特大桥菱形挂篮设计计算.doc

菱形挂篮设计计算

Xxxxxxxx

2004-12-22

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目 录 1
第1章 设计计算说明 1
1.1 设计依据 1
1.2 工程概况 1
1.3 挂篮设计 2
1.3.1 主要技术参数 2
1.3.2 挂篮构造 2
1.3.3 挂篮计算设计荷载及组合 3
1.3.4 内力符号规定 3
第2章 挂篮底篮及吊杆计算 4
2.1 1#块段重量作用下底篮各项指标计算 4
2.1.1 腹板下面加强桁架纵梁的计算 4
2.1.2 底板下普通纵梁的计算 7
2.1.3 底篮后横梁受力验算 9
2.1.4 底篮前横梁受力验算 12
2.1.5 吊带 (或精轧螺纹钢) 计算 14
第3章 挂篮主桁计算 15
3.1 荷载组合I(混凝土重量+超载+动力附加荷载+挂篮自重+人群和机具荷载) 15
3.1.1荷载计算 15
3.1.2 荷载组合I作用下主桁计算 15
3.2 荷载组合II(混凝土重量+超载+混凝土偏载+挂篮自重+人群和机具荷载) 18
3.2.1 荷载计算 18
3.3 荷载组合III(混凝土重量+超载+挂篮自重+人群和机具荷载) 21
3.3.1 荷载计算 21
3.4 荷载组合IV(挂篮自重+冲击荷载) 23
3.3.1 荷载计算 23
第4章 挂篮支点反力计算 25
4.1 计算挂篮自重作用下前后支点反力 25
4.1.1 作用荷载 25
4.2 混凝土作用下挂篮支点反力 26

第1章 设计计算说明
1.1 设计依据
①、xxxx施工图设计；
②、《公路桥涵施工技术规范》JTJ041-2000；
③、《钢结构设计规范》GBJ17-88；
④、《路桥施工计算手册》；
⑤、《桥梁工程》、《结构力学》、《材料力学》；
⑥、其他相关规范手册。
1.2 工程概况
本主桥作为国道主干线xxxx一座特大型桥梁，跨越xxxx，主桥桥跨组成为70+110+110+70m的变截面单箱双室连续梁，采用垂直腹板。箱梁顶宽17.35m，底宽10.25m，翼缘板长3.55m，支点处梁高6.3m，跨中梁高2.5m，梁高及底板厚按二次抛物线变化，其方程为及。腹板厚100cm（支点）～40cm（跨中），底板厚度为70cm（支点）～25cm（跨中），顶板厚度保持26cm不变，设支点横隔板及中跨跨中横隔板。箱梁顶面设2％单向横坡，腹板上方设通气孔。
箱梁0#块梁段长度为10m，边、中合拢段长度为2m；挂篮悬臂浇注箱梁最重块段为1#块，其重量为149.1t。该桥箱梁悬臂浇注拟采用菱形挂篮进行施工。Xxxx特大桥箱梁悬臂浇注段采用菱形挂篮施工其各块段基本情况如下表1-1所示。
表1-1 各梁段基本情况
名称
砼(m3)
重量(吨)
长度(m)
高度(cm)
底板厚(cm)
腹板(cm)
顶板(cm)
1#块
59.64
149.1
3
582
70
50
26
2#块
56.52
141.3
3
542
61
50
26
3#块
53.6
134
3
506
56.5
50
26
4#块
50.88
127.2
3
471
52.3
50
26
5#块
48.44
121.1
3
440
48.3
50
26
6#块
53.64
134.1
3.5
410
44.7
40
26
7#块
50.92
127.3
3.5
378
40.8
40
26
8#块
48.48
121.2
3.5
350
37.4
40
26
9#块
46.4
116
3.5
326
34.4
40
26
10#块
50.84
127.1
4
305
31.8
40
26
11#块
48.96
122.4
4
285
29.4
40
26
12#块
47.32
118.3
4
270
27.5
40
26
13#块
46.52
116.3
4
258
26.1
40
26
14#块
45.92
114.8
4
252
25
40
26
1.3 挂篮设计
1.3.1 主要技术参数
①、砼自重GC＝26kN/m3；
②、钢弹性模量Es＝2.1×105MPa；
③、材料容许应力：

