连续梁移动模架施工设计

'石家庄铁道学院毕业设计第1章绪论1.1设计研究的意义移动模架国外称之为移动支撑系统(MovableSupportSystem)简称MSS。因为MSS具有周转次数多、施工速度快、自动化程度高、使用辅助设备少的特点，特别适用于多跨现浇箱梁施工，所以在现代化桥梁施工中应用十分广泛。移动模架法是使用移动式的脚手架和装配式的模板，在桥位上逐孔现浇的施工方法。它像一座活动的桥梁预制厂，随着施工进程的不断移动，连续现浇施工。这种方法自从1959年在联邦德国的克钦卡汉桥(该桥总长511．5m,为13孔跨径39.2m)使用以后，在预应力混凝土桥梁施工中得到了较广泛的使用，特别是对中等跨径的多跨连续梁，采用移动模架法可以做到简便、迅速。对于多孔的高架桥，如采用满堂支架的方法会影响桥下交通；对于跨越河流的多跨连续梁，无法搭设支架时，采用移动模架法施工十分方便，并且速度快，机械化程度高，减轻劳动强度，少占施工场地，不影响桥下建筑。移动模架法施工同时也适用于斜、弯、坡桥。1.2移动模架施工简介1.2.1移动模架施工的特点及优势适用于深水或高墩身使用支架或其它施工方法不经济的情况下建造桥梁上部结构，周转次数多，周转时间短，使用辅助设备少，减少了人力物资的浪费，特别适用于多跨现浇梁施工，既保证了工程质量，又能加快施工进度，具有良好的经济效益。移动模架逐孔造桥设备是利用钢桁梁或钢箱梁作为临时支撑梁，提供一个可以在桥位上逐跨现浇梁体混凝土后能顺桥轴线纵向移动的制梁平台设备，使用一套设备从桥梁一端逐孔施工，施工快捷简便，桥愈长，施工设备周转次数愈多，经济效益愈显著。在深沟峡谷，场地狭窄等恶劣的施工工况处采用移动模架进行施工具有较大的优势，同时在陆地或浅水中建造多跨梁同样可以方便快捷地完成施工。该技术于50年代起源于西欧，70年代传入日本、美国，现已推广于全世界，成为最主要的建桥方法之一，其主要优越性如下：(1)节省了制梁设备及大型场地的投资及转场费用；(2)因为没有架梁工作，所以省掉了运梁设备，起重提升机械和架桥机；(3)在建桥过程中对路基和桥梁上部结构无任何影响；(4)77 石家庄铁道学院毕业设计适用于多跨长桥、高墩、窄墩施工，特别是连续预应力混凝土施工；(5)机械化程度高，劳动力投入少，且不需地基处理，不受地质影响，基本上不受桥下地形限制。1.2.2移动模架工作原理移动模架施工的工作原理是：利用支撑拖架为支撑点，模板及施工荷载都由主梁承担，主梁加上导梁其总长大于两倍跨径便于主梁在支架各墩之间移动，先进的液压设备使得移动更加轻松方便，模板系统于主梁连为一体，并于桥轴线分开，使得支架顺利通过墩身，装拆方便。当浇注第一跨梁时，其主梁支撑于两支撑拖架上，各个支点均有大吨位千斤顶，脱模极其方便。1.2.3移动模架的主要构造移动模架适宜进行等高度连续或简支混凝土梁的原位现浇施工，其结构主要由支腿机构、支承桁梁、内外模板、主梁提升机构等组成。根据其承载结构系统的不同可分为上行式、下行式和复合式。(1)上行式。移动模架的承重主梁、走行系统位于现浇箱梁上方。外模系统支撑在承重主梁上主梁系统通过支腿支撑于墩顶或梁顶上。(2)下行式。移动模架的承重主梁、走行系统位于现浇箱梁下方。外模系统支撑在承重主梁上主梁系统通过支腿支撑在承台或桥墩上。(3)复合式。根据施工具体情况，综合设置移动模架的结构形式。移动模架的承重梁为异形钢箱梁，布置在混凝土箱梁的上方或下方，可兼作模板或其它用途。主梁系统通过支腿可支撑在墩顶或桥墩上。移动模架设备主要构造自下而上可以分为墩旁拖架﹑支撑台车﹑主梁﹑内外模板系统﹑辅助门吊﹑液压系统等:(1).墩旁支架起着将整机荷载和施工荷载传到桥墩的作用，拖架采用牛腿支撑结构，分左右两部分,两部分之间采用精致螺纹钢筋连接。拖架上面设有导向滑轨，便于模架的横向移动；(2).支撑台车包括滑轮组﹑支撑架﹑模架前移机构﹑模架顶升机构﹑横移机构。车轮组采用两平衡梁安装，便于各车轮受力均匀；支撑架采用框架式金属结构，其下部设有钢滑板，使支撑台车可以在墩旁拖架上沿桥横向滑动。模架可在横向﹑竖向﹑77 石家庄铁道学院毕业设计纵向以及适量的水平转动等四个方向运动，均可以依靠几种不同的油缸来实现。模架前移油缸安装在台车架上，活塞杆与顶推滑板相连，顶推滑板可在主梁底部的纵移孔板上滑动，安装上销轴就可以利用油缸来完成模架的纵向移动。模架横向移动油缸同样安装在台车架上，活塞杆与活动安装座相连，活动安装座可在墩旁拖架上滑动，安装销轴就可利用油缸来完成支撑台车在墩旁拖架上的横向移动。内侧车轮的轮缘推动主梁底部车轮轨道就实现了模架沿横向的运动。模架顶升油缸安装在墩旁拖架上，施工时顶升油缸将整个模架顶起，使车轮离开轨面；移动时顶升油缸回缩脱模，使主梁坐落在车轮上以便完成横向﹑纵向的移动。顶升油缸设置液压锁和机械锁以确保浇筑混凝土时的安全；(3).主梁结构由承重钢箱梁和两端钢桁梁组成，全长88m。箱梁内部设置纵向﹑横向加劲肋及刚性横隔，以保证主梁腹板﹑盖板的局部稳定性。钢箱梁分段制造，各单元之间采用精制螺栓连接。箱梁上部安装模架横移支撑调节系统，下部设置纵移轨道等机构。导梁根据使用方法的要求采用贝雷结构形式，主梁前后各两节。导梁底部配有走道方钢，标准跨施工时设置有桥面锁定横梁机构系统；(4).内外模板系统，根据梁型特点底模及外侧模采用钢板面模板，各模板之间通过连接角钢用螺栓连接。内模系统采用标准模板，由内模标准段﹑内模非标准段﹑内模小车轨道﹑模板密封条﹑螺旋撑杆及垫块等组成。其中内模小车由车架﹑撑杆﹑车轮液压站﹑油缸﹑走行液压马达﹑电缆卷筒等组成；(5).辅助门吊是为配合施工在外侧模配置1台10t的龙门吊机，可将分段制造的钢筋笼吊装。1.2.4移动模架的施工步骤施工工艺流程可按下列步骤进行：(1)安装墩旁拖架及支撑台车→主梁安装就位→外模系统安装→门吊安装→扎钢筋，布管→内模系统安装→检测，调整模板，补缝→扎顶板钢筋→全面快速浇注混凝土→检测浇注情况→养生，安装前方墩旁拖架→脱外侧模异形板，脱内模标准段一至两节→预加应力，压浆→检测→进入下一操作循环。(2)正常循环在已制梁段或分片扎制钢筋→门吊落位于已浇梁面→检测，调整前方已装好的墩旁拖架→清理移动模架上杂物→除内模系统外将移动模架整体下放100mm左右→松开底模支架中部连接螺栓→两组模架基本同步向外侧横移→检测纵移是否有障碍→两组模架基本同部向前移动→调整墩旁拖架横向顶块→整机纵移到位→两侧模架基本同步向内侧横移到位→连接底模支架螺栓→调整外侧模，底模→检测→门吊落位→吊装或扎制钢筋骨架→安装内模轨道支点→内模小车将内模板从已完成梁腔逐一拖出安装就位→检测→绑扎或吊装顶板钢筋→全面快速浇注混凝土→→检测，养生→拆除后方墩旁拖架安装于前方桥墩→脱外侧模，脱开内模标准段一至于两节→张拉，压浆→检测→进入下一循环。表示如图1-1。77 石家庄铁道学院毕业设计366→施工方向3630图1-1简要施工步骤图(m)1.3国外移动模架施工的发展情况移动模架设备具有性能稳定，安全可靠，标准化作业，自动化程度高，防护措施完善等特点。在国外已经得到了广泛应用，对于中小跨度长联连续梁的施工应当首先采用移动模架施工法。联邦德国的克钦卡汉大桥于1959年采用移动模架法修建而成，该桥全长511.5m为13跨L=39.2m预应力混凝土连续梁。日本四叶町562~563工区的一座高架桥，全长93m,77 石家庄铁道学院毕业设计基本体系是三跨连续空心板梁，跨径24.15～29m，梁高1.1m，桥宽18～19m，桥墩为双柱式，仍用移动模架施工。该桥的特点在于桥梁为平面曲线桥，R=240m，施工是通过调整悬吊模架的位置和高度来实现的。日本东北新干线第一上北川双线铁路桥采用移动模架施工，该桥共33孔，由32孔跨径为31～32m的连续梁和一孔49m的简支梁组成，其中32跨均采用移动模架施工。该桥横截面是单箱双室，桥宽13m，两根承重梁设置在桥墩两侧，支撑在桥墩外伸的拖架上，承重梁长37.75m，导梁长选用74m，均为钢箱截面，全部移动模架的质量300t。英国的奥维尔桥(Orwell)桥的引桥和瑞士的列嫩(Lehnen)高架桥均用移动模架施工。奥维尔桥的引桥共15孔，除两岸第一孔跨径46m和正桥连接孔跨径为72m外，其余各孔跨径为59m的预应力混凝土连续梁桥。该桥采用等截面梁，梁高为4m，箱梁顶板厚度不变，腹板和底板厚度在桥跨内变化。桥宽23.98m，采用分离式单箱单室截面，平面上为曲线桥。该桥承重梁长127m，每根采用双片钢桁架梁。