1、65+110+65m跨連續梁施工掛籃有限元分析計算報告計算： 批準： 批準： 佛山市三水中德路橋材料有限公司二二二二二二年三月九日目 錄1概況12主要計算工況及計算荷載23設計參數34參照規范35鋼材設計標準強度46材質參數47掛籃澆筑狀態有限元分析計算57.1掛籃1#節段澆筑工況加載示意圖（t/m2）57.2掛籃段澆筑狀態整體剛度變形云計算57.2.1整體變形云圖57.3掛籃段澆筑狀態整體體強度計算37.3.1澆筑首個1#節段系統最大應力：37.3.2澆筑首個4#節段系統最大應力：37.3.3預壓工況下的掛籃整體最大應力：47.4主桁架系統應力及變形云圖57.4.1澆筑1#節段主桁最大應力：

2、57.4.2澆筑4#節段主桁最大應力：57.4.3預壓工況下主桁最大應力：67.4.4澆筑1#節段主桁最大變形：67.4.5澆筑4#節段主桁最大變形：77.4.6預壓工況下主桁最大變形：77.5前上橫梁應力計算87.6澆筑狀態下中橫梁計算97.7后錨扁擔梁應力強度計算（按照228b計算）107.8底模系統應力及變形云圖117.9底模預壓計算127.10前后下橫梁計算137.11外模模板計算(0#段施工)147.12吊桿內力圖（單位t）177.13后錨桿內力圖（單位kN）187.14支點最大反力計算197.15主桁內力207.16主桁銷軸模擬218掛籃行走狀態有限元分析計算228.1掛籃行走工況

3、加載示意圖228.2行走最大豎向變形及應力云圖238.3主桁架系統應力云圖248.4前后下橫梁應力云圖258.5中橫梁內力258.6吊桿內力圖（單位t）268.7行走狀態下內外滑梁計算278.8行走后錨固力（單位t）289掛籃后退工況有限元分析計算289.1后退錨固力（單位t）299.2后退工況掛籃整體系統最大應力309.3后退工況掛籃整體系統最大變形計算309.4后退吊桿內力3110掛籃穩定性分析計算3110.1澆筑工況3110.2掛籃行走工況3210.3主桁抗傾穩定性計算3211結論與說明3321 概況該工程計算跨度65+110+65m混凝土連續梁。梁高4.2m，連續梁頂板寬33.2m，底

4、板寬度18.82m。連續梁0#段長12米，節段長為3.0m；1#、4#節段重量分別為300及330t，掛籃施工節段17節。橋跨結構布置圖菱形掛籃具有性能可靠、穩定性好，操作簡單，易于復合等特點。掛籃總體結構見下圖圖1.掛籃縱向裝置圖2. 掛籃中部橫向結構圖3 掛籃前端橫向結構圖3. 掛籃計算模型2 主要計算工況及計算荷載（1） 首個3m節段（最重=300）澆筑狀態下的強度、剛度、穩定性計算計算；（2） 4#段330t澆筑狀態下的強度、剛度、穩定性計算；（3） 掛籃自重107T(不含內模，）（4） 預壓工況計算（5） 行走狀態下的強度、剛度計算；（6） 后退工況計算荷載組合組合: 混凝土重量+動

5、力附加荷載+掛籃自重+施工機具和人群重;荷載組合: 混凝土重量+掛籃自重+混凝土偏載+施工機具和人群重;荷載組合: 混凝土重量+掛籃自重+風載;荷載組合: 混凝土重量+掛籃自重+施工機具和人群重;荷載組合: 掛籃自重+沖擊附加荷載+風載。荷載組合用于主桁承重系統強度和穩定性計算;荷載組合用于剛度計算; 荷載組合用于掛籃行走及后退驗算。（6）模板側壓力公式取：（腹板H0=4.17m，底板H1=0.7,頂板H2=0.4）；（7）鋼筋砼比重取值為；（8）人群及施工荷載，按公路橋涵設計通用規范取1.5kN/m2；（9）基本風壓：廣東省城市名海拔高度風壓(kN/m2)(m)n=10n=50n=100江門

6、市6.60.30.500.63 設計參數（1）超載系數1.2；（2）掛籃允許最大累加變形（前橫梁及底板）20mm以內；（3）施工時、行走時的抗傾覆安全系數大于2；（4）自錨固系統的安全系數大于2；（5）斜拉水平限位系統安全系數大于2；（6）上水平限位安全系數大于2。4 參照規范（1）設計依據：本項目工程圖；（2）鋼結構設計規范GB500172003；（3）鋼結構工程施工及驗收規范GB502052001；（4）鋼結構焊接規范GB50661-2011（5）碳鋼焊條GB/T511895 GB/T511895；（6）公路橋涵施工技術規范JTJ041-20005 鋼材設計標準強度鋼材牌號厚度或直徑d（m