容许材料应力提高系数：1.3。
1.3.2 挂篮构造
挂篮为菱形挂篮，菱形桁片由2[30普通热轧槽钢组成的方形截面杆件构成，前横梁由2I45b普通热轧工字钢组成，底篮前横梁由2I36b普通热轧工字钢组成，底篮后横梁由2I36b普通热轧工字钢组成，底篮腹板下加强纵梁为由[8和[10普通热轧槽钢组成的桁架，底篮底板下加强纵梁为I28b普通热轧工字钢，吊杆采用φ32精轧螺纹钢。主桁系统重7.8t、行走系统重4.6t、底篮8.6t、提升系统重10.7t、外模重10.8t、内模系统重4t、张拉操作平台重0.5t，整个挂篮系统重47t，自重与载荷比为（以1#为例）0.315：1。
1.3.3 挂篮计算设计荷载及组合
①、荷载系数
考虑箱梁混凝土浇筑时胀模等系数的超载系数：1.05；
浇筑混凝土时的动力系数：1.2；
挂篮空载行走时的冲击系数1.3；
浇筑混凝土和挂篮行走时的抗倾覆稳定系数：2.0；
挂篮正常使用时采用的安全系数为1.2。
②、作用于挂篮主桁的荷载
箱梁荷载：箱梁荷载取1#块计算。1#块段长度为3m，重量为149.1t；
施工机具及人群荷载：2.5kMPa；
挂篮自重：47t；
混凝土偏载：箱梁两侧腹板浇筑最大偏差取5m3混凝土，重量13t。
③、荷载组合
荷载组合I：混凝土重量+超载+动力附加荷载+挂篮自重人群和机具荷载；
荷载组合II：混凝土重量+超载+混凝土偏载+挂篮自重+人群和机具荷载；
荷载组合III：混凝土重量+超载+挂篮自重+人群和机具荷载；
荷载组合IV：挂篮自重+冲击附加荷载；
荷载组合I、II用于主桁承重系统强度和稳定性计算；荷载III用于刚度计算（稳定变形）计算；荷载组合IV用于挂篮系统行走计算。
1.3.4 内力符号规定
轴力：拉力为正，压力为负；
应力：拉应力为正，压应力为负；
其它内力规定同结构力学的规定。
第2章 挂篮底篮及吊杆计算
挂篮底篮计算荷载：
箱梁荷载：取1#块计算，1#块梁段长度为3m，重量为149.1t，施工机具及人群荷载；2.5kPa。
2.1 1#块段重量作用下底篮各项指标计算
1#块段长度为3m，重量为149.1t，恒载分项系数K1=1.2；活载分项系数K2=1.4。
2.1.1 腹板下面加强桁架纵梁的计算
箱梁梁段两端高度分别为5.823m和5.428m，加强桁架纵梁间腹板宽0.5m（由两片加强桁架纵梁承受），加强桁架纵梁与其它加强纵梁的间距为0.55m，混凝土荷载为(q11，q12分别表示梁段两端的线荷载)：

为便于计算，除侧模外，模板重量按2.5kN/m2计，模板荷载为：

人群及机具荷载为：

倾倒和振捣混凝土产生的荷载；

底板混凝土重量为：

加强纵梁上的均布荷载为：
(1#块i端)
(1#块j端)
加强纵梁（桁架梁）的受力及计算模型如图2-1所示。

(a) 加强桁架纵梁空间图(黄色为[8槽钢、青色为[10槽钢)

(b) 加强桁架纵梁单元划分图
Q=64087N/m

(c) 加强桁架纵梁单元加载图

(d) 加强桁架纵梁构造图
图2-1 加强桁架纵梁计算模型
桁架杆件内力如下表2-1所示，支点反力分别为109.05kN(内端)和85.017kN(外端)。
表2-1 底篮加强桁架纵梁内力
单元号
轴力(N)
剪力(N)
弯矩(N-m)
单元号
轴力(N)
1
0.0
9.6001
1.0
27
120620
2
-72741.0
-647.22
284.7
28
110270
3
-72741.0
-628.02
157.1
29
130460
4
-72741.0
-608.82
33.5
30
102390
5
-72741.0
5819.1
554.5
31
-35325
6
-72741.0
-16576
-486.2
32
-86324
7
-72741.0
-3739.8
-2517.8
33
19101
8
-72741.0
9096.8
-1982.1
34
-49168
9
-72741.0
21933
1120.9
35
37772
10
-131220.0
-20941
1230.5
36
-95831
11
-131220.0
-8103.9
-1673.9
37
-4109.3
12
-131220.0
4732.7
-2011.1