整套设备包括承重梁、内外钢模及附属设备重约500t。为了能支承1350t湿混凝土的重力和为了增加承重梁的刚度，设计者在每个承重梁下采用纵向缆索加固。伊拉克摩苏尔4号桥由我国公路桥梁公司承包，采用移动模架施工。该桥全长648m，为12跨一联预应力混凝土连续梁桥，分跨为44m+10×56m+44m，桥宽31.3m，采用分离式单箱单室等截面梁，支承活动模架总长132.5m。77 石家庄铁道学院毕业设计第2章工程概况2.1某连续梁桥简介2.1.1设计范围某连续梁桥桥位于轮船港汽渡码头下游约480m处，距上游约37km，是连接北岸和南岸的重要通道，是拆渡建桥后218省道的重要组成部分。整个工程包括桥梁和两岸接线引道工程。设计范围全长1765m，北岸设计界点里程为K2+672.0m，南岸设计分界点里程为K4+437.0m。2.1.2桥位选择桥位处河段基本顺直，深泓线靠近南岸且基本稳定，两岸岸线亦较稳定，滩岸基本对称，冲淤变化交替且幅度较小。桥位处两岸江堤之间间距约980m，其中水面宽800m，滩岸约200m。堤外地势平坦，多为菜地及农用，施工场地布置条件良好。2.1.3地形地貌该桥地处长江下游江心地带，四面环水，地势低平，河渠纵横，地貌上属长江三角洲冲积低漫滩平原。地面高程埂田一般为2.1~2.6m（黄海高程，下同），最低1.7m，最高3.1m；沿江一带地势较高，腹部地区地势较低，全境由西北向东南微倾。该连续梁桥距入海口约4.2km，出口约2.8km。桥位处河道顺直，水面宽约800m。河漕呈舒缓“U”型，河床高程一般为-0.52~-18.62m，靠南侧发育有一宽约100m的深漕，漕底最低高程-18.62m。南北两岸均发育有低漫滩，宽度依次约为140~240m、30~85m，高程在2.04~3.08m，两岸防洪大堤相距约987m，堤顶高为7.09~7.87m。两岸引桥处所处地段大部分为麦田，地面高程一般为2.13~4.06m。2.1.4工程地质及水文条件77 石家庄铁道学院毕业设计地区位于断块区淮阳山字构造东翼反射弧（即宁镇弧）之弧顶部位，北临苏北坳陷区，构成了一个统一的中、新生时代坳陷区，地质构造复杂。该区发育的主要断裂有NN、NE及近EW向三组。综合物探及钻探结果可知：第一，该地区70m以上地层连续性好，层位基本稳定；第二，断裂深埋在100m以下；第三，此断裂为非活动性断裂；第四，桥梁墩台钻孔桩最大设计深度一般不会超过110m。故认为此断裂对桥址无直接影响。桥址地区表面水主要为江水，两岸沟渠，潭中分布有少量的河水和潭水。桥址地区地下水属第四系孔隙式潜水和承压水，含水层以透水性好的沙土为主。地下水可分上下两层，上部分以孔隙式潜水为主，含水层主要为①3淤泥质亚黏土、①4粉沙和①5细沙；下部分为孔隙式承压水，含水层为②、③两大层的沙土层。地下水主要受大江（长江主流）及大气降水补给，地下水在时间和空间上与大江、夹江同步变化。2.1.5河道概况河段位于长江下游，长江在流经扬中市时，河段全长45km，水流方向为西北流向东南，一百多年来其进出口位置、河道平面摆动及河道尺寸等变化较小，分流比一直稳定在10%左右，是长江下游较为稳定的支汊河道。该段河道基本顺直，自六圩港至太平洲，长约11km。桥位于轮船港汽渡与西来镇汽渡码头之间，距轮船港码头下游约480m。仅炮子洲头一带略微向右微弯，河床较宽浅，平均河宽600~800m，河床最深点高程为-12.0m。炮子洲小夹江口以下河床变为：“V”型，深泓线靠近右岸，最深点高程为-18.0m左右。桥位上段六圩港口上下深泓贴左岸，江岸略有冲刷，然后主流过渡到右岸下行，并冲刷炮子洲头。该段总体上河势较为稳定，近几年变化不大，仅炮子洲头一带深漕贴岸，江岸略有冲刷，虽建有零星护岸工程但标准较低，现崩岸仍时有发生。鉴于炮子洲头左缘顶冲刷部位的不稳定性和桥址处河床深泓、主流靠右的影响等，需加强桥址上下游两岸的护岸工作，确保大桥安全。2.2主要技术标准及桥型选择2.2.1技术标准设计行车速度：80km/h；荷载等级：汽车-超20级，挂车-120，人群3.5；行车道数：近期满足双车道+非机动车道+人行道，远期满足四车道；桥面宽度：17m；地震烈度：设防烈度为7级；纵坡：桥上≤3%；停车视距：77 石家庄铁道学院毕业设计150km；航道等级：Ⅱ级；通航水位：最高通航水位采用20年一遇的最高潮水位5.57m，最低通航水位采用保证率为98%的最低潮水位-0.24m；通航净空：主航道通航净空110m，净高18m，辅通航孔通航净空90m，设置一个主通航孔，一个以上边通航孔。2.2.2桥型方案全桥布置为236m+236m+536m+536m。全桥共六道，桥面全桥等宽17m。2.3引桥部分1436m连续箱梁简介2.3.1引桥结构形式上部结构采用等高连续箱梁，梁高2.5m，单箱单室断面，箱梁顶板宽17m，顶板厚25cm，底板宽8m，底板厚24cm，在支点两侧附近局部加厚，箱梁采用斜腹板，腹板厚45cm，腹板斜率与两侧翼缘板悬臂长度同主桥保持一致。主梁采用双向预应力体系，纵向预应力钢束设置腹板束和顶、底板束；腹板束采用15-Φj15.24钢绞线，=1860；顶、底束采用12-Φj15.24钢绞线,波纹管制孔,采用OVM锚固体系。横向预应力钢绞线采用4-Φj15.24钢绞线，扁波纹管制孔，OVM锚固体系锚固，顺桥向间距0.5m布置。桥墩采用花瓶型板式桥墩，板厚1.5m，为减少下部结构工程数量，改善墩身造型，桥墩顶宽6.5m，小于箱梁底宽8m。桥墩底宽4m，横向宽度通过曲线变化，给人以流线型美感。基础均采用钻孔桩基础，承台尺寸6.86.8m，厚3.0m，每墩配置4根直径1.6m钻孔桩。2.3.2引桥箱梁施工情况引桥36m连续箱梁因为有部分桥墩位于水中，且水深较深，若采用常用满铺膺架法施工，需要在水中插打临时钢管桩，施工费用较高，工期较长，因而在施工工程中采用移动模架法进行施工，节段现浇梁体混凝土，待混凝土达到设计强度的85%后，张拉梁体预应力钢筋，然后拆除模架移至下一节段浇筑箱梁梁体，如此反复直至完成整联浇筑。这种施工方法的特点为：利用墩旁拖架为支点，无需在水中设置临时支撑，支架通过千斤顶牵引，利用滑道系统前移。具体操作流程为：安装墩旁拖架→安装移动模架→安装模板，绑扎钢筋→浇筑节段混凝土→拆除模板→移动模架至下一节段。具体材料用量见表2-1。77 石家庄铁道学院毕业设计表2-1940m连续梁主要工程数量表位部项目单位数量备注上部结构50#混凝土m33808Φj15.24钢绞线,t175=1860普通钢筋t609钢料t12锚具OVM15-15套16OVM15-12套192M15-15L套64OVM15-12L套68BM15-4套1442波纹管内径90波纹管m7800内径7090扁波纹管m12260支座套4套16下部结构30#墩身混凝土m3113025#承台混凝土m3115625#钻孔桩混凝土m36312钢筋t402钢料t223吊箱围堰及钢护筒77 石家庄铁道学院毕业设计第3章下托梁设计3.1概述移动模架的下托梁由纵梁、横梁和联系杆件组成。下托梁纵梁可为钢桁梁或钢箱梁，其截面特点及桁高应满足梁跨和荷载要求。模架纵梁的长度由模架移动过程中平衡条件来决定，一般为桥跨的两倍。为了使主梁在纵向移动时不受桥墩的阻碍，横梁采用左右对称居中做成断开式接头，在施工期间用螺栓连接起来，在模架移动过程中拆除螺栓使横梁随主梁在横向移开一定的距离。根据某桥的施工情况，为保证模架纵梁可以在纵向移动，纵梁结构选用钢箱梁，钢箱梁每单元6m，各单元之间均由高强螺栓连接；纵梁的前端是平衡钢导梁并装有鼻梁；纵梁的中段支撑着外模框架，为整套模架设备的工作部分；纵梁的后端是平衡钢梁，供模架纵向保持平衡。3.2纵梁的设计计算3.2.136米桥跨所受荷载情况根据工程数量表2-1，1436m引桥使用材料情况：50#混凝土3808m3；Φj15.24钢绞线175t；普通钢筋609t；钢料12t。每跨用料情况：50#混凝土=3808/9≈425m3；Φj15.24钢绞线=175/9≈19.5t；普通钢筋=609/9≈68t；钢料=12/9≈1.5t。一次现浇梁片重量=42526/9.8+19.5+68+1.5≈1217t，考虑到还有其他附属施工设备取为1300t/跨。换算成均布荷载=130010/36=361kN/m每片主梁所受荷载=361/2=180.5kN/m3.2.2主梁截面尺寸选择及验算3.2.2.1截面选择(1)计算主梁承受的弯矩和梁端剪力：(3-1)(3-2)77 石家庄铁道学院毕业设计式中，均布荷载(kN/m);计算跨度(m)。