1、菱 形 施 工 挂 篮 计 算 书百大特大桥项目一、设计参数情况1.1 设计依据钢结构设计规范（GBJ17-88）公路桥梁钢结构及木结构设计规范（JTJ025-86）公路桥涵施工设计技术规范（JTJ041-2000） 广西靖西至那坡高速公路百大特大桥挂篮施工总布置图1.2 结构参数百大特大桥分左右两线，挂篮悬臂浇筑砼箱梁单线共17段，分段长度为：zb2#zb7#段3.5m，zb8#zb12#段4.0m，zb13#zb18#段4.5m。yb2#yb7#段3.5m，yb8#yb12#段4.0m，yb13#yb18#段4.5m。合拢段为2m。左右线箱梁底板宽7.00m，顶板宽12.75m；左右线箱梁2、高度变化范围：8.00m3.00m，梁底面和底板顶面均按二次抛物线变化。1.3 设计荷载：(1) 挂篮悬臂浇筑砼最大重量172.5t（zb2#块、yb2#块）。(2) 挂篮理论设计总重70.08t（包括箱梁内外模板，未计挂篮后锚固及滑道锚固筋的重量）。每个挂篮包括内模1套，重量为3.9t，长4.7m，计算荷载为8.289KN/m；外模2套，每套重量为7.76t，长4.7m，计算荷载为16.516KN/m；底模1套，重量为4.07t，长4.7m，计算荷载为8.651KN/m；(3) 人群及机具荷载取2.5KPa。4) 施工振捣力取2.0KPa(5) 风荷载取0.800KPa(6) 荷载组合（按容3、许应力法）： 砼重+挂篮自重+人群机具+动力附加系数（强度、刚度） 挂篮自重+冲击附加系数+风荷载 （行走）(7) 荷载参数： 钢筋砼比重取值为2.6t/m3； 超载系数取1.05； 钢材容许应力提高系数取1.3，按临时结构； 挂篮行走时冲击系数取1.3。钢材的其它容许应力按公路桥梁钢结构及木结构设计规范（JTJ025-86）表1.2.5规定值取。1.4 荷载传递路径：本计算书根据各自的荷载情况对底纵梁、前下横梁、后下横梁、内外模滑道梁、顶底板吊带、前上横梁、后上横梁、主桁架等各杆件的强度和刚度进行计算，并对吊带的销钉的强度进行了计算。二、挂篮工况分析计算采用midas civil软件对挂篮结4、构进行分析。计算工况如下：工况一：zb2#块（3.5米节段）施工时菱形挂篮工况分析工况二：zb8#块（4.0米节段）施工时菱形挂篮工况分析工况三：zb13#块（4.5米节段）施工时菱形挂篮工况分析工况四：挂篮空载移动至最大悬伸状态时菱形挂篮工况分析挂篮布置见挂篮总布置图。箱梁工况受力分区图表如下： 工况1：zb2#块挂篮受力区间图1-1（单位：cm）工况2：zb8#块挂篮受力区间图（单位：cm）工况3：zb13#块挂篮受力区间图（单位：cm）挂篮工况荷载分析计算表部位区间区间宽度区间横截面面积区间箱梁重施工机具及人群荷施工振捣力外模重量内模重量底模重量风荷载承重梁数量承重梁型号荷载组合mm2K5、N/mKpaKpaKN/mKN/mKN/mKpa根12abZb2#块A区2.8751.22331.798 2.5216.520.81II62.841 22.271 B区0.94.973129.298 2.521.112 0.8346.975 0.749 C区5.82.26758.942 2.528.2890.82II48.139 5.788 D区5.24.462116.012 2.526.427 0.8818.955 1.144 E区0.94.819125.294 2.521.112 0.8345.574 0.749 F区 2.8751.21831.668 2.5216.520.81II62.6、705 22.271 Zb8#块A区2.8751.22331.798 2.5216.520.81II62.841 22.271 B区0.93.44589.570 2.521.112 0.8333.070 0.749 C区5.82.26758.942 2.528.2890.82II48.139 5.788 D区5.22.96477.064 2.526.426 0.8813.843 1.144 