13
-131220.0
17569
219.1

14
-131220.0
-18669
112.0

15
-131220.0
-5832.6
-2338.2

16
-131220.0
7004
-2221.0

17
-131220.0
19841
463.5

18
-57111.0
-15409
859.9

19
-57111.0
-2572.1
-938.2

20
-57111.0
3855.8
-809.8

21
-57111.0
3875
-36.7

22
-57111.0
-122.72
327.6

23
-57111.0
-103.52
305.0

24
-57111.0
-84.324
286.2

25
-57111.0
-65.124
271.2

26
0.0
-9.6001
1.0

根据上述模型计算结果可得，加强桁架纵梁在荷载作用下产生的最大竖向挠度为△=0.37cm<480/400=1.2cm，满足整体变形要求。但上弦杆在荷载作用下，杆件局部竖向变形达3.2mm，须注意加强局部杆件刚度。
由上表可知，上弦杆(15号单元)最大轴力为N=-131.22kN(压力)，相应的弯矩为M=-2.338kN-m；最大剪力(10号单元)Q=-20.941kN。
查表知[10槽钢的截面特性参数为：

应力为：

(满足要求)。
剪应力：
(满足要求)。
端腹杆(29号单元)最大拉力为N=130.460kN，杆件为[10槽钢，其拉应力为：
(满足要求)
内腹杆(36号单元)最大压力为N=-95831N，杆件为[8槽钢，杆件长度为L0=1.442m，其计算长度为0.8L0，稳定性计算如下：
[8槽钢截面特性为：
长细比为：，查表得
(满足要求)
由上述计算可知加强桁架纵梁的各构件强度满足要求，受压腹杆稳定性也满足要求。
2.1.2 底板下普通纵梁的计算
① 计算普通纵梁强度
计算混凝土高度按距腹板外边1m的底板厚度0.7m，普通纵梁间距为0.66。
混凝土荷载：
模板重量按2.5kN/m2计，模板荷载为：
人群及机具荷载：
倾倒和振捣混凝土产生的荷载：
加强纵梁上的均布荷载为：
普通纵梁为I28b普通热轧工字钢，纵梁计算模型和受力如下图2-2所示。支点反力分别为30.602kN(外端)和39.002kN(内端)。

(a)普通纵梁构造及支反力

(b)普通纵梁空间图

(c)普通纵梁弯矩图(单位:N-m)

(d)普通纵梁剪力图(单位:N)

(e)普通纵梁变形图(单位:m)
图2-2 普通纵梁模型及内力、变形图
查表得I28b普通热轧工字钢的截面特性参数为：

普通纵梁的最大弯矩为M=55.788kN-m，最大剪力为Q=38.864kN,弯曲正应力和剪应力分别为：

普通纵梁最大变形为△=0.855cm<满足变形要求。
由上式计算可知，普通纵梁应力强度和变形条件均满足要求。
2.1.3 底篮后横梁受力验算
1#块箱梁横断面计算如图2-3所示，图中尺寸以米计。模板、支架按2.5kN/m2计，人群及机具荷载按2.5kN/m2计，倾倒和振捣混凝土荷载按4.0kN/m2计，1#块长度为3m，从底篮计算可知，后横梁承受箱梁56.2%的荷载。

图2-3 底篮后横梁位置处箱梁截面图
对A截面：
对B截面：
对C截面：

对C’，D截面：
对D’截面：
对E截面：
对F截面：
上述A-F截面为箱梁50%的荷载，乘以0.562/0.5=1.124的系数，将最后得到的
值加到后横梁上，计算图示如图2-4所示。

(a) 底篮后横梁计算模型及受力图(内力单位：kN/m，长度单位:m)

(b) 底篮后横梁计算模型空间图

(c) 底篮后横梁弯矩图

(d) 底篮后横梁剪力图
图2-4 底篮后横梁计算模型与内力图
由上述计算结果可知，荷载作用下，后横梁最大弯矩为：M=118.511kN/m；最大剪力为Q=132.572kN；跨中最大挠度为0.3mm<L/400=150/400=0.375cm，满足变形要求，两个内支座反力为78.328kN，两个外支座反力为246.07kN。
底篮后横梁采用I36b普通热轧工字钢，其截面特性参数为：