由式(3-1)得，=180.536=3249kN由式(3-2)得，=kNmQ=180.5kN/mq=162.5KN/mR1R23249kN3249kN29241kNm图3-1剪力和弯矩剪力和弯矩分布见图3-1。(2)腹板高度和厚度的选择：①腹板高度：容许最大高度：净空无条件限制；容许最小高度：(3-3)式中,经济梁高:(3-4)(3-5)式中,77 石家庄铁道学院毕业设计根据容许最大梁高，最小梁高和经济梁高，同时考虑材料和加工情况实际所选用梁高一般应满足:(3-6a)(3-6b)由式(3-3)求得容许最小梁高：由式(3-5)求得：由式(3-4)求得经济梁高：参照以上数据考虑到有利于梁的刚度提高，初选②腹板厚度的选择:抗剪要求的最小厚度(3-7)式中，由式(3-7)得，考虑腹板局部稳定和构造需要的经验厚度：(3-8)77 石家庄铁道学院毕业设计由式(3-8)得，由于考虑到按抗剪强度要求的腹板厚度不应太大，而且腹板高度取值较大，选(3)翼缘板宽度和厚度的选择：(3-9)由式(3-9)得，试选翼缘板宽度为，则所需要厚度为：取为20翼缘外伸宽度：所以翼缘局部稳定性满足要求，且截面弹塑性工作也符合要求。25001616320020202000xx图3-2主梁截面构造图(mm)3.2.2.2截面特性验算(1)截面实际几何特性的验算：(2)主梁自重产生的最大弯矩和剪力：梁的每米长度自重为：77 石家庄铁道学院毕业设计式中，7.85为混凝土的质量密度；1.2为考虑腹板加劲肋等附属构造使自重增大的系数。自重产生的跨中弯矩为：自重产生的梁端剪力为：(3)正应力验算：(3-10)式中，由式(3-10)得，(4)剪应力验算：(5)局部稳定性验算：翼缘的局部稳定性在翼缘尺寸选择时已经保证，腹板的局部稳定性在加劲肋设计一节中加以详细叙述。(6)刚度验算：梁跨中的最大挠度为：3.2.3梁的局部稳定和加劲肋的设计计算77 石家庄铁道学院毕业设计3.2.3.1抗扭及刚性横隔的设置图3-3刚性横隔（mm）7007005000000000500025003200为了保证行车的安全，箱梁的端部应设置支撑以防止梁截面的扭转，而沿梁的长度方向则应设置若干刚性横隔来保证梁的抗扭刚度，其间距为L/10，并与腹板横向加劲肋的间距相协调。在本设计中刚性横隔采用中间孔洞镶边的钢板，刚性横隔与上翼缘和腹板可以焊接，与下翼缘板为避免疲劳敏感应宜采用高强螺栓连接。刚性横隔按每3.6m布置一个，钢板厚度为20mm，具体尺寸见图3-3。刚性横隔板截面惯性矩应满足下列公式要求：(3-11)式中，由式(3-11)得，3.2.3.2上翼缘纵向加劲肋的设计计算按局部稳定性要求，箱形梁的受压上翼缘下表面应沿着板全长设置一道或多道纵向加劲肋，以使其所等分划出的盖板区格宽度不大于；此时取为腹板与纵向加劲肋或两平行纵向加劲肋的距离。每一道纵向加劲肋对自身与上翼缘板连线为轴的惯性矩应满足以下要求：设置一道纵向加劲肋时：(3-12a)设置两道纵向加劲肋时：(3-12b)设置三道纵向加劲肋时：(3-12c)式中，77 石家庄铁道学院毕业设计先假定一道加劲肋的面积，一般情况下。初选纵向加劲肋截面面积；初选纵向加劲肋的厚度，则宽度为20。初步设置两道纵向加劲肋，，则区格间距=66.6，所以<(满足)。计算纵向加劲肋的惯性矩，由式(3-12b)得,表3-1系数0.60.81.01.21.41.61.82.02.22.40.052.725.148.1311.6115.4819.6023.8328.0230.2030.205.109.2714.5520.8928.2236.4545.4855.2164.86——7.4913.4821.1030.3441.1353.4267.1282.17————0.103.055.739.0512.9417.2821.9626.8231.7136.4436.695.8510.6016.6223.8832.2841.7552.2063.5074.89——8.8215.8324.7935.6548.3562.8579.0696.90————0.153.386.329.9714.2619.0924.3229.8035.3940.8943.836.6011.9218.7026.8436.3447.0658.9171.7984.92——10.1518.1928.4740.9555.5772.2890.94111.64————3.2.3.2腹板加劲肋的设置77 石家庄铁道学院毕业设计在焊接组合梁设计中,翼缘板的局部稳定性常用限制宽厚比的办法来解决,而腹板的局部稳定性则常采用配置加劲肋的办法来解决。横向加劲肋对提高剪力较大板段的稳定性是有效的,而纵向加劲肋对提高弯矩较大板段的稳定性有利。因此应根据腹板高厚比的不同情况配置加劲肋。1.当时，腹板在各种应力单独作用下,局部稳定性均可得到保证。规范规定,对无局部压应力作用的梁,可不配置加劲肋;对有局部压应力作用的梁,宜按构造要求配置横向加劲肋，其间距应满足：2.当时,腹板虽不能在弯曲应力作用下失稳,但可能在剪应力作用下失稳,应按计算配置横向加劲肋。3.当时,腹板既可能在剪应力,也可能在弯曲正应力作用下丧失局部稳定性。为此,除应按计算配置横向加劲肋外,尚应在受压区配置纵向加劲肋。因为，所以除了在内侧设置横向加劲肋外还要在外侧设置纵向加劲肋。(1)横向加劲肋的构造及布置设计：为了保证梁的腹板局部稳定性，加劲肋应当有一定的刚度，为此《钢规》规定了如下要求：①在腹板两侧成对配置的钢板横向加劲肋，其截面尺寸应符合下列经验公式的要求：外伸宽度(3-13a)厚度(3-13b)ZZ25018图3-4加劲肋图示②仅在腹板一侧配置的钢板横向加劲肋，其外伸宽度应大于按式(3-13a)算得的1.2倍，厚度不应小于其外伸宽度的1/15。由式(3-13a)得，由式(3-13b)得，③横向加劲肋的截面尺寸除满足以上要求外，其截面绕的惯性矩应当符合下列公式要求：(3-14)由式(3-14)得，横向加劲肋的布置按《钢规》规定最小间距为0.5，最大间距为2，由此可知0.5<<2，则，初步选取横向加劲肋的间距为20077 石家庄铁道学院毕业设计，这样可以与刚性横隔相协调布置。(2)纵向加劲肋的构造及布置设计：由式(3-13a)得，取为180mm由式(3-13b)得，纵向加劲肋截面绕的惯性矩应符合下列要求：当/0.85(3-15a)当/>0.85(3-15b)因为=2000，=3200，由式(3-15a)得，（满足规范设计要求）在施工中有龙门吊车的移动，要承受一定的动荷载，其横向加劲肋的上端刨平与上翼缘顶紧并且可以焊接，中间横向加劲肋的下端一般在距离受拉翼缘处断开(图3-5a,b)不应与受拉翼缘焊接，以改善梁的抗疲劳性能。具体构造如图3-5所示：50~100图3-5加劲肋构造示意图(mm)bs/2(<60)bs/3(<40)abbs3.2.4焊接梁翼缘焊缝设计计算焊接梁通过连接焊缝保证截面的整体工作，梁受弯时由于相临截面中作用翼缘上的弯曲应力有差异，在翼缘与腹板之间将产生剪力，剪力的值为：77 石家庄铁道学院毕业设计(3-16)在沿梁轴方向的单位长度的水平剪力则为：(3-17)式中，由式(3-17)得，为了保证翼缘和腹板的整体工作，应使角焊缝的剪应力不超过角焊缝的强度设计值即：(3-18)由式(3-18)得，初步选取角焊缝为8。为了施工的方便在梁上设置了简易门吊，梁的翼缘承受固定集中荷载，连接焊缝不仅承受由于梁弯曲而产生的水平剪力的作用，同时还承受由于集中力所产生的垂直剪力的作用，单位长度上的垂直剪力可依下列公式计算：(3-19)式中，；77 石家庄铁道学院毕业设计；。取，，。在作用下应力为：(3-20)因此在和共同作用下，应满足：(3-21)由式(3-18)和(3-20)得，(3-22)由式(3-22)得，经验算知角焊缝取为8满足要求。3.3纵梁各节段连接计算纵梁作为移动模架的主要承重结构，必须保证有足够的强度和刚度。因此，纵梁之间的连接必须考虑安装的方便和拆卸的便利。在具体的施工过程中，为了便于施工时拆装方便，各个梁段之间采用角钢通过螺栓进行连接，连接角钢初步选择为125×125×20，以便布置螺栓孔。在具体的设计计算中，根据剪力的大小来布置螺栓。由于各梁段之间所受剪力不同，所需螺栓数不同，为此按剪力大小进行分节段计算，根据强度要求，螺栓选用10.9级的M22高强螺栓。