E区0.93.29185.566 2.521.112 0.8331.669 0.749 F区2.8751.21831.668 2.5216.520.81II62.705 22.271 Zb13#块A区2.87、751.22331.798 2.5216.520.81II62.841 22.271 B区0.92.565.000 2.521.112 0.8324.471 0.749 C区5.82.26758.942 2.528.2890.82II48.139 5.788 D区5.22.03852.988 2.526.426 0.8810.683 1.144 E区0.92.34660.996 2.521.112 0.8323.069 0.749 F区2.8751.21831.668 2.5216.520.81II62.705 22.271 =26KN/m2 a=(1.05+(+)/（用于强度和刚度验算） b8、=(+)1.3+)/（用于空载行走验算）挂篮结构用材料及截面形式表序号系统构件名称截面形式材质1主桁系统水平横联桁架弦杆2N1+2N19新万能杆件Q2352水平横联桁架斜腹杆2N5+2N20新万能杆件Q2353水平横联桁架竖腹杆2N4+N20新万能杆件Q2354菱形桁架 30b双槽钢Q2355悬挂行走系统前上横梁HN5002001016双H钢Q2356前长吊带114032mm 14016mm 孔径56mmQ3457前长吊带214020mm 14012mm 孔径56mmQ3458后短吊带20032mm 孔径81mmQ3459后长吊带14020mm 孔径56mmQ34510走行吊架吊带14020m9、m 孔径56mmQ34511内模滑道梁HN396199711双H钢Q23512外模主滑道梁HN5002001016双H钢Q23513前下横梁HN396199711双H钢Q23514后下横梁HN5002001016双H钢Q23515腹板区底纵梁36b双槽钢Q23516底板区底纵梁32b双槽钢Q23517锚固系统主桁后锚32精轧螺纹钢Q23518滑道锚筋32精轧螺纹钢Q23519主桁销轴45#钢=120mmQ23520后短吊带销轴45#钢=80mmQ23521其他吊带销轴45#钢=55mmQ23522主桁节点板螺栓=27mmQ23523模板系统侧模面板=10mmQ23524底模面板=8mmQ23510、25内模面板=8mmQ235挂篮材料容许应力材质应力种类规范规定新钢材及配件提高系数计算采用Q235钢材轴向应力1401.3182弯曲应力1451.3188.5剪应力851.3110.5粗制螺栓轴向应力1101.25138剪应力801.25100承压应力170170Q345钢轴向应力2001.3260剪应力1201.315645号钢轴向应力2101.3273剪应力1251.3162.5三、 浇注施工工况挂篮分析1、模板系统验算（由于在工况一模板所受荷载最大，故仅选取工况一荷载进行验算）a.底板受力计算（1）模板受力计算1）荷载计算腹板下新浇筑混凝土荷载：P1=26KN/ m37.80m=20211、.8KN/ m2底板下新浇筑混凝土所受荷载：P2=26KN/ m30,86m=22.36KN/ m2腹板位置混凝土高度h=7.80m底板混凝土高度和h=0.86m施工人员、机具、材料荷载：P3=2.5KN/m2；混凝土冲击及振捣混凝土时产生的荷载：P4=2.0KN/m2底模板最大荷载出现在腹板下方，底模板作用荷载：腹板高度7.80m： P=P1+P3+P4=202.8KN/ m2+2.5KN/m2+2.0KN/m2=207.3KN/m2底板高度0.86m：P= P2+P3+P4=22.36KN/ m2+ 2.5KN/m2+2.0KN/m2=26.86KN/m22）底模验算箱梁底模面板采用钢模板12、，板厚8mm，板下布置横向、纵向L758角钢加强肋。