03附件2、乌溪挂篮计算书.doc

附件2、乌溪河特大桥挂篮设计计算书 一、主承重系统的计算 1、挂篮设计依据：4号块15-15截面原始数据计算。 箱梁高3778mm 底板厚519 mm 节段长4250m 腹板厚800 节段体积53.5m 节段重量约141.78t 2、浇注砼重量分配 从乌溪河特大桥施工图知道，4号块节段最重为141.78t。节段荷载并不是挂篮中单一构件承担的，它是由侧模、内模、底模共同承担，所以有必要对其重量进行分配。参照大桥箱梁截面比例可以估算出三个区域的浇注砼重量分别为WA=12.2t×2、WB=24.3t、WC=93.3t 3、主构架计算 由挂篮结构设计图纸可知，主构架由两组对称的桁架承载构件联接而成，因此只需计算其中一组的受力和应变情况。 （一）、技术参数 按节段浇注砼重量：142×1.2=170t 底模重量13t（包括下横梁及附件） 外侧模重量2×6t（包括外滑梁） 内模重量6t（包括行走机构和内滑梁） 前横梁3.5t（包括其上附件） 另加2.5%的施工负荷： （170+13+2×6+6+3.5）×1.025=210t 以上重量共计：210t。这个负荷全部由主构架和箱梁前节段端部承受，假定两者各承担一半，则主构架负载为210/2=105t。 （二）、受力分析及计算 1）、受力简图：由前可知主构架中一端负荷按52.5t计算。 2).支座反力: NA=52.5×500/380=69t NB=T+NA=52.5+69=121.5t 3).杆件内力 FAC=NA/sinα=69/sin46=96t FAB= FAC cosα=96×cos46=66.7t FBC= NB=121.5t FCD= T / sinβ=52.5/sin39=83.4t FBD= T /tgβ=52.5/tg39=64.8t 4).端部D点的拱度 在整个主构架中，各构件均由两根40b槽钢加强拼焊而成 杆件截面惯性距： IX=2*18600=37200cm4 IY=31804cm4 杆件内力图： 虚拟状态下的内力图（T=1） 根据莫尔公式：f=Ft×F×Li/（E×Ai） 式中：F——单位力T=1作用于构件时，桁架各构件的内力。 Ft——实际杆件内力。 E——弹性模量2.1×106kg/cm2 Li、Ai——各构件的计算长度和截面积。 现将各杆件参数和计算结果列表如下： 杆件 Li Ai F（t） F f AB 380 166 66.7 1.27 0.09 AC 552 166 96 1.83 0.28 BC 400 166 121.5 2.314 0.323 BD 500 166 64.8 1.23 0.114 CD 640 166 83.4 1.59 0.243 　 　 　 　 　 1.05 得到D点实际工作状态下的挠度：f=1.05 5)、杆件的稳定性及强度验算： 选择受拉应力最大的构件进行校核，从前文可知，杆件BC的轴向力最大，应计算其稳定性，杆件AC的轴向拉力最大，应计算其抗拉强度。 （1）、杆件BC的稳定性计算：由前文可知：IX=37200cm4 Iy=31804 则：ix=（Iy/Ai）1/2=（31804/166）1/2=13.84 λ=l/iX=400/13.84=28.9 故杆件BC属短粗杆件。 σBC=FBC/(Φ*A)=121500/(0.92*166)=796kg （2）杆件AC的抗拉强度验算： ?σAC=FAC/A=96000/166=578kg/cm2＜【σs】= 故杆件AC强度足够。从以上杆件计算可知，未计算杆件显然安全。 4、前上横梁的强度和挠度计算 1)、强度计算 从挂篮总图可知，前横梁有8个吊点，其中2个用于外侧模，2个用于内模，4个用于底模，2个备用吊点，现按8个吊点计算，再由前文阐述，可知道各吊点力的位置和大小。如图： 加2.5%施工负荷：则F1 =（12.2×2+6×2）/4×1.025=9.4t F2 = （24.3+6×2）/4×1.025=9.3t F3 = （93.3+13）/8×1.025=13.6t 前横梁弯矩计算： Mmax= 1919800kg· 前横梁为箱型结构，宽度400mm，高度700mm，上下盖板为20mm钢板，腹板为10mm钢板，则前横梁的截面惯性矩：IX=232930cm 抗弯截面模量:W=6655cm 弯矩最大处的横梁应力： σ=Mmax/W=1919800/6655=289kg/cm2＜【σs】= 故前横梁弯曲强度足够。 2)、挠度计算： 这里仅计算特殊点的挠度，前横梁端部和中心处，其它各处挠度可依此近似算得： （1）前横梁的惯性矩：I=232930cm （2）弹性模量：E=2.1×106kg 端部挠度（叠加法计算） Y1=F1×l22l/(3