对挂篮进行 定位锚固。
前支点挂篮受力原理
利用斜拉索作为挂篮前支点牵引索,后锚点锚于已浇 梁段底板上,中支点用C形挂钩支撑于已浇筑主梁顶面 ,将后锚点挂篮的悬臂受力状态改变为前后支点的简 支受力状态,从而减小了挂篮的挠度与弯矩,提高了 挂篮的承载能力,这是前支点挂篮的关键的技术创新 点。对于梁段长的挂篮,还可以在挂篮纵梁上设两根 拉索,形成三支点连续梁受力状态,这样承载能力会 更大。
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牵索式挂篮结构设计一、工程概况某大桥是位于国道主干线丹拉(丹东-拉萨)支线高速公路上、横跨某的一座双塔双索面预应力混凝土特大型斜拉桥,主桥全长668米,跨径布置为:152m+364m+152m。
主梁为预应力混凝土双肋板式结构,通过桥面板及横隔梁连接形成整体,梁高2米,翼板厚32厘米,横隔板厚35cm,横隔梁标准间距6.8米,厚35厘米。
标准断面如下图所示:二、主要荷载分析:1、主梁节段重量:主梁施工节段形式为:①0#块,长20m;1#、1'#块长6.8m,采用支架现浇;②主跨2#~24#块、边跨2'#~19'#块为标准节段,长6.8m,采用牵索式挂篮悬臂浇筑;③主跨25#块,长7.8m,为加长悬臂浇筑段;④边跨20'#~25'#块,共计10.6m长,为支架现浇段。
6.8m标准节段砼体积为135m3,重338t;7.8m加长段砼体积为150m3,重375t。
2、施工荷载重量主要包括模板系统重量、施工机械设备重量、操作人员重量等。
3、挂篮自重根据挂篮结构所采用的材料、结构形式计算出挂篮的自重。
同时考虑到满足挂篮所吊挂的持力主梁的受力要求,挂篮结构重量拟控制在施工节段重量的0.42倍以内。
4、风荷载在大风天气进行施工时,必须保持挂篮结构和位置的稳定性,考虑最大风力情况下挂篮的固结措施,从结构设计上满足挂篮抵抗风荷载的要求。
挂篮结构设计必须满足支持标准节段和加长节段施工的受力要求和技术要求,同时考虑到挂篮空载行走、浇筑前挂索张拉等特殊工况的受力特点,拟定出科学、安全、经济、便利施工的方案。
三、挂篮主体结构设计:1、主体构造:A、承重系统:包括前、中、后横梁及牵索纵梁。
B、模板系统:由底模、外侧模、内侧模及横隔板模板组成,本方案采用顶模垂直下落、侧模翻转折叠式模板系统。
C、牵索系统:由弧形梁、牵引杆、垫块及千斤顶组成。
D、锚固系统:包括后锚杆、吊带、水平止推支座等。
E、升降系统:中横梁吊带,后横梁顶推装置,挂钩辅助升降千斤顶。
F、行走系统:由C形挂钩、行走滚轮、走道梁、牵拉精轧螺纹钢筋及穿心式千斤顶组成。
2、主要材料:主要承重部位材料均采用16Mn钢,由于挂篮属于临时施工设备,此钢材容许应力可达到:[σ]=230 Mpa [τ]=130 Mpa 销轴采用40Cr合金结构钢,轴承采用粉沫冶金轴承,以保证关键部位在组合应力作用状态下的结构可靠性。
容许应力可达到:[σ]=530 Mpa [τ]=306 Mpa3、关键部位:(1)弧形梁为受力复杂区域,本方案严格按照牵索的空间方位确定弧形梁的空间造型,加工时应严格保证弧形梁空间尺寸的精确性。
并采用有效的构造措施保证弧形梁与牵索纵梁合理传力。
(2)前横梁采用箱形变截面结构形式,主箱体上立钢桁架结合钢板。
加工时要使两箱体有效结合传力,实现前横梁的设计构思。
(3)预应力拉杆为控制前横梁挠度变形的调节设施,加工时必须保证传力钢臂与前横梁端头的有效结合。
(4)行走挂钩兼做为施工承重吊挂系统,施工中既要承受静载,又需承受动载作用。
加工时必须从构造上保证挂钩的稳定性。
挂钩与牵索纵梁、中横梁之间应作为空间刚性节点处理。
