【正文】 籃主要構(gòu)件的材料設(shè)計(jì)強(qiáng)度指標(biāo)如下： Q235：極限抗拉、抗壓和抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值為 215MPa，抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值為 125MPa； 容許拉彎應(yīng)力為 145MPa，容許剪應(yīng)力為 85MPa；精軋螺紋鋼：抗拉強(qiáng)度 為 830MPa； 4)掛籃行走時(shí)抗傾覆安全系數(shù)： 4 . 掛籃 構(gòu)造 采用梯形掛籃進(jìn)行懸臂澆筑，掛籃由主桁系統(tǒng)、懸吊行走系統(tǒng)和模板系統(tǒng)三部分組成，僅對(duì)主桁系統(tǒng)和行走系統(tǒng)進(jìn)行分析，如 圖 圖 2 所示。分別以 1和 8為計(jì)算對(duì)象對(duì)掛籃進(jìn)行設(shè)計(jì)驗(yàn)算。 圖 5 截面區(qū)域 1~5 計(jì)算混凝土濕重如下： 表 1 混凝土濕重計(jì)算 區(qū)域號(hào) 長(zhǎng) (m) 截面面積 (m2) 體積 (m3) 混凝土自重（ KN） 梁段總重 (kN) 1梁段 1 翼緣 2 頂板 3 腹板 4 拐角 5 底板 8梁段 1 翼緣 4 2 頂板 4 3 腹板 4 中交 一公局萬利萬達(dá)項(xiàng)目總部 萬利六 分部 薛家壩 2大橋連續(xù)剛構(gòu)掛籃 懸臂澆筑 專項(xiàng)施工技術(shù)方案 計(jì)算書 3 4 拐角 4 5 底板 4 注：梁段總重 =翼緣重 2+頂板重 +腹板重 2+拐角重 2+底板重，混凝土濕重重取 26kN/m3 施工荷載 （ 1） 外模 85kN，內(nèi)模 60kN，底模 25kN (根據(jù)委托方提供 )； （ 2） 施工人員、施工材料及運(yùn)輸堆放荷載，取均布荷載 kN/m2； （ 3） 振搗混凝土產(chǎn)生的荷載，取均布荷載 ； （ 4） 掛籃走行沖擊荷載取 倍掛籃自重。故以下各工況等效荷載計(jì)算均用 Midas 建立簡(jiǎn)單模型進(jìn)行計(jì)算。 5 號(hào)區(qū)域的混凝土濕重： 3 2 2 .0 4 3 .5 4 .3 2 1 .4 k N /m? ? ?的均布荷載。 其形式為 ， 建立簡(jiǎn)單計(jì)算模型 如下 圖 18 所示： 圖 18 混凝土濕重等效荷載 經(jīng)過計(jì)算所得如下 圖 19 所示： 圖 19 混凝土重量下滑梁承擔(dān)荷載 混凝土重量下分配給外滑梁的荷 載： 中交 一公局萬利萬達(dá)項(xiàng)目總部 萬利六 分部 薛家壩 2大橋連續(xù)剛構(gòu)掛籃 懸臂澆筑 專項(xiàng)施工技術(shù)方案 計(jì)算書 6 外滑梁主梁 ，外滑梁輔梁 模板荷載：由于側(cè)模是 L 型模板，水平方向的模板以均布荷載模擬，豎向的模板則以集中載荷的形式進(jìn)行模擬，水平方向模板長(zhǎng)水平均布荷載按照模板的分布情況 建立簡(jiǎn)單計(jì)算模型如下 圖 20 所示： 圖 20 模板重量下等效荷載 經(jīng)過計(jì)算所得如下 圖 21 所示： 圖 21 模板重量下滑梁承擔(dān)荷載 模板重量下分配給外滑梁的荷載： 外滑梁主梁 ，外滑梁輔梁 振搗混凝土 及 施工人員、施工材料及運(yùn)輸堆放荷載 ： 22+ =： 建立簡(jiǎn)單計(jì)算模型如下 圖 22 所示 ： 圖 22 振搗混凝土及施工人員、施工材料及運(yùn)輸堆放荷載 經(jīng)過計(jì)算所得如下 圖 23 所示： 圖 23 外滑梁在振搗混凝土及施工人員、施工材料及運(yùn)輸堆放荷載下的反力 振搗混凝土 及 施工人員、施工材料及運(yùn)輸堆放荷載下分配給外滑梁的荷載： 外滑梁主梁 ，外滑梁 輔梁 則外滑梁主梁承受的總外荷載最大為： 主梁 2 4 . 5 + 1 2 . 3 ) 1 . 0 + 6 . 9 1 . 0 = 4 3 . 7 k N / m??（ 輔梁 (1 0 . 5 1 . 9 ) 1 . 0+ 5 . 4 1 . 0 = 1 7 . 8 k N / m? ? ? （ 2） 2 號(hào)區(qū)域（即內(nèi)頂板）對(duì)稱承擔(dān)荷載，故只需將荷載平均分配到 2 根內(nèi)滑梁上，則每根內(nèi)滑梁承擔(dān)線荷載結(jié)果如下： 滑梁承擔(dān)荷載區(qū)域?qū)挾?222 1 .6 0 .4 5 1 .9 5 .3 m? ? ? ? ?B 混凝土濕重 2 1 5 .7 8 2 3 .5 3 0 .8 3 k N /m? ? ? 