7、m）國標GB500172003抗剪拉，彎應力端面承壓Q235Bd1612521532516d4012020540d60115200Q345Bd1618031040016d3517029535d50155265注：表中厚度是指計算點的鋼材厚度；對軸心受力桿件是指截面中較厚鋼板的厚度.6 材質參數序號桿件規格材質1底縱梁H350*175Q2352前下橫梁228/20Q2353后下橫梁228/20Q2354吊 桿32/232/30*180吊帶PSB8305后錨梁2*250bQ2356模 板腹板6mm,底板6mmQ2357前上橫梁2H600*200Q2358滑 梁232Q2359主 梁2*320b組焊

8、件Q23510立 柱2320b組焊件Q23511斜拉桿228bQ235斜壓桿2320b組焊件Q2357 掛籃澆筑狀態有限元分析計算7.1 掛籃1#節段3m澆筑工況加載示意圖（t/m2） 該工況節段重量為300 t。34加載圖（自重+節段重量+人群+鳳載+振搗）側模及內模加載圖7.2 掛籃段澆筑狀態整體剛度變形云計算7.2.1 整體變形云圖首個節段施工最大變形18mm位于掛籃前端4#節段施工最大變形20mm位于掛籃前端超載102%預壓最大變形23mm位于掛籃前端7.3 掛籃段澆筑狀態整體體強度計算7.3.1 澆筑1#節段3m節段系統最大應力：澆筑1#節段時整體模型應力分布云圖，最大應力216MP

9、a，位于后下精軋螺紋吊桿上慮掉精軋螺紋筋后，系統梁單元最大應力129<215Mpa，位于底模縱筋上7.3.2 澆筑4#節段系統最大應力：澆筑4#段時整體模型應力分布云圖，最大應力122 MPa，位于吊桿桿位置7.3.3 預壓工況下的掛籃整體最大應力：預壓時整體模型應力分布云圖，最大應力165<215MPa（局部應力），位主桁后端錨固位置7.4 主桁架系統應力及變形云圖7.4.1 澆筑1#節段主桁最大應力：澆筑1#節段時主桁架系統最大應力為80Mpa<215Mpa，滿足使用要求。7.4.2 澆筑4#節段主桁最大應力：澆筑4#節段時主桁架系統最大應力為85Mpa<215Mp

10、a，滿足使用要求。7.4.3 預壓工況下主桁最大應力：主桁架系統預壓最大應力為118Mpa<215Mpa，滿足使用要求7.4.4 澆筑1#節段主桁最大變形：主桁架系統最大變形為15<20mm 發生在與前上橫梁外端位置。位于前橫梁外端7.4.5 澆筑4#節段主桁最大變形：主桁架系統最大變形為15<20mm 位于前橫梁外端7.4.6 預壓工況下主桁最大變形：掛籃主桁預壓變形23mm,滿足使用要求，位于前橫梁外端7.5 前上橫梁應力計算1#節段澆筑，前上橫梁最大應力73MPa<215Mpa4#節段澆筑，前上橫梁最大應力77MPa<215Mpa預壓前上橫梁最大應力107M

11、Pa<215Mpa7.6 澆筑狀態下中橫梁計算1#節段澆筑，中橫梁最大應力51MPa<215Mpa4#節段澆筑，中橫梁最大應力53MPa<215Mpa預壓狀態下82Mpa<215Mpa7.7 后錨扁擔梁應力強度計算（按照228b計算）澆筑1#節段時后錨扁擔梁的最大應力為104Mpa<215Mpa，滿足使用要求。澆筑4#節段時后錨扁擔梁的最大應力為111Mpa<215Mpa，滿足使用要求。預壓狀態，后錨梁最大應力147 Mpa<215Mpa7.8 底模系統應力及變形云圖澆筑1#節段時底模系統最大應力為112Mpa<215Mpa澆筑1#節段時底模系統