梁的各节段剪力和弯矩值如图3-6所示：77 石家庄铁道学院毕业设计365312172435单位：kN单位：kNm32873图3-6各节段剪力和弯矩值表3-2一个高强螺栓的预拉力P(kN)螺栓等级螺栓的公称直径(mm)M16M20M22M24M27M308.8级8012515017523028010.9级100155190225290355高强螺栓连接的抗剪容许承载力：(3-23)式中，；；；。由式(3-23)得,77 石家庄铁道学院毕业设计757512225250032002020图3-7一、二节段栓钉布置图(mm)连接螺栓数计算，为了保证纵梁各个节段连接的安全，按各梁段连接处剪力算得的数目增加10%考虑。（为了充分考虑连接的安全性）=8.7(个)，采用14个。栓钉的排列和构造要求：栓钉的排列应简单、统一、紧凑、使构造合理安装方便，为此第一二节段的连接见图3-7，第三四节段的连接与此基本相同。3.4横梁的设计计算为了保证两片纵梁之间的稳定性，需要在两片纵梁之间通过横向联结系将其连接起来，这就是横梁。横梁在一定程度上保证了纵梁的刚度，但在拆除模板后纵梁需要向前移动，为了消除横梁在过桥墩时的影响，将横梁设计成从中间断开，在移动模架时将连接横梁的螺栓打开，使纵梁先横向移动一定的距离，以确保横梁能顺利通过桥墩，当移动到施工所要求的位置后再用螺栓将横梁连接起来，以使其作为一个整体满足施工需要。这种方式简便快捷，保证了桥梁的快速施工。3.4.1横梁截面的选择初步设计连接横梁长为10m，所受荷载可按下列公式计算：77 石家庄铁道学院毕业设计，考虑到还有其他施工设备暂按250kN/m计算。由式(3-1)得，由式(3-2)得，由式(3-5)得，由式(3-4)得，。由式(3-7)得，由式(3-8)得，，综合考虑选用腹板厚度=12。由式(3-9)得，试选翼缘板宽度为，则所需厚度为，取为8。3.4.2横梁截面验算3.4.2.1截面实际几何特性验算3.4.2.2横梁自重产生的最大弯矩和最大剪力梁每米长度自重为：梁自重产生的跨中弯矩：梁自重产生的梁端剪力：3.4.2.3正应力验算77 石家庄铁道学院毕业设计3.4.2.4剪应力验算3.4.2.5刚度验算3.4.2.6局部稳定性验算根据截面特性知，翼缘外伸宽度：3.4.3横梁局部稳定和加劲肋设置3.4.3.1上翼缘纵向加劲肋的设置本设计中的横梁的宽度较小，所以采用一道纵向加劲肋就足够满足局部稳定性，初选加劲肋截面尺寸如下：初选纵向加劲肋的面积为：初选纵向加劲肋厚度为：，则宽度采用10；设置一道纵向加劲肋，则区格间距：，。计算纵向加劲肋的惯性矩：77 石家庄铁道学院毕业设计，查表3-1可知，则，3.4.3.2腹板加劲肋的设置由构造知：，所以只设置横向加劲肋，不需要再设置纵向加劲肋。由式(3-13a)得,。由式(3-13b)得,由式(3-14)得,横向加劲肋的布置按《钢规》规定最小间距为0.5，最大间距为2，由此可知0.5<<2，则，初步选取200cm。3.4.3.3翼缘焊缝的计算由式(3-17)得,由式(3-18)得,77 石家庄铁道学院毕业设计3.5横梁与纵梁以及横梁与横梁之间的连接计算3.5.1横梁与纵梁之间的连接计算在本设计中，横梁与纵梁之间采用对接直焊缝连接，横梁与纵梁连接处焊缝截面与横梁截面基本相同，在此焊缝形心处剪力为：，弯矩为：。对接焊缝受剪力，弯矩共同作用时按照以下公式：(3-24a)(3-24b)式中，由于横梁与纵梁的对接焊缝基本与横梁相同,所以一些基本量采用如下数值：，，，验算最大正应力，最大剪应力，以及翼缘板交界处的折算应力：因所以。由式(3-24b)得，折算应力：77 石家庄铁道学院毕业设计因此该焊缝的强度满足要求。3.5.2横梁与横梁的连接计算在移动模架具体施工走行过程中，为了便于移动模架的过墩，在横梁中部是断开的，通过连接角钢并用螺栓连接，连接角钢的一边通过角焊缝连接在横梁的腹板上，另一边上有螺栓孔通过螺栓将相临的横梁连接起来,根据设计要求连接角钢采用。3.5.2.1连接角钢与横梁腹板角焊缝的计算根据规范要求，焊缝尺寸的选择:最小焊脚尺寸:(3-25a)最大焊脚尺寸:(3-25b)式中，;由式(3-25a)得，由式(3-25b)得，综合考虑初拟焊脚尺寸为：，焊缝长度为：角焊缝的强度验算：(3-26)式中，；77 石家庄铁道学院毕业设计由式(3-26)得，所以此角焊缝强度满足要求。3.5.2.2横梁与横梁之间的连接计算由于横梁与横梁之间的连接在中间部位，此时不受剪力只受弯矩，所以螺栓主要承受轴向拉力。把弯矩简化，则螺栓所受轴力，选用10.9级M22的高强螺栓。单栓抗剪承载力设计值:则所需要的螺栓数：，为安全起见选用30个，每侧15个。验算连接强度，按大偏心受压计算，计算危险螺栓的受力：+故此连接满足强度要求。3.6导梁概述3.6.1概述导梁设置在主梁的前端，为等截面或变截面的钢桁梁或钢板梁，主梁前有与导梁栓接的部件。导梁在外形上，底缘与主梁箱底在同一平面上，前端底缘呈向上圆弧形，以便向前移动时能顺利通过。77 石家庄铁道学院毕业设计导梁的结构需要进行受力状态分析和内力计算，导梁的控制内力是位于导梁与主梁连接处的最大正负弯矩和下弦杆承受的最大支点反力。导梁的长度一般为跨径的0.6~0.7倍，较长的导梁可以减小主梁悬臂的负弯矩，但过长的导梁也会导致导梁与主梁接头处负弯矩和支点反力的相应增加。导梁过短(0.4L)则要增大主梁施工负弯矩，在某桥移动模架施工中，初拟采用贝雷架结构形式，在主梁前后各两节，采用变截面形式，即最前端的一节12m采用单层高度为1.4m，靠近主梁的一节12m采用双层高度为2.8m，与主梁3.4m高度相衔接。国产贝雷桁节架使用16锰钢，销子用铬锰钛钢，插销用弹簧钢制成，焊条用T505X型。材料的容许应力按基本应力提高30%，个别钢制杆件超过上述规定时，不得超过其屈服点的85%。设计时采用的容许应力如下：钢料—16锰钢拉应力，压应力及弯曲应力为1.3210=273；剪应力为1.3160=2085。30铬锰钛钢拉应力，压应力及弯曲应力为0.85130=110.5；剪应力0.451300=585。其他构件允许荷载如下：桁架销子双剪状态允许剪力550；弦杆螺栓允许剪力1500，允许拉力80；栓滚最大容许荷载250，平滚每一滚子最大荷载60。3.6.2主体结构3.6.2.1桁架及销子桁架结构由下弦杆，竖杆及斜杆焊接而成。上下弦杆的一端为阴头，另一端为阳头，阴阳头上都有销栓孔。两节桁架连接时，将一节的阳头插入另一节的阴头；对准销子孔，插上销子。弦杆上焊有多块带圆孔的钢板，其中：弦杆螺栓孔，在拼装双层或加强桥梁时，在此孔插桁架螺栓或弦杆螺栓，使双层桁架或桁架与加强弦杆结合起来；支撑架孔，用于安装支撑架。下弦杆设有4块横梁垫板，上有栓钉，以固定横梁位置。端竖杆有支撑架孔，为安装支撑架，斜撑和联板用。端竖杆及中竖杆的矩形孔叫横梁夹具孔，用来安装横梁夹具。销子为连接桁架之用，其端部有一小圆孔，用以插保险插销，防止销子脱落。销子一头有一凹槽，其方向与小圆孔相同，安装时如看不见插销孔，可借凹槽方向确定插销孔方向，使插销能顺利装上。3.6.2.2加强弦杆77 石家庄铁道学院毕业设计加强弦杆是为了提高梁的抗弯能力，发挥桁架腹杆的抗剪作用。加强弦杆两端设有阴阳头，中部设有支撑架与弦杆螺栓孔。3.6.2.3横梁横梁两端焊有短柱，用来连接斜撑。表面各有3个凹眼以套入桁架上横梁垫板的栓钉，使横梁在桁架上就位。凹眼的间距与桁架间距相同，即内中两眼相距0.45m，中外两眼相距0.25m。因此横梁就位以后，桁架的间距就固定下来。3.6.3支撑连接结构3.6.3.1斜撑斜撑的作用在于加强桥梁的横向稳定性，其两端各有一空心圆锥形筒。上端连于桁架端斜杆支撑架孔，下端则连在横梁短柱上。每节在桁架后端，竖杆上各装有一对斜撑，桥头端柱上另加一根斜撑与桁架和横梁的连接用斜撑螺栓。3.6.3.2支撑架支撑架用撑架螺栓连接于第一排与第二排桁架之间，使成为一整体。斜撑、支撑架及联板都备有空心圆锥形套筒，安装时如套筒不能完全压入孔眼，只需旋转螺栓套筒自可导入孔限内。3.6.3.3横梁夹具横梁夹具用来固定横梁于桁架的横梁垫板上，夹具分拉杆、悬梁和支撑杆三部分。拉杆端部有一凸头，安装时扣在横梁垫板的缺口下面；端部带钩的悬梁伸过桁架竖杆上的长方孔并勾于其上，转动支撑杆使横梁压紧于垫板上。横梁夹具不能承受很大的向上荷载，因此当横梁用夹具夹住时，不可用千斤顶在横梁下顶起。3.6.3.4桁架螺栓和弦杆螺栓桁架螺栓为连接上下层桁架之用，使用方法是将螺栓自下而上插入双层桁架的螺栓孔内，然后用螺母拧紧。