根据挂篮施工总布置图中底模A和底模B的构造，分别建立了20cm30cm,20cm40cm,30cm40cm,40cm40cm四种尺寸的模型，将模型离散成100个单元进行计算，对计算结果进行比较，其中40cm40cm尺寸的模板受力最为不利，故仅仅取用40cm40cm尺寸的模板的计算结果，具体结果如下： 建立腹板下底模模型，加面荷载207.3KN/ m2，并考虑自重。 工况一腹板下底模计算模型 工况一腹板下底模最大主应力（单位：MPa） 工况一腹板下底模剪应力（单位：MPa）工况一腹板下底模位移（单位：mm） 建立底板下模板模型，加面荷载26.813、6KN/ m2，并考虑自重。 工况一底板下底模计算模型 工况一底板下底模最大主应力（单位：MPa） 工况一底板下底模剪应力（单位：MPa）工况一底板下底模位移（单位：mm）经计算：最大主应力值为159.0MPa=159.0MPa=188.5MPa，满足强度要求。最大剪应力值为79.5MPa=79.5MPa =110.5MPa，满足强度要求。最大挠度值（相对竖向位移）为0.7mm f=0.7mmf=L/250=400/250=1.6mm 满足刚度要求。（建筑施工模板安全施工技术规范，对结构表面隐蔽的模板，为模板构件计算跨度的1/250），刚度满足要求。综上，模板强度、刚度满足要求。（2）底板下横14、向758热轧等边角钢背肋强度验算模板下的横向、纵向背肋为758热轧等边角钢，底模板通过横向背肋搭在底纵梁上，边缘纵向背肋间距为200mm，其余纵向背肋间距为400mm，具体见广西靖西至那坡高速公路百大特大桥挂篮施工总布置图。1）计算荷载（由于在工况一所受荷载最大，且四个工况的背肋结构形式不变，故仅仅计算工况一）腹板下最大荷载：q=207.3KN/m2*0.4m=82.92KN/m。底板下最大荷载：q=26.86KN/m2*0.4m=10.744KN/m。荷载图如下： 工况一背肋计算模型（单位：cm）2）抗弯强度计算： 工况一：背肋弯应力云图（单位：MPa）最大弯应力值为115.6MPa=11515、.6MPa=188.5MPa，满足强度要求。3）抗剪强度计算剪应力图： 工况一：背肋切应力云图（单位：MPa）最大剪应力值为44.2MPa=44.2MPa =110.5MPa，满足强度要求。4）刚度计算 工况一：背肋竖向位移云图（单位：mm）最大挠度值（相对竖向位移）为0.2mmf=0.2mm L/400=600/400=1.5mm，刚度满足要求。综上，底模背肋角钢强度、刚度满足要求。b.底模纵梁受力计算底模纵梁承受B、D、E区域荷载，底模纵梁由6根纵梁A和8根纵梁B组成，纵梁A采用36b双槽钢，纵梁B采用32b双槽钢，其中纵梁A主要承受B,E区荷载，纵梁B主要承受D区荷载，建立底模纵梁A,B16、力学计算模型如下图所示。工况一底模纵梁A,B力学计算模型（单位：cm）工况二底模纵梁A,B力学计算模型（单位：cm）工况三底模纵梁A,B力学计算模型（单位：cm）q为荷载工况下各区间底模纵梁所承受的施工载荷，详见挂篮工况荷载分析计算表。分别将荷载工况下各区间底模纵梁所承受的施工载荷输入相对应的计算模型，计算结果如下图所示。（1）工况一1）对B区纵梁进行计算(所受均布荷载大小q=46.975KN/m）。 工况一：B区底模纵梁A弯应力云图（单位：MPa）工况一：B区底模纵梁A切应力云图（单位：MPa）工况一：B区底模纵梁A竖向位移云图（单位：mm） 工况一：B区底模纵梁A支点竖向反力图（单位：KN17、）2）对D区纵梁B进行计算（所受均布荷载大小为q=18.955KN/m）工况一：D区底模纵梁B弯应力云图（单位：MPa）工况一：D区底模纵梁B切应力云图（单位：MPa）工况一：D区底模纵梁B竖向位移云图（单位：mm）工况一：D区底模纵梁B支点竖向反力图（单位：KN）3）对E区纵梁A进行计算（所受均布荷载大小为q=45.574KN/m）工况一：E区底模纵梁A弯应力云图（单位：MPa）工况一：E区底模纵梁A切应力云图（单位：MPa）工况一：E区底模纵梁A竖向位移云图（单位：mm）工况一：E区底模纵梁A支点竖向反力图（单位：KN）（2）工况二1）对B区纵梁A进行计算(所受均布荷载大小q=33.07018、KN/m）。 