(5)中横梁、后横梁与牵索纵梁的结合部位要设置截面过渡肋板,保证梁体间的有效结合。
四、挂篮结构部位分析:1、前横梁(1)结构形式:截面数据表上立加强钢板截面形式,并以型钢桁架作为加强形成整体。
箱内设置六道纵向加强肋板。
上立钢板同时作为横隔板前外侧模板,外侧用8#角钢截面桁架兼作为加强肋板。
为控制跨中挠度,在横梁下方设置4道精轧螺纹钢筋,施加预应力产生反向挠度值以抵消竖向变形(此措施作为备用方案)。
计算不考虑上立钢桁架的影响,变形数值应以加载试验观测值为准。
(2)荷载分析:A:悬浇标准节段,前横梁荷载如下:①主梁横隔板前腹板重量:309KN② 主梁横隔板后腹板分配重量:648.4KN ③ 主梁横隔板重量:594KN ④ 前横梁自重:183.3KN ⑤ 施工荷载重量:200KN 按均布荷载考虑,可得:q=[309+648.4+594+183.3+200]/29.9=64.7kN/m强度、变形计算:M max =7230.3N.m Q max =967.3 kNσmax =I M y=8628123103.72303⨯×231=193.58Mpa<[σ]=230 Mpaτmax =Id QS =23108.0862812310357353.967⨯⨯⨯⨯=50.08 Mpa<[τ]=130 Mpaf=EIql 38454=37.88mm B :悬浇25#块为控制节段,前横梁荷载由以下四项叠加而成: ①主梁横隔板前腹板重量:700.5KN ②主梁横隔板后腹板分配重量:648.4KN ③主梁横隔板重量:594KN ④前横梁自重:183.3 KN ⑤施工荷载重量:200KN按均布荷载考虑,可得:q=[700.5+648.4+594+183.3+200] /29.9=77.8kN/m 计算图示如下:强度、变形计算:M max =8694.25kN.m Q max =1163.117kNσmax =I M y=8628123103.72303×231=232.77Mpa>[σ]=230 Mpaf=EIql 38454=45.55mm 由以上计算可知,在加长段施工时,必须对前横梁进行加强,本方案采用横梁下拉预应力的方法来控制前横梁的应力和变形。
必须计算出预应力施加值的范围,以变形控制计算预应力P 的施加值,设预应力所产生的反向挠度值为f '=f =45.55mm ,计算图示如下:求得:P ×1.689m=3516.86kN.m 即:P=2082kN由此拟定设置5道Φ32精轧螺纹钢筋,可满足悬浇25#节段应力和变形控制的需要。
预应力值应随节段的不同、施工程序的进展而进行调节。
预应力平衡后强度校核:σmax =I M y=8628123101.59093⨯×231=158.2Mpa<[σ]=230 Mpaτmax =Id QS =23102.18628123103573547.1354⨯⨯⨯⨯=46.75 Mpa<[τ]=130 Mpa2、中横梁及吊带 (1)结构形式:截面数据表(2)结构计算:①悬浇25#块时的结构计算荷载分布:a、主梁横隔板后腹板分配重量:558.7KNb、普通纵梁的分配重量:62KNc、牵索纵梁传递的施工荷载重量:323.68kN/端d、中横梁自重:122.33KN计算图示如下:求得:M1=420.78kN.m Q1=323.68kNM2=331.74kN.m M3=351.7kN.mR 1=440 kN R 2=293.1 kN验算强度:σmax =IM maxy=18.7Mpa<[σ]=230 Mpa τmax=IdSQ max =11.33 Mpa<[τ]=130 Mpa 验算挠度:f 梁端=0.04cm f 3=0.15cm②挂篮提升、下降时的结构计算:挂篮提升、下降时,主要以边吊带为持力结构,中吊带作为稳定保险系统。