桁架螺栓设有弯曲垫板，当旋紧螺母时，弯曲垫板卡在桁架弦杆内，使螺杆不致随螺母转动。弦杆螺栓为连接桁架与加强弦杆之用，其结构形式与桁架螺栓相同仅仅长度短了7cm。3.6.3.5撑架螺栓和斜撑螺栓两种螺栓形状完全一样，螺栓焊有偏心垫板，其作用是上紧螺母时偏心垫板扣在杆件的边缘，不使螺杆同时转动。斜撑螺栓用来在横梁与桁架竖杆上连接斜撑；撑架螺栓则用来在桁架上连接支撑架与联板。77 石家庄铁道学院毕业设计第4章模板设计4.1概述20世纪50年代，由于各国建筑业向工业化过渡，混凝土技术和吊装技术不断提高，以及新型材料不断出现，促进了模板工程不断革新，向轻便、灵活、模数制、工具化和体系化发展。模板是混凝土结构或钢筋混凝土结构成型的模具。它由面板和支撑系统组成，面板是使混凝土成型的部分；支撑系统是稳固面板位置和承受上部荷载的结构部分。虽然面板是施工过程中的临时结构，但是却十分重要，它不仅控制梁体尺寸的精度而且对工程质量、施工速度和工程造价有直接影响。模板的质量关系到混凝土工程的质量，关键在于尺寸准确，组装牢固，拼缝严密，拆装方便，因此模板应满足下列要求：(1)具有必须的强度、刚度和稳定性，可靠地承受施工中可能产生的各项荷载，保证结构的设计形状、尺寸和模板各部件之间相互位置的准确性；(2)尽可能采用组合钢模板或大模板，以节约木材，提高模板的适用性和周转率；(3)模板表面尽可能光滑平整，接缝严密，确保混凝土在强烈震动下不漏浆；(4)便于制作，拆装容易，施工操作方便，保证安全。因此在施工选择模板和支架时，对构造物本身的重量，施工荷载以及预应力影响，除了《预应力混凝土规范》的各项规定外，还应遵守劳动安全卫生法中《安全卫生规程》所要求的安全强度，在设计施工时给予充分重视。在混凝土工程中，模板是一种重要的施工临时结构物，它有很多种类型，在不同的工程实践中，应根据实际情况，选择合适的模板类型，同时在模板设计时，也必须满足规定的条件。模板工程按结构形式可分为：现浇结构用模板和预制混凝土构件用模板两种形式。现浇结构用模板类型有以下几种：(1)定型组合模板：尺寸模数值用薄钢板扎制成型或用钢骨架、胶合板做面板制成；(2)大模板：由面板、桁架和调整千斤顶组成；(3)台模：由面板、龙骨、桁架、支撑等几个部分组成；(4)组合钢模板。4.2模板设计荷载及精度要求4.2.1模板设计荷载的计算4.2.1.1模板及支架自重77 石家庄铁道学院毕业设计在具体的设计计算中，模板及支架自重，可根据材料体积及材料容重计算。4.2.1.2新灌注混凝土重量的计算新灌注混凝土重量，按计算，其中为混凝土灌注高度(m)；为混凝土容重，普通混凝土采用24，钢筋混凝土采用25--26，体积含筋量2%时采用25，体积含筋量>2%时采用26。4.2.1.3施工人员及设备荷载标准值(1)计算模板及直接支撑模板的小楞时，均布荷载取2.5，另应以集中荷载2.5kN再进行验算比较两者所得弯矩值取其中较大者；(2)计算直接支撑小楞结构构件时，均布活载取1.5；(3)计算支架立柱及其它支撑构件时，均布活载取1.0；(4)几点补充说明：①对大型浇筑设备如上料平台，混凝土输送泵等按实际情况计算；②混凝土堆集料高度超过100mm时按实际高度计算；③模板单位宽度小于150mm时，集中荷载可按分布在相邻的两块板上。4.2.1.4振捣混凝土时产生的荷载标准值(1)对水平面板可采用2.0；(2)对垂直面板可采用4.0（作用范围在新浇筑混凝土侧压力有效高度之内）。4.2.1.5新浇筑混凝土对模板的侧压力(1)采用内部振捣器时，新浇筑的混凝土作用于模板的最大侧压力可按下列二式计算，取二式中的较小值：(4-1a)(4-1b)式中，；；77 石家庄铁道学院毕业设计；；(2)混凝土侧压力的计算分布图形如图4-1，图中有效压头高度为：PpH图4-1混凝土侧压力分布图4.2.1.6倾倒混凝土时产生的荷载标准值倾倒混凝土时对垂直面板产生的水平荷载标准值可按表4-1来选取。表4-1倾倒混凝土时产生的水平振动荷载向模板中灌注混凝土的方法作用在侧面板的水平振动荷载()用溜槽、串筒或自导管中直接流出2用容量0.2及以内的运输工具直接倾倒2用容量0.2~0.8及以内的运输工具直接倾倒4用容量0.8及以上的运输工具直接倾倒6当模板为倾斜放置时,混凝土的侧压力可按以下方式计算：模板向外倾斜时见(图4-2a)时，可示为竖直面可按式(4-1b)计算；当时，可将ABC块的混凝土重量作为竖直荷载。模板向内倾斜时见(图4-2b),当时，侧压力可开始酌减；当77 石家庄铁道学院毕业设计时，侧压力为零。在具体计算时，可按减小计算厚度的方法估算；当时，取3内混凝土灌注厚度；当时，取2内混凝土灌注厚度。BAD（a）（b）HHC图4-2模板放置示意图4.2.2荷载组合在具体的设计中，应按照荷载组合来设计。对混凝土工程中模板应根据《混凝土结构工程施工及验收规范》（GB502004）有关规定进行。采用钢模板时，其截面塑性发展系数取1.0；荷载设计值可乘以0.85予以折减。采用木模板时，若木材含水率小于25%，其荷载设计值可乘以0.9予以折减。4.2.2.1考虑的各项荷载(1)模板及支架自重；(2)新浇筑混凝土自重；(3)钢筋自重；(4)施工人员及施工设备荷载；(5)振捣混凝土时产生的荷载；(6)新浇筑混凝土对模板侧面的压力；(7)倾倒混凝土时产生的荷载。另规定在不同情况下按表4-2进行组合。表4-2模板及支架计算荷载组合模板类别荷载组合情况计算承载能力验算刚度平板和薄壳的模板及支架(1)、(2)、(3)、(4)(1)、(2)、(3)粮和拱模板的底板及支架(1)、(2)、(3)、(5)(1)、(2)、(3)梁、拱、柱（边长），墙（厚）侧面模板(5)、(6)(6)大体积结构柱（边长），墙（厚）侧面模板(6)、(7)(6)4.2.2.2关于变形的要求77 石家庄铁道学院毕业设计当验算模板及其支架的刚度时，最大变形值不应超过下列允许值：(1)结构表面外露的模板，为模板构件计算跨度的1/400；(2)结构表面隐藏的模板，为模板计算跨度的1/250；(3)支架的压缩变形值或弹性挠度，为相应的结构计算跨度的1/1000。此外，支架的立柱或桁架应保持稳定，并用撑拉杆件固定。风荷载作用依据现行《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60-2004）有关规定计算。4.2.2.3荷载的分项系数的计算计算模板及其支架时，所用的荷载设计值，应取荷载标准值分别乘以相应的荷载分项系数，然后组合。荷载分项系数可从表4-3中选取。表4-3荷载分项系数项次荷载类别1模板及支架自重1.22新浇筑混凝土自重3钢筋自重4施工人员及施工设备1.45振捣混凝土时产生的荷载6新浇筑混凝土对模板侧面压力1.27倾倒混凝土时产生的荷载1.44.2.3模板安装精度要求在模板的设计安装过程中，应当保证模板的精确，因为模板制作，安装的精确程度，直接关系到梁的制作精确度。装就位前,应制定详细的吊装方案，应包括：吊装方法、起重机械的选型、吊装平面布置图、计算吊点位置、吊索选型、结构内力验算、吊装顺序等。报监理审批后方可实施。技术负责人还应进行详细的现场技术交底，严格按照制造厂家提供的《钢结构组装说明书》和施工组织措施进行组装。吊装前应再次对基础标高、轴线进行认真复查，一定要确保基础标高、轴线的正确。模板安装前准备及安装注意：1.模板进入现场后，依据配板设计要求清点数量，核对型号；2.吊装模板是应平稳操作人员严禁随同模板一同起吊；3.合模前必须将模板内杂物清理干净；4.模板与混凝土接触面应清理干净，涂刷隔离剂，刷过隔离剂的模板遇雨淋或其他因素失效后必须补刷；5.模板安装时遵循先内侧后外侧，先横墙后纵墙的原则安装就位；6.模板安装就位后，对缝隙及连接部位可采取堵逢措施（梁钢模板采用胶条外粘，柱模板采用双面不干胶粘连）防止漏浆，错台现象对钢结构柱、梁起吊前在地面上应进行仔细检查，合格后方可安装。77 石家庄铁道学院毕业设计因此，要求模板安装完毕后，各部分尺寸的误差符合表4-4的要求。表4-4模板安装尺寸误差序号项目容许误差（mm）1底模一、横向矢矩3二、纵向挠度平顺误差不大于梁设计挠度的10%三、水平高差1.端截面任意两点高差（支座位置处）-32.其余截面横向任意两点高差53.