工况二：B区底模纵梁A弯应力云图（单位：MPa）工况二：B区底模纵梁A切应力云图（单位：MPa）工况二：B区底模纵梁A竖向位移云图（单位：mm） 工况二：B区底模纵梁A支点竖向反力图（单位：KN）2）对D区纵梁B进行计算（所受均布荷载大小为q=13.843KN/m）工况二：D区底模纵梁B弯应力云图（单位：MPa）工况二：D区底模纵梁B切应力云图（单位：MPa）工况二：D区底模纵梁B竖向位移云图（单位：mm）工况二：D区底模纵梁B支点竖向反力图（单位：KN）3）对E区纵梁A进行计算（所受均布荷载大小为q=45.574KN/m）工况二：E区底模纵梁A弯应力云图（单位：MPa）工况二：19、E区底模纵梁A切应力云图（单位：MPa）工况二：E区底模纵梁A竖向位移云图（单位：mm）工况二：E区底模纵梁A支点竖向反力图（单位：KN）（3）工况三1）对B区纵梁A进行计算(所受均布荷载大小q=24.471KN/m）。 工况三：B区底模纵梁A弯应力云图（单位：MPa）工况三：B区底模纵梁A切应力云图（单位：MPa）工况三：B区底模纵梁A竖向位移云图（单位：mm） 工况三：B区底模纵梁A支点竖向反力图（单位：KN）2）对D区纵梁B进行计算（所受均布荷载大小为q=10.683KN/m）工况三：D区底模纵梁B弯应力云图（单位：MPa）工况二：D区底模纵梁B切应力云图（单位：MPa）工况三：D区底模20、纵梁B竖向位移云图（单位：mm）工况三：D区底模纵梁B支点竖向反力图（单位：KN）3）对E区纵梁A进行计算（所受均布荷载大小为q=23.069KN/m）工况三：E区底模纵梁A弯应力云图（单位：MPa） 工况三：E区底模纵梁A切应力云图（单位：MPa）工况三：E区底模纵梁A竖向位移云图（单位：mm） 工况三：E区底模纵梁A支点竖向反力图（单位：KN）（4）工况四1）对B区纵梁A进行计算（所受均布荷载大小为q=0.749KN/m）工况四：B区底模纵梁A弯应力云图（单位：MPa）工况四：B区底模纵梁A切应力云图（单位：MPa）工况四：B区底模纵梁A竖向位移云图（单位：mm） 工况四：B区底模纵梁A支21、点竖向反力图（单位：KN）2）对D区纵梁B进行计算（所受均布荷载大小为1.1444KN/m）工况四：D区底模纵梁B弯应力云图（单位：MPa）工况四：D区底模纵梁B切应力云图（单位：MPa）工况四：D区底模纵梁B竖向位移云图（单位：mm）工况四：D区底模纵梁B支点竖向反力图（单位：KN）3）对E区纵梁A进行计算（所受均布荷载大小为q=0.749KN/m）工况四：E区底模纵梁A弯应力云图（单位：MPa）工况四：E区底模纵梁A切应力云图（单位：MPa）工况四：E区底模纵梁A位移云图（单位：mm）工况四：E区底模纵梁A支点竖向反力图（单位：KN）由以上计算可知：最大弯曲应力值为95.9MPa（工况一B22、区）=95.9MPa=188.5MPa，满足强度要求。最大切应力值为15.1MPa（工况一B区）=15.1MPa =110.5MPa，满足强度要求。最大挠度值（相对竖向位移）为6.4mm（工况一B区跨内） f=6.4mmf=L/400=12.5mm 满足刚度要求。综上计算，底模纵梁满足四种施工工况的使用要求。2、悬吊行走系统验算 a、滑道梁受力计算外模主滑道梁承受 A，F区荷载，内模滑道梁承受C区荷载，外滑道梁由外导梁吊带、导梁吊杆、限位角钢支撑。内滑道导梁由前长吊带2、导梁吊杆、限位角钢支撑。外模主滑道梁采用HN5002001016双H钢，外导梁吊带采用14020mm吊带，内模主滑道梁采用H23、N396199711双H钢，前长吊带2采用14020mm吊带，建立力学计算模型如下图所示。外滑道梁力学计算模型（单位：mm） 内滑道梁力学计算模型（单位：mm）其中A、F区外滑导梁L对应于四种施工工况分别为3.5m、4m、4.5m、3.5m。分别为1.55m、1.05m、0.55m、1.55m。C区内滑导梁L对应于四种施工工况分别为3.5m、4m、4.5m、3.5m。