施工荷載 ? ?2 .5 2 5 .3 2 1 1 .9 3 k N / m? ? ? ? 模板荷載 70 2 =10kN /m?? 內(nèi)滑粱承擔(dān)總荷載 3 0 . 8 3 1 0 1 . 0 + 1 1 . 9 3 1 . 0 5 2 .7 6 k N / m? ? ? ?（ ） （ 3）、 5 號(hào)區(qū)域澆筑混凝土?xí)r，各底縱梁要承擔(dān)的荷載，底板長(zhǎng)度為 ，將其簡(jiǎn)化為一根桿件，將 10 根底縱梁在底板的相對(duì)位置處簡(jiǎn)化為 10 個(gè)支座，再將作用在底縱梁上的混凝土重量，模板重量，振搗混凝土產(chǎn)生的荷載以及施工人員、施工材料及運(yùn)輸堆放荷載以等效荷載的方式加載在這根桿上，通過 Midas 計(jì)算底縱梁實(shí)際要承擔(dān)的荷載，計(jì)算步驟如下： 3 號(hào)區(qū)域的混凝土濕重： 4 6 9 .3 6 3 .5 0 .7 1 9 1 .6 k N / m? ? ?的均布荷載。 . 建立空間有限元整體模型 根據(jù)初步設(shè)計(jì)的適用于薛家壩 2 號(hào)大橋的掛籃，為驗(yàn)算掛籃各構(gòu)件的內(nèi)力和變形是否滿足要求，采用大型結(jié)構(gòu)計(jì)算軟件 MIDAS/Civil進(jìn)行整體空間受力分析。 空載走行狀態(tài)總體計(jì)算圖示見 圖 32，總體計(jì)算邊界條件設(shè)定見附 圖 33。經(jīng)計(jì)算掛籃在 1 號(hào)階段澆筑狀態(tài)時(shí)最不利。 澆筑 1梁段 時(shí) 掛籃內(nèi)外滑梁強(qiáng)度計(jì)算 圖 38 掛籃滑梁最大正應(yīng)力圖 圖 39 掛籃滑梁剪應(yīng)力圖 由結(jié)果可知，掛籃內(nèi)外滑梁最大正應(yīng)力為 215MPa，最大剪應(yīng)力為 125MPa，滿足 強(qiáng)度設(shè)計(jì)要求。最大剪應(yīng)力為 125MPa，滿足設(shè)計(jì)要求。 澆筑 8梁段 時(shí) 掛籃底籃縱梁強(qiáng)度計(jì)算 圖 52 底籃縱梁最大正應(yīng)力圖 圖 53 底籃縱梁剪應(yīng)力圖 掛籃底籃縱梁最大應(yīng)力為 215MPa，最大剪應(yīng)力為 125MPa，滿足設(shè)計(jì)要求。 . 澆筑 8梁段 時(shí) 吊桿計(jì)算結(jié)果 根據(jù)一號(hào)節(jié)段澆筑和八號(hào)節(jié)段澆筑受力對(duì)比， 1 號(hào)階段處于不利工況，進(jìn)而對(duì)一號(hào)階段的掛籃吊桿進(jìn)行驗(yàn)算，其 結(jié)果如 圖 58 所示： 圖 58 吊桿應(yīng)力圖 掛籃吊桿的最大拉應(yīng)力為 830MPa，滿足強(qiáng)度要求。 圖 61 走行狀態(tài)掛籃各構(gòu)件剪應(yīng)力圖 由應(yīng)力結(jié)果圖可知，最大拉應(yīng)力為 85MPa，安全系數(shù) =，滿足強(qiáng)度要求。 澆筑 8梁段 時(shí) 軌道梁強(qiáng)度、剛度計(jì)算 軌道梁為掛籃走行關(guān)鍵結(jié)構(gòu)，其強(qiáng)度、剛度結(jié)果如下 圖 6 圖 65。 澆筑 8梁段 時(shí) 澆筑狀態(tài)掛籃抗傾覆計(jì)算 澆筑 1節(jié)段混凝土?xí)r，掛籃主桁架后端通過精 軋螺紋鋼錨固于已澆筑好的混凝土梁體上，為保證施工安全，需驗(yàn)算掛籃后錨點(diǎn)的安全性。 圖 68 走行時(shí)后錨桿內(nèi)力圖 走行時(shí)掛籃后錨吊桿最大應(yīng)力為 830MPa，安全系數(shù) =，滿足強(qiáng)度要求。 . 掛籃靜載預(yù)壓試驗(yàn)方案 本次掛籃荷載試驗(yàn)采用三角反力架法，預(yù)先在腹板上安裝三角反力架，伸至底籃前橫梁上。具體位置如 圖 7 圖 73： 41 019 019 041 0主桁前橫梁31 0 29 0 31 029 0D3 D2 D1S3 S2 S1底籃前橫梁 圖 72 前橫梁測(cè)點(diǎn)布置圖 M 1 ( 2 ) 左右幅主桁后錨主桁前橫梁 圖 73 后錨測(cè)點(diǎn)布置圖 . 