沿梁长任意两点高差（拱度在外）10四、侧向弯曲（检查两侧边线偏离设计位置）10五、沿腹板中心线的长度202梁全长203梁体高（梁端）204腹板厚度（检查梁端）+20，-55底板、顶板厚度（检查梁端）15，06上缘内外侧偏离设计位置-5，07腹板中心在平面上与设计位置偏差+10，-58腹板及横隔板垂直度每米高不大于49横隔板位置1010横隔板厚度+10，-54.3钢模板的设计计算4.3.1概述钢模具有强度高、刚度大、拆装方便、通用性强、周转次数多、能大量节约材料等优点。钢模板大都做成大型块件，一般长3~8，由钢面板和加劲肋骨架焊接而成。通常钢面板厚取用4~8，骨架由水平加劲肋和竖向加劲肋形成，加劲肋由钢板或角钢做成，肋距为0.5~0.8。钢面板与竖肋进行跳焊，每段焊缝不超过80，相距100~150，焊缝高4~6，且在肋的两边相间焊接。钢面板与边框要求满焊，焊缝高4~6，面板与边框满焊的目的是防止混凝土的浆水从缝隙中渗漏及拆模时面板与边框撬离而损坏模板。大型钢模块之间用螺栓或销子连接。多次周转使用的钢模板在使用前可用化学方法或机械方法清扫，在浇筑混凝土前在模板内壁要涂润滑油或废机油以便脱模。4.3.2钢模面板的设计计算77 石家庄铁道学院毕业设计4.3.2.1强度验算取模板中纵横加劲肋最长的一块面板作为计算单元如图4-3，四边嵌固板承受均布荷载时，长边跨支承处的负弯矩为最大，可按下式计算：(4-2)式中，4-5；；表4-5计算四边支承板的系数长边/短边1.01.101.201.251.301.401.501.601.751.800.1410.1540.1660.1720.1770.1870.1970.2040.2140.217长边/短边2.002.503.003.504.005.008.0010.0020.000.2290.2490.2630.2730.2810.2910.3070.3120.3230.323强度验算：(4-3a)(4-3b)图4-3面板计算简图la式中，77 石家庄铁道学院毕业设计4.3.2.2挠度计算四边嵌固板中心点的挠度：(4-4)式中，4-6；；；表4-6计算四边支承板的系数支承图式11524.3.3加劲肋设计计算水平加劲肋和竖向加紧肋也应进行强度和刚度两个方向验算，水平加劲肋的计算图式见图4-4，作用在水平加劲肋上的荷载取用上下板各半跨的侧向压力，可简化为按简支梁进行强度和挠度验算，竖向加劲肋的计算与水平加劲肋相同。加劲肋跨中弯矩：(4-5a)加劲肋挠度值：(4-5b)la/2la/2lbq图4-4水平加劲肋计算图式加劲角钢钢板△竖向加劲肋通常即为模板的竖向支架，竖向支架可为桁架式结构，承受水平加紧肋的支点反力。竖向支架的上下端分别设拉杆，承受竖向支架的反力。77 石家庄铁道学院毕业设计4.4底模板的设计计算4.4.1底模板的构造及要求底模板支承在支架的底座上面，它是由lb紧贴于混凝土表面的底板与支承底板的垫木、横梁以及安装振捣器的固定架等几个主要构件构成。钢制底模板通常由12~16的钢板制成，若采用10的钢板则必须在钢板两侧加焊角钢以补强，底板分段长度主要考虑构造需要、制作方便、温度影响，焊接变形等因素。钢模板宽度可取6~8，底模总长考虑到梁体混凝土在预应力作用压缩等影响，应按跨径的1/1000加长。预应力张拉后，梁体中部拱起，在预应力过程中，整个梁体的质量就由均匀分布于底板上的荷载而逐渐转移为支承在两端的集中荷载，因此梁端部的底板、底座均应加强。4.4.2设计依据和方案说明4.4.2.1设计依据(1)《某连续梁桥初步设计》(2)《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60-2004）(3)《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041-2000）(4)《公路桥涵设计手册基本资料》(5)《公路施工手册桥涵》(下册)(6)《钢结构设计规范》(GBJ-2005)4.4.2.2方案说明依据现场施工情况，底模支架采用工字钢分纵向和横向，侧模支架采用焊接工字钢组合支架，支架底端的一边通过铰与主梁连接另一边与千斤顶相连，当千斤顶上升或下降时可以实现侧模的脱模。底模板按节段制造，以适应施工需要，方便吊装，初步选择底模板的钢板厚为12，主加劲肋采用的角钢，次加劲肋采用的角钢。每段长度为8，宽为4，是由800100012的钢板通过镶边角钢用螺栓连接而成的模扇，由于箱梁底宽为8，均为规则形状，因此可以做成标准模板重复利用。4.4.3底模的设计与验算77 石家庄铁道学院毕业设计4.4.3.1面板的设计la=0.4m1000800400200200图4-5底模加劲肋简易分布图(单位：mm)图4-6四边嵌固板计算图式250500250钢板跨度按40简支梁进行验算，以策安全，拟用截面80012，钢材采用材质为Q345钢，容许应力为，不考虑提高系数，弹性模量。底模加劲肋分布如图4-5所示。lb=0.5m(1)四边嵌固板长边跨支承处负弯矩及强度的计算：作用在底模板上的混凝土侧压力最大值：根据桥涵施工技术规范中的规定：①钢板自重0.65；②施工机具设备2.5；③振捣混凝土产生的荷载2.0。以上合计为5.15，作用在模板上的侧压力总和为：70.15。由式(4-2)得，由式（4-3b）得，由式（4-3a）得，。(2)四边嵌固板中心点处挠度验算：由式（4-4）得，，（挠度满足设计要求）。4.4.3.2加劲肋的设计计算横向加劲肋选取的不等肢角钢，通过查表知取50077 石家庄铁道学院毕业设计作为计算长度则。由式（4-5b）得，（挠度满足规范要求）。纵向加劲肋选取的等肢角钢，通过查表知取400作为计算长度则。由式（4-5b）得，（挠度满足规范要求）。4.4.3.3钢模板按40简支分布验算(1)断面承载能力：(2)承载能力计算：最大弯矩：最大挠度：77 石家庄铁道学院毕业设计显然模板的承载能力由挠度控制而非由荷载控制，由面板的宽度取为0.8，则面板的承载能力为：梁根部混凝土最大侧压力为：，因为面板的最大承载能力大于梁根部混凝土侧压力所以面板满足要求。(3)荷载计算：根据桥涵施工技术规范中的规定：①钢板自重0.65；②施工机具设备2.5；③振捣混凝土产生的荷载2.0。以上合计为5.15。混凝土自重计算荷载：23.4。合计：28.554.4.3.4底模板的连接验算(1)沿桥轴线纵向连接的验算：图4-7模板纵向剪力计算图(单位：m)V=60kNq=74.84kN/m0.20.40.2V=60kN模板与模板之间的连接通过镶边角钢实现，镶边角钢暂时取为，用50的那一边与底模板焊接，在90的一边上通过螺栓把相邻的模板连接起来。计算荷载为：65+28.55=93.55，按0.8计算，则。由图4-7可以计算出连接处的剪力值：选用螺栓为直径为16的普通螺栓单栓抗剪承载力设计值：(4-6a)单栓承压承载力设计值：(4-6b)式中，77 石家庄铁道学院毕业设计由式(4-6a)得，由式(4-6b)，得则板件一侧所需要的螺栓数：，根据构造需要取为4个。图4-8螺栓连接示意图（mm）螺栓布置如图4-8所示。(2)沿垂直桥轴线的连接计算：底模承受绝大部分混凝土梁的自重，通过底模螺旋千斤顶将载荷传递给横联，然后再传递到主梁上。底模面板采用热轧钢板，主支撑桁架采用标准角钢。底模板在横向上由于支架的横梁通长采用的是工字型型钢，在横向的连接之间没有剪力存在，只按构造要求进行连接即可，仍采用直径为16的普通螺栓。其连接构造示意图如图4-9所示。图4-9螺栓连接示意图（mm）77 石家庄铁道学院毕业设计●●●●●●●●10001000112210010020078000●●●●●●●●800110011002200260302603图4-10底模模扇示意图（mm）底模模扇构造示意图，如图4-10所示。4.5侧模的设计计算4.5.1侧模板的构造及要求侧模由横向内框架、外框架和模板组成。侧模沿梁长置于构件的的两侧，沿梁长度方向由若干个具有独立结构的单元模扇作成。单个模扇由紧贴于混凝土表面的侧板、支承侧板的水平肋、竖向肋、支拖竖向肋的直撑、斜紧固侧模扇的拉杆及安装于侧板上的振捣架等杆件拼成一个整体。单元模扇长度通常取4~5，可在横隔处分隔，当横隔梁间距较大时，可在中间再划分。钢模扇的侧板，一般采用4~8的钢板。钢模水平肋的断面大小通过计算选定，通常用50~100的角钢。模扇的拉杆，起紧固梁体两侧模扇的作用，可设在梁的顶部或腹部，一般用20以上的圆钢制作，为拆模方便还需设置拆卸模扇的设施。依据现场施工情况，侧模板按节段制造，以适应施工需要。初步选择侧模板钢板厚8，外侧模高为2.1，设计钢板采用80010008，不足之处的采用木模板补充。