分别为1.5m、1.00m、0.5m、1.5m。分别将四种施工工况下各滑道梁所承受的施工载荷输入相对应的计算模型，荷载详见挂篮工况荷载分析计算表。计算结果如下图所示。（1）工况一1）内模滑道梁所受均布荷载大小为q=48.139KN24、/m。工况一：内模滑道梁弯应力云图（单位：MPa） 工况一：内模滑道梁前长吊带2轴应力云图（单位：MPa）工况一：内模滑道梁切应力云图（单位：MPa）工况一：内模滑道梁前长吊带2切应力云图（单位：MPa）工况一：内模滑道梁竖向位移云图（单位：mm）工况一：内模滑道梁前长吊带竖向位移云图（单位：mm）工况一：内模滑道梁支点竖向反力图（KN）2）外模滑道梁所受均布荷载大小为A区q=62.841KN/m，F区q=62.705KN/m。因为荷载相差较小，所以选取A区荷载计算外膜滑道梁的弯曲应力，切应力，轴应力，位移，支座反力，而F区只计算支点竖向反力工况一：A区外模滑道梁弯应力云图（单位：MPa）工况25、一：A区外模滑道梁吊带轴应力云图（单位：MPa）工况一：A区外模滑道梁切应力云图（单位：MPa）工况一：A区外模滑道梁吊带切应力云图（单位：MPa）工况一：A区外模滑道梁与吊带竖向位移云图（单位：mm）工况一：A区外模滑道梁支点竖向反力图（单位：KN）工况一：F区外模滑道梁支点竖向反力图（单位：KN）（2）工况二1）内模滑道梁所受均布荷载大小为q=48.139KN/m。工况二：内模滑道梁弯应力云图（单位：MPa） 工况二：内模滑道梁前长吊带2轴应力云图（单位：MPa）工况二：内模滑道梁切应力云图（单位：MPa）工况二：内模滑道梁前长吊带2切应力云图（单位：MPa）工况二：内模滑道梁位移云图（单26、位：mm）工况二：内模滑道梁前长吊带2位移云图（单位：mm）工况二：内模滑道梁支点竖向反力图（KN）2）外模滑道梁所受均布荷载大小为A区q=62.841KN/m，F区q=62.705KN/m。因为荷载相差较小，所以选取A区荷载计算外膜滑道梁的弯曲应力，切应力，轴应力，位移，支座反力，而F区只计算支座反力工况二：A区外模滑道梁弯应力云图（单位：MPa）工况二：A区外模滑道梁吊带轴应力云图（单位：MPa）工况二：A区外模滑道梁切应力云图（单位：MPa） 工况二：A区外模滑道梁吊带切应力云图（单位：MPa）工况二：A区外模滑道梁与吊带竖向位移云图（单位：mm）工况二：A区外模滑道梁支点竖向反力图（单27、位：KN）工况二：F区外模滑道梁支点竖向反力图（单位：KN）（3）工况三1）内模滑道梁所受均布荷载大小为q=48.139KN/m。工况三：内模滑道梁弯应力云图（单位：MPa） 工况三：内模滑道梁前长吊带2轴应力云图（单位：MPa）工况三：内模滑道梁切应力云图（单位：MPa）工况三：内模滑道梁前长吊带2切应力云图（单位：MPa）工况三：内模滑道梁竖向位移云图（单位：mm）工况二：内模滑道梁前长吊带2竖向位移云图（单位：mm）工况三：内模滑道梁支点竖向反力图（KN）2）外模滑道梁所受均布荷载大小为A区q=62.841KN/m，F区q=62.705KN/m。因为荷载相差较小，所以选取A区荷载计算外膜28、滑道梁的弯曲应力，切应力，轴应力，位移，支座反力，而F区只计算支座反力工况三：A区外模滑道梁弯应力云图（单位：MPa）工况三：A区外模滑道梁吊带轴应力云图（单位：MPa）工况三：A区外模滑道梁切应力云图（单位：MPa）工况三：A区外模滑道梁吊带切应力云图（单位：MPa）工况三：A区外模滑道梁与吊带竖向位移云图（单位：mm）工况三：A区外模滑道梁支点竖向反力图（单位：KN）工况三：F区外模滑道梁支点竖向反力图（单位：KN）（4）工况四1）内模滑道梁所受均布荷载大小为q=5.788KN/m。由于此时结构体系与工况一相同，荷载小于工况一小，故此处仅计算支点竖向反力工况四：内模滑道梁支点竖向反力图（单29、位：KN）2）外模主滑道梁受均布荷载大小为A区，F区q=22.271KN/m，由于此时结构体系与工况一相同，荷载小于工况一，故此处仅计算支点竖向反力。