加載方法 圖 74 1節(jié)段截面示意圖 圖 75 8節(jié)段截面示意圖 表 2 是現(xiàn)澆不同長(zhǎng)度梁段的最大混凝土濕重 ： 表 2 1節(jié)段 斷面面積 截面 截面面積 (m2) 1梁段 AA BB 中 前半段平均截面積 中交 一公局萬利萬達(dá)項(xiàng)目總部 萬利六 分部 薛家壩 2大橋連續(xù)剛構(gòu)掛籃 懸臂澆筑 專項(xiàng)施工技術(shù)方案 計(jì)算書 17 試驗(yàn)取最重塊段 1塊計(jì)算，考慮安全系數(shù) ，掛籃驗(yàn)的總荷載值 取 1節(jié)段的前半段荷載來加載，荷載值 為 P 1 8 . 1 6 2 4 5 3 . 5 2 2 6 8 2 6 . 3 9 k N? ? ? ? ?，采用 2 臺(tái) 65t 的千斤頂同步加載。 表 3 每臺(tái)千斤頂加載表（單位： kN） 荷載級(jí) 1 千斤頂壓力 83 207 289 372 414 455 表 4 各級(jí)荷載下測(cè)點(diǎn)變形量 （單位： mm） 測(cè)點(diǎn) 0 1 D1 0 D2 0 D3 0 S1 0 S2 0 S3 0 M1 0 M2 0 7. 三角架有限元計(jì)算分析 三角架由雙拼 36a 工字鋼拼接而成（詳見設(shè)計(jì)圖），在 0塊腹板處上預(yù)埋型鋼鋼和精軋螺紋鋼，預(yù)埋型鋼與三角架上端焊接，精軋螺紋鋼上連接分配梁錨壓三角架下端，為模擬千斤頂來給掛籃施加向下和向三腳架施加的的荷載力，在反力架與掛籃上施加大小相同、方向相反的節(jié)點(diǎn)力。 直角角焊縫的計(jì)算厚度： mefhh?? 1 6 0 M P awfewV fhl? ? ? ? 則最小焊縫長(zhǎng)度： 34 0 0 1 02 2 6 6 0 7 m m 6 0 . 7c m4 . 2 1 6 0wfwefVlhhf ?? ? ? ? ? ? ?? 最小焊縫長(zhǎng)度 72cm，滿足規(guī)范要求！在施工中，建議使用滿焊。 雙拼工字鋼的 78I 8 .3 4 1 0 , I 1 .5 2 1 0xy? ? ? ?。 彎矩作用平面內(nèi)的穩(wěn)定計(jì)算： ? ?1 0 .8 Exm x x Nx xx NMN fA W ?? ? ??? (2) 式中： N —— 所計(jì)算構(gòu)件段范圍內(nèi)軸向壓力； xM —— 所計(jì)算構(gòu)件段范圍內(nèi)最大彎矩； x? —— 彎矩作用平面內(nèi)的軸心 受壓構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)； xW —— 彎矩作用平面內(nèi)對(duì)較大受壓纖維的毛截面模量； ExN?—— 參數(shù) 2 xEAN ? ?? ?； mx? —— 等效彎矩系數(shù)； x? —— 截面塑性發(fā)展系數(shù)。 鋼牛腿的剪應(yīng)力驗(yàn)算 vwVS fIt??? (4) 式中： V —— 計(jì)算截面沿腹板平面作用的剪力設(shè)計(jì)值； S —— 中和軸以上毛截面對(duì)中和軸的面積矩； I —— 毛截面慣性矩； tw —— 腹板厚度； fv —— 鋼材的抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值； 35m a x v74 3 2 1 0 3 . 0 7 2 1 0 8 7 . 3 2M P a 1 2 5 M P a4 . 4 7 1 0 3 4wVS fIt? ? ? ?? ? ? ??? ＜ 故牛腿驗(yàn)算滿足要求 ! 牛腿埋置深度計(jì)算 ： 3432 10 NuV ?? ? ? 126mm?fb 13000mm?wallt ?? 400mm?a 0 . 6 6130004 . 5 3 5 . 5 5 7 1 . 8126????????bf 3 0 . 5 8 0 . 2 2 1 . 04 3 2 1 0 0 . 9 5 7 1 . 8 1 . 0 1 2 6 0 . 8 8 4 0 0wwl l????? ? ? ? ? ????? 得出 95 m m 9. 5cmwl ?? 所以，主縱梁的最小埋入長(zhǎng)度為 ，取埋入長(zhǎng)度為 50cm 。 對(duì)帶肋鋼筋，粘結(jié)強(qiáng)度值取范圍約為 ~6MPa，現(xiàn)取 。