77 石家庄铁道学院毕业设计4.5.2侧模板的设计计算4.5.2.1侧模面板的设计8040202021030303030303030图4-11侧模加劲肋简易分布图(单位：cm)根据要求，侧模钢板跨度按400mm简支梁进行验算，以策安全，拟用截面800×8的钢板，钢材采用材质为Q345钢，容许应力为，不考虑提高系数，弹性模量，侧模加劲肋分布如图4-11所示。(1)四边嵌固板长边跨支承处负弯矩及强度计算：作用在侧模板底部的混凝土最大侧压力计算，箱梁腹板为倾斜的与梁底外夹角为由图(4-2a)可知，混凝土侧压力按式(4-1b)计算可得。其他荷载：①根据规范规定若用容量为0.2~0.8的运输器具倾倒混凝土产生的水平荷载为4；②风力：，以上合计为：69.84。由式(4-2)得，由式(4-3b)得，由式(4-3a)得，77 石家庄铁道学院毕业设计(强度满足要求)。(2)挠度验算：由式(4-4)得，(挠度满足设计要求)。4.5.2.2加劲肋设计计算根据设计要求，考虑到模板的稳定安全，横向加劲肋选取的不等肢角钢，通过查表知取400作为计算长度，则。由式（4-5b）得，（满足规范要求）。纵向加劲肋选取的等肢角钢，通过查表知取300作为计算长度，则。由式（4-5b）得，(挠度满足要求)。4.5.2.3钢模板按40简支分布验算77 石家庄铁道学院毕业设计(1)承载能力计算：(2)承载能力验算：最大弯矩：最大挠度：显然模板的承载能力由挠度控制而非由荷载控制，由于加劲肋作用面板的宽度可取为0.4，则面板的承载能力为：梁根部混凝土最大侧压力为：，因为面板的最大承载能力大于梁根部混凝土侧压力所以面板满足要求。4.5.2.4侧模板的连接验算VVq=55.872kN/m图4-12剪力计算简图(单位:m)0.20.40.2(1)沿桥轴线纵向连接的验算模板与模板之间的连接通过镶边角钢实现，镶边角钢暂时取为，用50的那一边与底模板焊接，在90的一边上通过螺栓把相邻的模板连接起来。计算荷载为：65+4.84=69.84，按0.8计算，则。由图4-12可以计算出连接处的剪力：由于强度要求不高，选用螺栓为直径为16的普通螺栓则板件一侧所需要的螺栓数：77 石家庄铁道学院毕业设计在侧模板的下部模板中高度为1.2m为了满足构造要求取为5个，上部0.9m高的范围内采用4个布置图4-13所示。图4-13螺栓布置示意图(mm)(2)沿桥轴线横向连接：图4-14侧模板在横向的连接(mm)在横向上由于支架的横梁是通长采用工字型型钢，在横向的连接之间没有剪力存在，只按构造要求进行连接即可，仍采用直径为16的普通螺栓。其连接构造示意如图4-14。4.5.3翼缘模板设计由于翼缘板在距离翼缘端部有个高度变化，所以翼缘模板的设计也分两段，每段长度可由图4-15计算出来。25180210图4-15翼缘板示意图（单位：）5016第一段长度：第二段长度：由计算可以看出，模板采用180和210中间的接缝用窄木条加以填塞。由于翼缘板上的混凝土厚度较小，翼缘模板厚度初步选为为6，每个模扇宽度仍为8与侧模宽度相同。77 石家庄铁道学院毕业设计4.5.3.1翼缘面板的设计0.20.40.20.90.9镶边角钢次加劲肋主加劲肋图4-16第一段翼模加劲肋布置图(单位：m)根据设计要求，钢材采用材质为Q345钢，容许应力为，弹性模量。翼面模板的加劲肋分布分两种情况，主加劲肋采用，次加劲肋采用。第一段翼模设计：加劲肋布置如图4-16所示：(1)四边嵌固板长边跨支承处负弯矩：作用在翼模底部的混凝土最大侧压力：；其他荷载：①根据规范规定若用容量为0.2~0.8的运输器具倾倒混凝土产生的水平荷载为4；②风力：；以上合计为：11.34。由式(4-2)得，由式(4-3b)得，由式(4-3a)得，(强度满足要求)。(2)挠度验算：由式(4-4)得，(挠度满足要求)。77 石家庄铁道学院毕业设计0.40.30.50.50.50.30.20.2图4-17第二段翼模加劲肋分布图(单位：m)第二段翼模设计：加劲肋布置如图4-17。(1)四边嵌固板长边跨支承处负弯矩：作用在翼模底部的混凝土最大侧压力：；其他荷载：①根据规范规定若用容量为0.2~0.8的运输器具倾倒混凝土产生的水平荷载为4；②风力：；以上合计为：17.84。由式(4-2)得，由式(4-3b)得，由式(4-3a)得，(强度满足要求)。(2)挠度验算：由式(4-4)得，(挠度满足要求)。4.5.3.2加劲肋计算77 石家庄铁道学院毕业设计横向加劲肋选取的不等肢角钢，通过查表知取400作为计算长度则。由式（4-5b）得，（挠度满足要求）。纵向加劲肋选取的等肢角钢，通过查表知取300作为计算长度则。由式（4-5b）得，(挠度满足要求)。4.5.3.3按300mm简支分布验算(1)断面承载能力：(2)承载能力验算：最大弯矩：最大挠度：77 石家庄铁道学院毕业设计显然模板的承载能力由挠度控制而非由荷载控制，则面板的承载能力为：21.50。梁根部混凝土最大侧压力为：，因为面板的最大承载能力大于梁根部混凝土侧压力，所以面板满足要求。4.5.3.4翼模板的连接验算由于所受荷载较小，可按构造要求进行布置螺栓，完全可以满足强度需要。其连接图形如下：图4-18翼模第一段连接150150300300300300300300图4-19翼模第二段连接(mm)4.6内模设计4.6.1内模的构造要求内模是形成空心截面所必需的特殊模板，对内模要考虑立模和拆模的方便，又不易损坏，周转率高。标准梁区间分段长度为1.5m组合钢模板结构体系配制，中间不足标准节间时在横隔墙处采用木模调配，当有张拉锯齿块时，区段内模采用木模配制，以适应不同区段的施工需要。内模采用拆装式组合钢模板结构体系，以降低整机成本。根据引桥36m连续梁主梁结构示意图可知，平面模板应选择宽度分别为300、250、200三种形式，以适应梁体结构不同部位的形式。4.6.2内模组合钢模板布置设计77 石家庄铁道学院毕业设计4.6.2.1基本资料(1)断面基本尺寸:50300图4-20钢模板基本截面(mm)钢模板的肋板厚度有三种标准，即2.3、2.5、2.8三种，从使用和安全角度出发，这里按最薄的一种计算，其断面基本尺寸如图4-20，图中肋板厚2.5mm未标出。(2)材质：Q345钢，容许应力，不考虑提高系数，弹性模量为。4.6.2.2断面承载能力计算：断面面积：重心位置：惯性矩：故4.6.3内模板设计4.6.3.1承载能力计算计算宽度取60cm，最大弯矩，最大挠度。按最大弯矩：按最大挠度：=显然模板的承载力由荷载控制，而非由挠度控制，若面板宽取为0.3m，则面板的承载能力为：。4.6.3.2荷载计算(1)根据桥涵施工技术规范中的规定：①钢板自重：0.5；②施工机具：2.5；③振捣混凝土产生的荷载：2.0，以上合计：5.0(2)混凝土自重计算：77 石家庄铁道学院毕业设计混凝土自重：26.00.55/10=16.9以上总计：21.9<60.4，因此满足需要。4.6.3.3连接部件连接部件可以从表4-6中选取。表4-6连接件的品种和规格名称规格（mm）U型卡Ø12L型插销Ø12，L=345钩头螺栓Ø12，L=205，180紧固螺栓Ø12，L=180对拉螺栓M12，M14，M16弓形扣件26型，12型碟形扣件26型，18型4.7端模设计计算端模应有足够的刚度、承载能力和稳定性。端模位于梁体的两端头，安装时连接在侧模上，目的在于保证梁端部的线形。后张法混凝土梁需要两套端模，第一套是与梁体模板同时支立的模具，其形状按张拉用锚固板的位置做成阶梯状；第二套是封端用端模，此端模在预应力、管道压浆后支立，目的是封闭锚头和保证梁体外形符合设计要求。端模板预应力混凝土梁若采用单边张拉，顺桥向的前端采用钢模板，靠内外模板支撑；后端模采用已完成的混凝土梁端做支撑。4.8模架支撑系统的设计4.8.1底模支架的设计4.8.1.1纵向支架设计底模由于承受梁体的压力比较大，因此底模纵向支架必须有足够的强度。根据设计要求，底模纵向支架采用I56C工字钢，长度为6m，通过千斤顶放置在下托梁的横梁上，并通过千斤顶的升降来实现纵向支架的上下移动，从而实现底模的上下移动。纵向支架的间距直接影响底板的浇注线形控制，因此纵向支架的布置应合理，其布置如图4-21。77 石家庄铁道学院毕业设计横向支架I32a千斤顶横梁图4-21纵向支架布置图纵向支架I32a共布置6根纵向支架，每根纵向工字钢所承受的荷载为：；最大弯矩为：。选用16Mnq钢，容许应力，查表知I56C工字钢的，。