工况四：A区外模主滑道梁支点竖向反力图（单位：KN）工况四：F区外模主滑道梁支点竖向反力图（单位：KN）由以上计算可知：内模滑道梁：最大弯应力值为63.3MPa （工况二）=63.3MPa=188.5Mpa 最大切应力值为17.6MPa （工况一 ）=-17.6MPa=110.5MPa 最挠度值为3.8mm （工况三）f=3.8mmf=l/400=5600/400=14.0mm 外模主滑道梁：最大弯应力值为48.4MPa （工况三）=48.4MP30、a=188.5Mpa 最大切应力值为19.3MPa （工况三 ）=-19.3MPa=110.5MPa 最挠度值为3.8mm （工况三 ）f=3.3mmf=l/400=5650/400=14.0mm 前长吊带：最大轴向应力值为44.3MPa （工况三A区导梁吊带）=44.3MPa=182MPa 最大切应力值为0MPa=0MPa=156Mpa综上计算，滑道梁与外导梁吊带满足四种施工工况的使用要求。b、前下横梁受力计算前下横梁由四根吊带悬挂吊住，承受各底模纵梁传递下来的荷载，前下横梁采用HN396199711双H钢。前长吊带为14032mm Q235吊带，建立力学计算模型如下图所示。工况一，工况二，31、工况三，工况四前下横梁力学计算模型(单位：mm)分别将四种施工工况下相应位置处的底模纵梁支点竖向反力F1，F2，F3输入计算模型，计算结果如下图所示。（1）工况一受到底纵梁传递的支点竖向反力为F1=70.608KN，F2=29.574KN，F3=68.580KN。工况一：前下横梁弯曲应力云图（单位：MPa）工况一：前长吊带1轴应力云图（单位：MPa） 工况一：前下横梁切应力云图（单位：MPa） 工况一：前长吊带1切应力云图（单位：MPa） 工况一：前下横梁竖向位移云图（单位：mm） 工况一：前长吊带1竖向位移云图（单位：mm）工况一：前长吊带1支点竖向反力图（单位：KN）（2）工况二受到纵梁传32、递的支座反力为F1=63.701KN，F2=27.676KN，F3=61.113KN。工况二：前下横梁弯曲应力云图（单位：MPa）工况二：前长吊带1轴应力云图（单位：MPa） 工况二：前下横梁切应力云图（单位：MPa） 工况二：前长吊带1切应力云图（单位：MPa） 工况二：前下横梁竖向位移云图（单位：mm） 工况二：前长吊带1竖向位移云图（单位：mm） 工况二：前长吊带1支点竖向反力图（单位：KN）（3）工况三受到纵梁传递的支座反力为F1=58.831KN，F2=26.645KN，F3=55.610KN。工况三：前下横梁弯曲应力云图（单位：MPa）工况三：前长吊带1轴应力云图（单位：MPa）工33、况三：前下横梁切应力云图（单位：MPa） 工况三：前长吊带1切应力云图（单位：MPa） 工况三：前下横梁竖向位移云图（单位：mm） 工况三：前长吊带1竖向位移云图（单位：mm） 工况三：前长吊带1支点竖向反力图（单位：KN）（4）工况四受到纵梁传递的支座反力为F1=3.072KN，F2=3.768KN，F3=3.702KN。由于此时结构体系与工况一相同，荷载小于工况一小，故此处仅计算支点竖向反力。 工况四：前下横梁前长吊带1支点竖向反力图（单位：KN）由以上计算可知：前下横梁： 最大弯应力值为31.7Mpa （工况一）=31.7MPa=188.5Mpa. 最大切应力值为24.3Mpa （工况一34、）=24.3MPa=110.5Mpa。最挠度值为4.3mm （工况一）f=4.3mmf=l/400=4020/400=10.05mm前下横梁吊带 最大轴向应力值为47.8Mpa=47.8MPa=260Mpa. （工况一） 应力值为0Mpa=0MPa=156Mpa综上计算，前下横梁与吊带满足四种施工工况的使用要求。c、后下横梁受力计算后下横梁在浇筑混凝土时，由底板吊杆及外模主滑道梁吊杆吊起，承受各底模纵梁传递下来的荷载，后下横梁采用HN5002001016双H钢，后长吊带采用14020mmQ345钢板，后短吊带采用20032mmQ345钢板，如下图所示。