从而可以得到其应力为：
(满足要求)

由上述计算可知，底篮后横梁满足应力强度和变形要求。
2.1.4 底篮前横梁受力验算
1#块箱梁横断面计算如图2-5所示，图中尺寸以米计。模板、支架按2.5kN/m2计，人群及机具荷载按2.5kN/m2计，倾倒和振捣混凝土荷载按4.0kN/m2计，1#块长度为3m，从底篮计算可知，后横梁承受箱梁56.2%的荷载。

图2-5 底篮前横梁位置处箱梁截面图
对A截面：

对B截面：

对C截面：

对C’，D截面：

对D’截面：

对E截面：

对F截面：
上述A-F截面为箱梁50%的荷载，应乘以0.483/0.5=0.876系数，偏于安全考虑，将上述值直接加到前横梁上，计算图示如图2-6所示。

(a)底篮前横梁计算模型及受力图(内力单位：kN/m，长度单位:m)

(b)底篮前横梁计算模型空间图

(c)底篮前横梁弯矩图

(e) 底篮前横梁剪力图

87.512kn
120.2
174.7
120.2
87.512kn

(e)底篮前横梁支点反力图(单位：kN)
图2-6 底篮前横梁计算模型与内力图
由上述计算结果可知，荷载作用下，前横梁最大弯矩为：M=30.467kN/m；最大剪力为Q=70.259kN；跨中最大挠度为0.567mm<L/400=355/400=0.887cm，满足变形要求支点反力如图所示。
底篮前横梁采用I36b普通热轧工字钢，其截面特性参数为：

从而可以得到其应力为：
(满足要求)

由上述计算可知，底篮前横梁满足应力强度和变形要求。
2.1.5 吊带 (或精轧螺纹钢) 计算
后吊带所承受的最大支点反力为246.07kN，采用φ32精轧螺纹钢时，其应力为：

其安全储备为：K=650/305.943=2.125(精轧螺纹钢控制应力取650MPa)。
前吊带所承受的最大支点反力为174.7kN，采用φ32精轧螺纹钢时，其应力为：

其安全储备为：K=650/217.208=2.993。
由上述计算可知，底篮前后横梁的吊带安全储备均大于2，满足要求。

第3章 挂篮主桁计算
3.1 荷载组合I(混凝土重量+超载+动力附加荷载+挂篮自重+人群和机具荷载)
3.1.1荷载计算
① 混凝土重量+超载+动力附加荷载：

由底篮计算知，后吊点承受混凝土荷载的56.2%，即

前吊点承受43.8%的混凝土荷载，即

② 挂篮荷载：
主桁荷载作用于挂篮前支点
P1=7.8×1.2＝9.36t
前吊点承担底篮、侧模、内模1/2荷载：
P2=(8.6+10.8+4)×1.2/2=14.04t
前提升系统，端模。张拉操作平台作用在挂篮前支点：
P3=(4.6+1.0+0.5)×1.2=7.32t
③ 前吊点承担人群和机具荷载的一半
P4=(0.25×3×17.35)×1.4/2=9.109t
④ 倾倒和振捣混凝土荷载
P5=0.4×3/2×17.35×1.4=14.574t
⑤单片主桁前吊点荷载

3.1.2 荷载组合I作用下主桁计算
① 计算简图
菱形桁架简化后计算简图如图2-7所示。

(a) 主桁计算简图(单位：cm、N)

(b) 主桁杆件轴力图
图2-7 主桁计算简图及轴力图
由计算结果得到支反力和各杆的轴力大小，如表2-2所示。
表2-2 主桁支反力及内力
内力及支反力
单元号
支点号
1
2
3
4
5
后支点
前支点
轴力(kN)
0
1288.2
-722.56
-1276
1090
-
-
反力(kN)
-
-
-
-
-
-679.08
1393.6
注:支点反力为负表示拉力，为正表示压力。
②后锚及倾覆安全系数
后锚安全系数取2，则所需的φ32精轧螺纹钢(张拉力513kN)根数为：

