成安渝高速公路四川段第i-1合同段
沱江特大橋主橋箱梁
編制人複核人
審核人中交二航局二公司
二o一一年四月
目錄一、基本資料 1
二、主要計算依據 2
三、計算荷載及工況選取 2
3.1 計算荷載 2
3.2 工況選取 3
四、結構計算 4
4.1 掛籃主桁 4
4.2 栓孔及銷子 6
4.3 前後下橫樑 7
4.4 掛籃豎向變形 13
4.5 前上橫樑 13
4.6 後上橫樑 15
4.7 底籃縱樑 17
4.8 後錨驗算 20
4.9 滑船驗算 20
4.10 滑梁驗算 21
五、小結 22
沱江特大橋橋梁採用上、下行分幅設計，全寬36.5m，單幅橋寬18m，兩幅橋之間設有0.5m空隙。
全橋跨徑組成左幅：26*30+48+80*2+48+20m,橋梁全長1062m。橋梁起點樁號為k34+789，終點樁號為k35+853.
5。主橋上部為48+80*2+48m四跨預應力混凝土變截面連續箱梁，單箱雙室截面，梁底採用二次拋物線，箱梁高度從跨中為2.4公尺,至距主墩中心1.1公尺處按二次拋物線變化為4.
8公尺.主橋箱梁在中主墩設定厚度為0.5公尺的雙橫隔板，邊主墩設定厚度為2.
2m的橫隔梁,中跨跨中設定0.5公尺的跨中橫隔板，邊跨端部設定1.2公尺的橫隔梁,其餘部位不設定橫隔板.
主橋箱梁採用縱豎雙向預應力體系。每墩掛籃懸澆節段共20個節，全橋共計120個節段，4個中跨合龍段，4個邊跨合龍段，合龍段長度2公尺；4個邊跨現澆段，長度6.9公尺。
懸澆節段長度從3公尺變化到3.5公尺，最重節段為5#節段，混凝土方量為60.77方。
主橋連續箱梁採用掛籃懸臂澆築法施工，除0#1#塊採用支架現澆外，其餘分10對梁段，均採用對稱平衡懸臂逐段澆築法施工。箱梁縱向懸澆分段長度為（3×3m+7×3.5m）,箱梁墩頂現澆塊件（即0、1號塊）長度為11.
0m，中跨合攏段長度為2.0m，邊跨合攏段長度為2.0m，邊跨現澆段長度為6.
9m，懸臂澆築梁段中最大重量為157.99t。
本掛籃為三角形後支點式，共三桁，主要由三角形主桁、內、外模架及底籃等組成，掛籃總重為58.235t，詳見設計圖。
1、 成安渝高速公路四川段（第a合同段）（k34+200~k36+000）兩階段施工圖設計（送審稿）2011.2。
2 、鋼結構設計規範（gb50017-2003）
3、 公路橋涵施工技術規範（jtj041-2000）
4、 公路橋涵設計通用規範（jtg d-60 2004）
5、 公路施工手冊橋涵
6、 簡明施工手冊
恆載考慮為箱梁自重、模板及各型鋼自重，活荷載考慮為施工荷載。
砼荷載：26kn/m3
施工荷載：2.0kn/m2
模板及各型鋼自重：按實際重量計算
工作條件：6級及以下風載
沱江特大橋主橋箱梁澆築分3m及3.5m段，工況選取如下：
（1）待澆梁段混凝土自重
根據施工圖，各梁段控制混凝土自重如下表：
（2）掛籃自重
根據掛籃構造，整個掛籃（包括主桁系統、行走系統、錨固系統、模版系統、工作平台等等）總重為58.235t，在計算中取掛籃總重為59 t。其重心取在離掛籃前支點2.5公尺。
（3）掛籃主桁前結點施工載荷g計算
如計算簡圖3.2.1所示，取掛籃的一側（即單桁，共三桁）進行計算。
3.0m梁段：g=59÷3×2.5÷4+157.93÷3×（0.5+3÷2）÷4=38.61t
3.5m梁段：g=59÷3×2.5÷4+157.99÷3×（0.5+3.5÷2）÷4=41.91t
∴g控制值取g=41.91 t，即澆注⑤梁段，澆築長度為3.5公尺。
取掛籃主桁系統一側為研究物件，計算簡圖如圖4.1
主梁為2i32，立柱為2[25，前後斜拉桿為12×180的雙鋼板，查相關力學引數見下表：
後錨受力：r1=41.91×9.8×4÷4.5=365.1kn
前支點受力：r2=r1+g=365.1+41.91×9.8=775.8kn