工况一，工况二，工况三后下横梁力学计算模型35、分别将三种施工工况下相应位置处的底模纵梁支点竖向反力输入计算模型，计算结果如下图所示。（1）工况一受到纵梁传递的支点竖向反力为F1=100.475KN，F2=41.591KN，F3=97.539KN工况一：后下横梁弯应力云图（单位：MPa）工况一：后下横梁吊带轴应力云图（单位：MPa）工况一：后下横梁切应力云图（单位：MPa）工况一：后下横梁吊带切应力云图（单位：MPa）工况一：后下横梁竖向位移云图（单位：mm）工况一：后下横梁吊带竖向位移云图（单位：mm）工况一：后下横梁支点竖向反力图（单位：KN）（2）工况二受到纵梁传递的支点竖向反力为F1=74.326KN，F2=32.124KN，F3=36、71.288KN工况二：后下横梁弯应力云图（单位：MPa）工况二：后下横梁吊带轴应力云图（单位：MPa）工况二：后下横梁切应力云图（单位：MPa）工况二：后下横梁吊带切应力云图（单位：MPa）工况二：后下横梁竖向位移云图（单位：mm）工况二：后下横梁吊带竖向位移云图（单位：mm）工况二：后下横梁支点竖向反力图（单位：KN）（3）工况三受到纵梁传递的支点竖向反力为F1=56.626KN，F2=25.682KN，F3=53.531KN工况三：后下横梁弯应力云图（单位：MPa）工况三：后下横梁吊带轴应力云图（单位：MPa）工况三：后下横梁切应力云图（单位：MPa） 工况三：后下横梁吊带切应力云图（单37、位：MPa）工况三：后下横梁竖向位移云图（单位：mm）工况三：后下横梁吊带竖向位移云图（单位：mm）工况三：后下横梁支点竖向反力图（单位：KN）后下横梁：最大弯应力值为36.5Mpa （工况一）=36.5MPa=188.5Mpa. 最大切应力值为47.3Mpa （工况一）=47.3MPa=110.5Mpa。f=0.1mmf=l/400=880/400=2.2mm （工况三）后下横梁吊带最大轴向应力值为53.5Mpa=53.5MPa=260Mpa. （ 工况一）最大切应力值为0Mpa=0MPa=156Mpa综上计算，前下横梁与吊带满足四种施工工况的使用要求。3、主桁系统验算a、主桁架计算主桁架结38、构由平面桁架拼接成的空间钢架结构。其中主桁架菱行桁架由30b双槽钢对拼而成，水平横连桁架弦杆为2N1+2N9新万能杆件，水平横连桁架斜腹杆为2N5+2N20新万能杆件，水平横连桁架竖腹杆为2N20+N20新万能杆件，前上横梁为HN5002001016双H钢。建立力学计算模型如下图所示，通过对前面数据分析，得出三个工况下的前长吊带1、前长吊带2、导梁吊带及前上横梁的反力，将各工况的反力加在计算模型上，得出主桁架结构效应值。主桁架与前上横梁力学计算模型计算结果如下图所示。工况一：工况一：前上横梁弯曲应力云图（MPa）工况一：前上横梁切应力云图（MPa）工况一：前上横梁竖向位移云图（mm）由以上计算39、可知：工况一：主桁架弯应力云图（单位：MPa）工况一：主桁架切应力云图（单位：MPa）工况一：主桁架轴力云图（单位：KN）工况一：主桁架轴应力云图（单位：MPa）工况一：主桁架竖向位移云图（单位：mm）工况一：横向联系弯曲应力云图（单位：MPa）工况一：横向联系切应力云图（单位：MPa）工况一：横向联系轴应力云图（单位：MPa） 工况一：横向联系竖向位移云图（单位：mm）工况二：工况二：前上横梁弯曲应力云图（MPa）工况二：前上横梁切应力云图（MPa）工况二：前上横梁竖向位移云图（mm）工况二：主桁架弯应力云图（单位：MPa）工况二：主桁架切应力云图（单位：MPa） 工况二：主桁架轴力云图（单40、位：KN）工况二：主桁架轴应力云图（单位：MPa）工况二：主桁架竖向位移云图（单位：mm）工况二：横向联系弯曲应力云图（单位：MPa）工况二：横向联系切应力云图（单位：MPa）工况二：横向联系轴应力云图（单位：MPa） 工况二：横向联系竖向位移云图（单位：mm）工况三：工况三：前上横梁弯曲应力云图（MPa）工况三：前上横梁切应力云图（MPa）工况三：前上横梁竖向位移云图（mm）工况三：主桁架弯应力云图（单位：MPa）工况三：主桁架切应力云图（单位：MPa） 