荷载分布:a 、牵索纵梁传递的挂篮重量(包括模板、支撑):690.12KN /端b 、中横梁自重:122.33KNc 、普通纵梁及模板、支撑分配重量:162 KN 计算图示如下:求得:M max =897.15kN.m Q max =690.12kN R=832.1 kN强度、变形验算:σmax =IM maxy=39.87Mpa<[σ]=230 Mpa τmax=IdSQ max =24.15Mpa<[τ]=130 Mpa f 梁端=0.14cm f 中=0.23cm ③吊带结构计算:计算面积: A=79.2cm 2T max =832.1kNσmax=AT max=105.1 Mpa<[σ]=230 Mpa3、后横梁及后锚杆 (1)结构形式:截面数据表(2)结构计算①悬浇25#块时的结构计算荷载分布:a、牵索纵梁传递的重量:228.13/端b、后横梁自重:133.22KN计算图示如下求得:M max=628.5kN.mQ max=253.7kNR1=310.5kN强度、变形验算:σmax =I M max y=2409603105.6283⨯×90=23.5Mpa<[σ]=230 Mpaτmax =Id S Q max =23104.2240960310166657.253⨯⨯⨯⨯=7.31Mpa<[τ]=130 Mpa 变形无需验算。
②挂篮提升、下降时的结构计算: 荷载分布:a 、牵索纵梁传递的重量:181.8kN /端b 、后横梁自重:133.22KN 计算图示如下:求得:M max =514.1kN.mQ max =68.77kN R 1=115.1kN强度、变形无需验算。
③后锚杆验算:T max =310.5kN每侧可使用2根精轧螺纹钢筋作为锚杆。
4、牵索纵梁 (1)结构形式:截面数据表(2)结构计算:①悬浇25#块时的结构计算 荷载分布:a 、主梁边肋施工荷载重量:811.2KN /侧b 、前横梁传递的施工荷载重量:1390.5KN /侧c 、C25索的索力:控制T=43T 终T=3605.5kN (T v =1802.75kN ;T H =3122.46 kN)d 、行走挂钩的重量:50.75kN /侧e 、牵索纵梁自重:115KN /侧 计算图示如下:求得:M max =2678.1kN.m Q max =1510.5kNR 1=323.68kN R 2=241.73kN 强度、变形验算:σmax =I M max y=3323392101.26783⨯×90=72.5Mpa<[σ]=230 Mpaτmax =Id S Q max =23104.233233*********5.1510⨯⨯⨯⨯=42.4 Mpa<[τ]=130 Mpa f max =1.825cm (梁前端头位置) ②挂篮提升、下降时结构计算 荷载分布:a 、主梁边肋模板重量:34kN /侧b 、前横梁传递的挂篮及模板、支撑重量:217.6kN /侧c 、后横梁传递的挂篮重量:66.6 kN /侧d 、行走挂钩的重量:50.75kN /侧e 、牵索张拉系统:23kN /侧f 、牵索纵梁自重:115kN /侧 计算图示如下:求得:M max =1895.9kN.m Q max =337.9kNR 1=690.12kN R 2=-181.8kN 强度、变形验算:σmax =I M max y=3323392109.18953⨯×90=51.3Mpa<[σ]=230 Mpaτmax =Id S Q max =23104.2332339210223869.337⨯⨯⨯⨯=9.5Mpa<[τ]=130 Mpa f max =1.19cm (梁前端头位置)5、普通纵梁采用工字形截面,共设置9道,间距341cm 。