取n=3。
则倾覆安全系数为：

③主桁杆件强度验算
主桁各杆件均由普通热轧轻型2[30槽钢组成图2-8所示的截面形状，[30槽钢截面特性如下：

图2-8 主桁构件截面示意图

2号和5号杆件均受拉，杆件长度分别为5.576m和5m，组合截面对虚轴y-y的长细比分别为0.8×557.6/15.45=28.87和0.8×500/15.45=25.89，换算长细比分别为49.33和47.65，满足要求，应力分别为：
2号： (满足要求)
改用普通热轧[32b槽钢后应力为：
(满足要求)
5号： (满足要求)
3号和4号杆件均为受压杆件，杆件长度分别为3m和5.831m，且4号杆件的轴压力大于3号杆件，故在此只验算4号杆件的应力强度及受压稳定性，其轴力为1276kN。4号杆件的换算长细比为：

缀板间距按70cm考虑，则单肢对其1-1轴的长细比为：

则换算长细比为：
(满足要求)
查表得到
强度验算：
(满足要求)
改用普通热轧[32b槽钢后应力为：
(满足要求)
稳定性验算：
由于热轧轻型[30槽钢按轴压计算时不满足，故直接采用普通[32b槽钢验算：
(满足要求)
而3号杆件的轴力只有4号杆件的56.5%，故3号杆件采用热轧轻型[30槽钢满足强度和稳定性要求。
由上述计算结果可知，4号杆件采用热轧轻型2[30槽钢不能满足强度和稳定性要求，而采用普通热轧2[32b槽钢即可满足要求。
3.2 荷载组合II(混凝土重量+超载+混凝土偏载+挂篮自重+人群和机具荷载)
3.2.1 荷载计算
① 混凝土重量+超载

由底篮计算知，后吊点承受混凝土荷载的56.2%，即

前吊点承受43.8%的混凝土荷载，即

混凝土偏载取值：箱梁两侧腹板浇筑最大偏差取5m3，的混凝土，重量为13t。可知主桁一侧前吊点受力为G2/2=41.143t,另一侧为G2/2-13/2×0.438=38.296t。
② 挂篮荷载：
主桁荷载作用于挂篮前支点，每个主桁支点为
P1=7.8×1.2/2＝4.68t
每个主桁前吊点承担底篮、侧模、内模1/4荷载：
P2=(8.6+10.8+4)×1.2/4=7.02t
每个主桁前吊点承受前提升系统，端模1/2荷载,张拉操作平台作用在一个主桁挂篮前支点：
P3=(4.6+1.0)×1.2/2+1.2×0.5=3.96t
③一个主桁前吊点按偏载承担人群和机具荷载的一半
P4=(0.25×3×17.35)×1.4/4=4.555t
④ 一个主桁前吊点按偏载承担倾倒和振捣混凝土荷载
P5=0.4×3/2×17.35×1.4/2=7.287t
⑤单片主桁前吊点荷载
由以上计算可知，两个主桁的前吊点荷载分别为:

主桁结构计算简图如图2-9所示，主桁轴力以及弯矩如图2-10所示。

图2-9 主桁计算简图

(a) 前吊点力小的一侧主桁轴力图(单位：N)

(b) 前吊点力小的一侧主桁弯矩图(单位：N-m)

(c) 前吊点力大的一侧主桁轴力图(单位：N-m)

(d) 前吊点力大的一侧主桁弯矩图(单位：N-m)
图2-10 主桁内力图
由上述计算结果可知，偏心荷载作用一侧的主桁内力大于另一侧的主桁杆件内力，故采用偏心荷载一侧的杆件内力进行验算，杆件编号按图2-7中(b)所示。
2号和5号杆件的拉力分别为1272.7kN和1069.9kN，杆件长度分别为5.576m和5m，组合截面对虚轴y-y的长细比分别为0.8×557.6/15.45=28.87和0.8×500/15.45=25.89，换算长细比分别为49.33和47.65，满足要求，应力分别为：
2号： (满足)
改用普通热轧[32b槽钢后应力为：
(满足要求)
5号：(满足要求)
3号和4号杆件均为受压杆件，杆件长度分别为3m和5.831m，且4号杆件的轴压力大于3号杆件，故在此只验算4号杆件的应力强度及受压稳定性，其轴力为1255.2kN，4号杆件的换算长细比为：