工况三：主桁架轴力云图（单位：KN）工况三：主桁架轴应力云图（单位：MPa）工况三：主桁架竖向位移云图（单位：mm）工况三：横向联系弯曲应41、力云图（单位：MPa）工况三：横向联系切应力云图（单位：MPa）工况三：横向联系轴应力云图（单位：MPa） 工况三：横向联系竖向位移云图（单位：mm）a）强度验算由以上计算可知：前上横梁：最大弯应力值为101.4Mpa 工况三=101.4MPa=188.5Mpa. 最大切应力值为42.0Mpa 工况三=40.2MPa=110.5Mpa。最大挠度值（相对竖向位移）为11.7mm 工况三f=11.7mmf=l/400=6500/400=16.25mm 水平横连桁架：最大弯应力值为10.9Mpa 工况一=10.9MPa=188.5Mpa.最大轴向应力值为44.8Mpa=3.0MPa=182Mpa. 42、工况三最大切应力值为0.3Mpa=0.3MPa=110.5Mpa。 工况一，二，三。主桁架：最大弯曲应力值为3.6Mpa=3.6MPa=188.5Mpa. 工况一，二，三。最大轴向应力值为65Mpa=65MPa=182Mpa. 最大切应力值为0.4Mpa 工况一，二，三。=0.4MPa=110.5Mpa。b）稳定性计算中间竖杆、前后斜杆和水平杆截面特性：A=11639.62 mm2Imin=178136925.28mm4imin= =123.71中间竖杆长细比：（查得稳定系数为）后斜杆长细比：（查得稳定系数为）前斜杆长细比：（查得稳定系数为）上水平杆长细比：（查得稳定系数为）下水平杆长细比：（43、查得稳定系数为）中间竖杆临界轴力：后斜杆临界轴力：前斜杆临界轴力：上水平杆临界轴力：下水平杆临界轴力：由轴力云图可知：最大压力值为757.23KN（工况一），小于以上杆件的临界许用轴力，满足稳定性要求c）刚度计算由位移云图可知：吊点位置最大竖向位移（相对位移）为10.5mm。（工况一）f=10.5mm20mm经分析，挂篮整体刚度不满足要求。四、走行工况挂篮分析由挂篮载荷工况表可知，挂篮走行工况载荷远小于施工工况载荷，故只进行施工工况的受力计算即可，但是由于后下横梁长度较长，故还需验算其解除锚固后即工况四的挠度是否满足使用要求。1、底篮纵梁受力 底下纵梁的工况四的模型已经在前面计算给出，只需得出44、支点竖向反力，将其加在工况四后下横梁上。2、后下横梁受力计算建立力学计算模型如下图，计算结果如下。工况四：后下横梁力学计算模型工况四：后下横梁弯曲应力云图（单位：MPa）工况四：后下横梁吊带轴应力云图（单位：MPa） 工况四：后下横梁切应力云图（单位：MPa） 工况四：后下横梁吊带切应力云图（单位：MPa）工况四：后下横梁竖向位移云图（单位：mm）工况四：后下横梁支点竖向反力图（单位：KN）由以上计算可知：最大应力值为20.3MPa=20.3MPa=188.5Mpa.，满足强度要求。最大切应力值为4.4Mpa =4.4MPa=110.5Mpa，满足强度要求。最大竖向位移值为3.4mmf=3.445、mmf=l/400=20.6mm ，满足刚度要求。综上计算，后下横梁满足工况四的使用要求。五、结论及建议（1）由计算结果得到，在不同工况的荷载作用下，挂篮的主桁架系统、悬挂行走系统、锚固系统（主桁销轴）、模板系统（底模面板）各构件的强度均满足要求。（2）由计算结果得到，在不同工况的荷载作用下，挂篮的主桁架系统、悬挂行走系统、锚固系统（主桁销轴）、模板系统（底模面板）各构件的刚度均满足要求。但挂篮整体刚度计算中，前下横梁的挠度之和为21.5mm，超过了公路桥涵施工设计技术规范（JTJ041-2000）要求的20mm，施工挂篮整体变形偏大，望采取有效措施增大挂篮整体刚度。（3）由计算结果得到，挂篮的主桁架稳定性满足要求。（4）行走系统的后锚点受力关系到抗倾覆安全问题，应有详细的挂篮行走方案，并采取有效措施确保挂篮行走时系统的可靠性。