前斜拉桿受力：n=41.91×9.8×5÷3=684.53kn
後斜拉桿受力：
主梁受力：
立柱受力：
立柱、主梁及前、後斜拉桿材質為q235，其容許應力[σ]＝160mpa，由上述計算可知：強度滿足要求。
其中主梁與立柱為壓桿，且均屬b類介面，主梁計算長度取為：，
查表得：穩定係數為0.977，則驗算穩定時的允許應力：
立柱計算長度取為：，
查表得：穩定係數為0.982，則驗算穩定時的允許應力：
壓桿穩定性滿足要求。
銷子直徑d=60 mm，截面積f＝2827 mm2
前斜拉桿：剪力
q235拉桿區域性加強後板厚：則：
銷子剪應力：
區域性擠壓應力：
後斜拉桿：剪力
q345235拉桿區域性加強後板厚：則：
銷子剪應力：
區域性擠壓應力：
立柱：剪力
q235壓桿區域性加強後板厚：則：
銷子剪應力：
區域性擠壓應力：
40cr屈服強度fy＝500mpa，材料分項係數取1.11，荷載分項係數取1.35，剪下換算係數取0.58，則允許剪應力
滿足要求。
q235區域性承壓（ⅰ類孔）強度設計值fc＝450mpa，荷載分項係數取1.35，則允許擠壓應力
區域性承壓均滿足要求。
前後下橫樑主要受力包括：砼重量、施工荷載、縱樑自重、模板重量及橫樑自重。前下橫樑為2i40，後下橫樑為2i45，其相應力學引數見下表：
前下橫樑計算簡圖如圖4.3.1～4.3.4。
荷載計算：
將吊桿受力模擬成彈性支座，吊桿直徑為32mm，面積a=804.25 mm2吊桿長度取l為5.75公尺，剛度k為：
利用sm solver建模計算，其內力分布如圖4.3.5、4.3.6。
圖4.3.5 前下橫樑彎矩示意圖
圖4.3.6 前下橫樑剪力示意圖
最大彎矩：，最大剪力：
吊桿拉力（從左到右）為：；；
；；；彎曲應力:
剪下應力:
吊桿應力：
後下橫樑計算簡圖如圖4.3.8～4.3.11。
荷載計算：
將吊桿受力模擬成彈性支座，吊桿直徑為32mm，面積a=804.25 mm2兩邊上吊桿長度取l為4.5公尺，中間四根吊桿長度取l為1.2公尺剛度k為：
建模計算，其內力分布如圖4.3.12、4.3.13。
4.3.12後下橫樑彎矩示意圖
4.3.13後下橫樑彎矩示意圖
最大彎矩：m=最大剪力：f=89.75kn
吊桿拉力（從左到右）為：
t1=106.52kn;t2=97kn;t3=145.21kn;t4=143.61kn;t5=105.55kn;t6=105.91kn
彎曲應力:
剪下應力:
最大組合應力為：15.25mpa
吊桿應力：
滿足設計及規範要求
掛籃豎向變形主要包括掛籃主桁受新澆砼作用下的豎向變形及掛籃底籃前吊桿的伸長量。在圖4.1.1中取g為新澆砼（⑤#段）重量49.91t。
前斜拉桿受力：
後斜拉桿受力：
主梁受力：
立柱受力：
掛籃主桁豎向變形f1:由圖乘法，在荷載g作用下主桁豎向變形為：
掛籃底籃前吊桿計算長度取l=5.75m；吊桿活荷載p=186.76kn；吊桿截面面積a=×3.22/4=8.04cm2
掛籃底籃前吊桿伸長量：
掛籃豎向變形總和：
前上橫樑由2i40組成，主要受吊桿傳力，其計算簡圖如圖4.5.1。i40其相應力學引數見下表：
前上橫樑受力示意圖
由前面計算結果可得：；；；；；；
由掛籃設計圖可知：
內模架重為：
外模架重為：
計算得：橫樑最大彎矩：;最大剪力：
支座反力（從左到右）：；；；橫樑內為分布見圖4.5.2～4.5.3。
圖4.5.2 前上橫樑彎矩示意圖
圖4.5.3 前上橫樑剪力示意圖
彎曲應力:
剪應力：
前上橫樑最大組合應力為：63.48mpa。
後上橫樑與主梁立柱形成一桁架結構，在掛籃行走過程中確保主桁穩定性及承受底籃重量，其計算模型簡化為圖4.6.1
圖4.6.1後上橫樑計算簡圖
掛籃設計計算書參考範本
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