缀板间距按70cm考虑，则单肢对其1-1轴的长细比为：

则换算长细比为：
(满足要求)
查表得到
强度验算：
(满足要求)
改用普通热轧[32b槽钢后应力为：
(满足要求)
稳定性验算：
由于热轧轻型[30槽钢按轴心轴力计算不满足，故直接采用普通[32b槽钢验算：
(满足要求)
而3号杆件的轴力只有4号杆件的56.5%，故3号杆件采用热轧轻型[30槽钢满足强度和稳定性要求。
在偏心荷载作用下，最大竖向位移为△=18.244mm。
由上述计算结果可知，4号杆件采用热轧轻型2[30槽钢不能满足强度和稳定性要求，而采用普通热轧2[32b槽钢即可满足要求。
3.3 荷载组合III(混凝土重量+超载+挂篮自重+人群和机具荷载)
3.3.1 荷载计算
① 混凝土重量+超载

由底篮计算知，后吊点承受混凝土荷载的56.2%，即

前吊点承受43.8%的混凝土荷载，即

所以每片主桁的前吊点承受的混凝土荷载为41.143t。
② 挂篮荷载：
主桁荷载作用于挂篮前支点，每个主桁支点为
P1=7.8×1.2/2＝4.68t
每个主桁前吊点承担底篮、侧模、内模1/4荷载：
P2=(8.6+10.8+4)×1.2/4=7.02t
每个主桁前吊点承受前提升系统、张拉操作平台和端模的1/2荷载,作用在一个主桁挂篮前支点：
P3=(4.6+1.0)×1.2/2+1.2×0.5/2=3.66t
③一个主桁前吊点按偏载承担人群和机具荷载的一半
P4=(0.25×3×17.35)×1.4/4=4.555t
④单片主桁前吊点荷载
由以上计算可知，两个主桁的前吊点荷载均为:

主桁结构计算简图如图2-11所示，主桁轴力以及弯矩如图2-12所示。

图2-11 主桁计算简图

(a) 主桁杆件轴力图

(b) 主桁杆件弯矩图
图2-12 主桁杆件内力图
挂篮前吊点承受拉力P=639.65kN，前吊点精轧螺纹钢受拉长度约为8.6m，E=2.0×105MPa，面积为A=16.08cm2(2φ32精轧螺纹钢)，其伸长量δ为：
1.71cm
所以挂篮的底篮前吊点最大竖向位移△为：
△=18.448+17.1=35.548mm
3.4 荷载组合IV(挂篮自重+冲击荷载)
3.3.1 荷载计算
① 混凝土重量+超载
挂篮前移时，主桁靠反压轮扣在轨道上行走，挂篮的底篮加侧模的自重为23.4t，端模及张拉操作平台1.5t，前提升系统自重4.6t，则挂篮的前支点的荷载为：P1=23.4/2+1.5+4.6=17.8t，考虑冲击荷载后，单个前吊点荷载为：T=17.8×1.3/2=11.57t。
主桁结构计算简图如图2-13所示，主桁轴力以及弯矩如图2-14所示。

图2-13 主桁计算简图

(a) 主桁杆件轴力图

(b) 主桁杆件弯矩图
图2-14 主桁杆件内力图
由计算结果可知，主桁吊点处竖向变形为△=3.4mm；一侧反压轮所受力为：N=-125.099kN（拉力），为了确保挂篮行走的安全，挂篮前移时，在主桁上的锚固梁不能完全松开，以减小反压轮的压力。
第4章 挂篮支点反力计算
为计算箱梁的预拱度，须计算挂篮的前后支点反力。主桁系统7.8t，分别在前、后支点处产生80.094kN和-2.0186kN的反力。行走系统4.6t(后支点2.438t，前支点0.46t，其它1.702t为轨道荷载)，底篮8.6t(前后吊点各1/2)，提升系统10.7t(前提升4.6t、后提升6.1t)，外模10.8t、内模4t，张拉操作平台0.5t。
挂篮支点反力的计算仅考虑了挂篮和混凝土的自重，没有考虑施工中的冲击、安全及超载等不利荷载的影响，梁段的基本情况如下表4-1所示。
表4-1 各梁段基本情况
名称
砼(m3)
重量(吨)
长度(m)
高度(cm)
底板厚(cm)
腹板(cm)
顶板(cm)
1#块
59.64
149.1
3
582
70
50
26
2#块
56.52
141.3
3
542
61
50
26
3#块
53.6
134
3
506
56.5
50
26
4#块
50.88
127.2
3
471
52.3
50
26
5#块
48.44
121.1
3
440
48.3
50
26
6#块
53.64
134.1
3.5
410
44.7
40
26
7#块
50.92
127.3
3.5
378
40.8
40
26
8#块
48.48
121.2
3.5
350
37.4
40
26
9#块
46.4
116
3.5
326
34.4
40
26
10#块
50.84
127.1
4
305
31.8
40
26
11#块
48.96
122.4
4
285
29.4
40
26
12#块
47.32
118.3
4
270
27.5
40
26
13#块
46.52
116.3
4
258
26.1
40
26
14#块
45.92
114.8
4
252
25
40
26