12、最大累加變形15<20mm澆筑4#節段時底模縱梁最大應力為103Mpa<215Mpa澆筑4#節段時底模系統最大累加變形16<20mm7.9 底模預壓計算計算荷載：翼緣板砼由吊帶承受一半，則底板砼預壓時承受330-26=304t，每平米壓力很在=304/3/18.820=5.38t/m2=53.8KN/m2超載120%預壓底模縱梁最大應力為174Mpa<215Mpa超載120%預壓底模系統最大累加變形19mm7.10 前后下橫梁計算澆筑1#節段時前、后下橫梁最大應力73<215Mpa澆筑4#節段時前后下橫梁最大應力77<215Mpa預壓工況下最大應力107&l

13、t;215Mpa。7.11 外模模板計算(0#段施工)0#模板施工加載總圖0#模板施工加載圖澆筑0#節段時外模板系統最大應力為112Mpa<215Mpa， 外模背杠最大應力112<215Mpa，位于前端滑梁接觸位置。10縱筋最大應力117<215Mpa最大橫向變形2.7mm面板應力最大41Mpa拉桿最大內力7.7t7.12 吊桿內力圖（單位t）澆筑1#節段時吊桿的最大內力為23t。澆筑4#節段時吊桿的最大內力為26t。預壓：最大內力為36t (采用雙支吊桿)7.13 后錨桿內力圖（單位kN）澆筑1#節段時后錨桿單只最大內力為14t，滿足使用要求。澆筑4#節段時后錨單只最大內力

14、為15t，滿足使用要求預壓：后錨桿單只最大內力為16，滿足使用要求7.14 支點最大反力計算澆筑1#節段時中支點最大反力94t澆筑4#節段時中支點最大反力98t預壓狀態下最大反力138t7.15 主桁內力1#節段最大拉力68t，4#節段最大拉力72t，t預壓最大拉力101t，7.16 主桁銷軸模擬計算得知掛籃單桁架最大內力101t，將吊桿內力加載于主桁上，計算結果如下圖：全部銷軸中最大163Mpa8 掛籃行走狀態有限元分析計算8.1 掛籃行走工況加載示意圖 荷載組合：自重+風載0.6KN/m2 （向下）+ 機具=自重+0.15+0.06=自重+2.1kN/m2 加載圖（自重+機具+風載）8.2

15、 行走最大豎向變形及應力云圖行走時總體豎向最大變形量為73mm，行走狀態下最大應力151<215Mpa，位于后下橫梁上8.3 主桁架系統應力云圖行走時主桁架系統最大應力為132Mpa<215Mpa，位于邊柱中橫梁桁架上。8.4 前后下橫梁應力云圖行走時后下橫梁最大應力為151Mpa<215Mpa，滿足使用要求。8.5 中橫梁內力中橫梁最大應力132<215Mpa中橫梁最大變形11mm，滿足使用要求8.6 吊桿內力圖（單位t）行走時吊桿的最大內力為11t，滿足使用要求。8.7 行走狀態下內外滑梁計算行走狀態下滑梁最大應力36<215Mpa行走狀態下滑梁最大8mm,滿

16、足要求8.8 行走后錨固力（單位t）行走時桁架后端錨固力單側總計最大12t。行走最大反力52t9 掛籃后退工況有限元分析計算后退時，側模放于前后下橫梁上，見下圖掛籃后退工況9.1 后退錨固力（單位t）最大反力64t最大錨固力17t9.2 后退工況掛籃整體系統最大應力掛籃系統后退最大應力142<215Mpa9.3 后退工況掛籃整體系統最大變形計算掛籃系統后退最大變形137mm9.4 后退吊桿內力后退最大吊桿內力12t10 掛籃穩定性分析計算10.1 澆筑工況主桁架預壓工況(最大荷載工況)臨界荷載因子：k=4.2>410.2 掛籃行走工況掛籃后退臨界荷載因子：k=4.3>4，首先

17、失穩部位在于中橫梁上10.3 主桁抗傾覆穩定性計算1、計算簡圖如下：2、澆注砼時的抗傾覆計算：根據計算結果，主縱梁后錨在澆注4#塊3米節段砼時支座反力最大，每個主桁架支座反力PA980KN由上圖可計算出：傾覆力PD=472.5KN PB=980-472.5=507.5KN傾覆彎矩M=Pd*L=472.5*4.4=2079KN.m后錨共設4根32精軋螺紋筋，其抗力達到P=4*500=2000KN抗傾覆彎矩M1=P*L=2000*4.726=9452KN.m主桁抗傾覆系數K=M1/M=9452/20794.552，滿足規范要求。3、掛籃走行時的抗傾覆計算：根據走行工況計算結果，主縱梁后走反扣輪錨力N120KN, 由電算模型可知：傾覆力P=128.9KNM2=P*L=128.9*4.4=567.16KN.