4.1 计算挂篮自重作用下前后支点反力
4.1.1 作用荷载
前吊点承受1/2底篮自重4.3t，前提升系统4.6t，端模1.0t，张拉操作平台0.5t，内模2t，外模5.4t，则前吊点的荷载为：
P1=4.3+4.6+1.0+0.5+2+5.4=17.8t=178kN
后吊点(主桁的前支腿)承受1/2底篮自重4.3t，后提升系统6.1t，内模1.0t，外侧模板5.4t，前支腿0.46t，则后吊点的荷载为：
P2=4.3+6.1+1.0+5.4+0.46=17.26t=172.6kN
后支腿受力为P3=24.38kN，结构按平面模型进行计算，如图2-15所示。

图2-15 挂篮自重作用下主桁计算模型
ANSYS计算结果：
前支点反力为
后支点反力为
4.2 混凝土作用下挂篮支点反力
计算混凝土梁段作用下挂篮支点反力时，先按简支梁计算梁段混凝土在前后吊点处产生的反力，然后再将此荷载加到主桁上进行计算支反力。例如1#梁段在简支梁两端产生的反力如图2-16所示，其它梁段依次类推。

图2-15 梁段混凝土作用下支反力计算简图
表4-2 为各梁段荷载作用下简支梁支点反力。

表4-2 梁段自重作用下支点反力
截面号
截面面积(m2)
支反力(KN)
1
20.2
R1
R2
2
19.2
900.4125
636.1875
3
18.3
856.7813
605.7188
4
17.4
815.8313
576.4688
5
16.6
776.75
549.25
6
15.9
742.2188
525.2813
7
14.2
736.9736
632.5764
8
13.7
677.1601
592.2899
9
13.1
651.124
568.276
10
12.6
623.9819
545.3681
11
12.1
619.0528
665.3472
12
11.7
595.9056
641.6944
13
11.4
577.7417
623.4583
14
11.1
562.7917
607.2083
15
10.94
550.3189
595.7611

将挂篮在简支梁中产生的反力R1、R2分别加载主桁的后支点和前支点上，计算简图如图2-16所示。

图2-16 梁段混凝土作用下计算简图
梁段作用下主桁前、后支点的反力如表4-3所示。

表4-3 荷载作用下挂篮前、后支点反力
梁段号
砼方量
(m3)
自重
(kN)
长度
(m)
挂篮前支点
反力(kN)
挂篮后支点
反力(kN)
备注
挂篮空载

620.0
-167.0
自重
1
59.1
1491
3
2213.4
-676.8

2
56.25
1413
3
2106.9
-644.38

3
53.55
1340
3
2005.6
-613.26

4
51
1272
3
1910.3
-584.31

5
48.75
1211
3
1826.3
-558.81

6
52.675
1341
3.5
2042.5
-672.95

7
48.825
1273
3.5
1899.5
-630.1

8
46.9
121.2
3.5
1823.9
-604.55

9
44.975
1160
3.5
1749.5
-580.18

10
49.4
1271
4
1992.2
-707.82

11
47.6
1224
4
1920.3
-682.65

12
46.2
1183
4
1864.5
-663.97

13
45
1163
4
1816.1
-645.97

14
44.08
1148
4
1779.9
-633.79

注：挂篮前支点反力向上，前支点处箱梁受向下的压力；挂篮后支点反力向下，后支点处箱梁受向上的拉力。