正应力验算<(强度满足规范要求)。挠度验算<挠度满足设计要求。4.8.1.2横向支架设计q=40.625KN/m∆○Mmax=81.25KNm图4-22横向支架计算简图横向支架采用I32a，每隔1m布置一根一侧共计40根，长度为4m，支撑在三根纵向支架上，计算跨径可根据横向分布的构造按两跨连续梁进行验算，但有时为简化，而偏于安全按简支梁进行强度和挠度验算，其计挠度不得大于。加载如图4-22。每根横向支架所受荷载：最大弯矩：选用16钢，容许应力，查表知I32a工字钢的，。77 石家庄铁道学院毕业设计正应力验算：<(满足)挠度验算：<挠度满足要求。4.8.2翼模支架的设计新浇筑混凝土对模板的侧压力，跟部为；上部为；556kN/m3.5kN/m○∆①③②④⑤⑥⑦⑧1234615kN/m5.2kN/mm图4-23计算荷载及计算模型1倾倒混凝土时产生的水平荷载为4；风力为0.84；合计：69.84(跟部)，17.84(上部)。故②杆承受的荷载：跟部为；上部为。③、④杆承受荷载按同样的方法可以算得所受荷载如图4-23所示。表4-7各杆件受力情况编号12345678轴力(kN)11.66418.0885.83113.0984-4.064-46.513-50.628-11.375弯矩(kNm)——30.875.272.1————————选用32a工字钢，查表知，，；材质为16，其容许弯曲应力为，轴向应力为。77 石家庄铁道学院毕业设计，而荷载所产生的最大弯矩为，而杆件实际所能承受的轴力为：>(满足规范要求)。4.8.3内模支架的设计内模支架，它包括置于砼梁内模板中的数个内模支撑板，其特点是各内模支撑板均分别由一块中心支撑板和分别与中心支撑板各边相铰接的活动支撑板构成；各中心支撑板均分别带有中心穿孔，牵引绳从各中心支撑板的中心穿孔穿过，牵引绳的末端头与末端中心支撑板固连。内模支架采用CKC门式钢支架。CKC门式支架轻巧灵活使用简单方便，其品种规格多适宜支撑各种形状的混凝土构造物。但它因轻巧而刚度小，采用插接和销接，连接间隙较大，虽然本身配有小交叉杆，还是容易晃动。为了保证支架的整体稳定性，一定要有纵横大交叉杆。4.8.4拉杆计算拉杆设置在两侧模之间，其中上拉杆设置在梁顶部，下拉杆设置在底模板处，拉杆用固定焊接在侧模板的角钢上。拉杆在梁体浇筑混凝土时受拉，拉杆的受力大小与拉杆设置的间距有关，当拉杆受力确定后，根据拉杆直径可进行强度验算，拉杆通常用圆钢制作，直径可选取。按最不利荷载情况计算，每根拉杆的最大拉力为：(4-7)式中，由式(4-7)得，选择的16其抗拉强度设计值为；<满足设计要求。4.9门吊及电气选择77 石家庄铁道学院毕业设计为了配合施工，在本设计中选择了一台10t的龙门吊机装配在外侧模上，可将分段制造的钢筋笼整体吊装。电气系统采用380V三相四线制交流供电，零线与机体连接，电源进线电缆容量不得小于250A，由主配电柜接入后，分成左右路：一路给左侧主梁内电气柜；另了一路给右侧主梁内电气柜供电。电缆两端采用多芯插件，在柜屏上布置互联电缆接线端，便于拆接、检修和应急处理。各液压站电气系统采用变压器和整流电路，为控制回路提供24V直流电源。整机主操作柜置于移动模架后部导梁内集中控制。77 石家庄铁道学院毕业设计第5章墩旁托架设计5.1概述下行式移动模架支承系统由牛腿、推进台车及支承销梁组成。牛腿制成托架形式，在墩柱两侧用精轧螺纹钢对拉固定在支承销梁上。推进台车置于牛腿上，与主梁联结以实现纵、横移。整个支承系统是支承、移动主梁和模板系统的载体，并将荷载直接传递到墩身上。模架支撑系统一般设置在墩台位置处，即支撑位置与梁跨支点位置相同；支撑方案根据墩台高度选择而定，可用牛腿或辅助墩。当墩台高度大于20m时，选用牛腿支撑，但在某桥的具体施工中由于桥下有水流所以也采用牛腿支撑。每套模架系统有三套牛腿，牛腿初步设计为桁架形式，在桥墩两侧对称分布，并通过精制螺纹钢筋连接定位。牛腿上支点要设在桥墩预留限位孔内，牛腿下支点固定在墩身表面。在牛腿上表面横向连接系上也设置两根长为8m的间距为1m的轨道，便于移动模架纵梁的横向移动。5.2墩旁支撑方式的选择下行式移动模架在梁体浇筑及走行过孔时所有荷载均要通过墩旁托架来承受或传递，所以墩旁支撑系统是移动模架的基础。目前根据墩身条件或施工要求，墩旁支撑系统主要有四种形式，即立柱式、开孔式、牛腿式及上挂式。本设计采用牛腿式。与开孔式类似，不同点是墩身预埋牛腿，托架支撑在牛腿上，荷载通过墩身预埋牛腿传递。优点与开孔式相同，其主要缺点是预埋牛腿后期需割除处理，对墩身外观有影响。5.3牛腿结构的设计与计算5.3.1设计荷载的选择预应力混凝土产生的荷载：180.5；下托纵梁产生的荷载：18.684；考虑其他设备产生的荷载：18.5，以上合计217.7。两端剪力为：77 石家庄铁道学院毕业设计，由于支承台车有两侧车轮在横向分布，所以设计荷载可按=1959，考虑到设备的安全选取设计荷载2000kN的压力作用在牛腿的一个桁架单元上。5.3.2牛腿桁架模型○∆①①②③④⑤⑥⑦⑧⑨12345136147151291011118图5-1牛腿结构示意图如图5-1所示，当纵梁从节点②开始横向移动，2000kN的力作用在节点②、③、④时所产生的杆件内力，用ANSYS软件计算结果见表5-1。表5-1各杆件内力计算值加载节点号各杆件内力值（kN）12345②15000.335E-110.715E-110.056E-110③30000.100E-100.104E-110.074E-110④4500300030000.296E-110加载节点号各杆件内力值（kN）678910②0.074E-110.111E-110-0.141E-11-0.099③0-20000-2108.2-2108.277 石家庄铁道学院毕业设计④00.444E-110-4213.35-4216.35加载节点号各杆件内力值（kN）1112131415②-0.110E-120-2500-0.273E-11-0.239E-11③0.352E-120.0879E-11-166.6652403.5-0.0894E-10④-0.141E-110.211E-11-833.351201.853605.55从表5-1可以看出各杆件内力最大值见表5-2。表5-2各杆件内力最大值（单位：kN）杆件号12345678最大值4500300030000.296E-1100.074E-11-20000杆件号9101112131415——最大值-4216.35-4216.3500-25002403.53605.55——5.4牛腿主桁杆件截面选择在本设计中主桁杆件的截面型式选择H型截面，焊接H型截面是由两块竖板和一块水平板焊接而成，这种截面的优点是：构造简单，易于用自动电焊机施焊，焊接变形较为控制和休整，工地安装时比较方便；H型截面的主要缺点是：截面对轴的回转半径比对轴的小很多，当压杆用H型截面时基本容许应力的折减相当大。因此，对内力不是很大的杆件和长度不太大的压杆，采用H型截面是比较适宜的。5.4.1上弦杆的设计77 石家庄铁道学院毕业设计5.4.1.11杆的设计500500图5-2截面外轮廓(mm)(1)所需净截面：(2)选定截面各部分尺寸：选用腹板竖板截面外轮廓尺寸如图5-2。每侧有4个栓孔，孔径毛截面：栓孔削弱面积：(3)刚度验算：杆件自由长度(可)(4)板件局部稳定验算：①竖板：按《桥规》，当杆件时，板件宽厚比。竖板的宽厚比为：(可)②腹板：(可)5.4.1.22，3杆的设计460460图5-3截面外轮廓(mm)(1)所需净截面：(2)选定截面各部分尺寸：选用腹板竖板截面外轮廓尺寸如图5-3。每侧有4个栓孔，孔径毛截面：77 石家庄铁道学院毕业设计栓孔削弱面积：(3)刚度验算：杆件自由长度(可)(4)板件局部稳定验算：①竖板：按《桥规》，当杆件时，板件宽厚比。竖板的宽厚比为：(可)②腹板：(可)5.4.1.34杆的设计杆4虽然受力很小，但为了施工方便选择与2，3杆相同的截面尺寸。5.4.2竖杆的设计验算5.4.2.15，6，8竖杆的设计250460图5-4截面外轮廓(mm)由表5-2可以看出，竖杆5，6，8基本不受力，但为了保证结构的完整，可以暂设这三根杆件的截面尺寸如下。(1)选定截面各部分尺寸：选用腹板竖板截面外轮廓尺寸如图5-4。每侧有2个栓孔，孔径毛截面：栓孔削弱面积：(2)刚度验算：77 石家庄铁道学院毕业设计杆件自由长度,(可)(可)(3)因为竖杆5为最长的杆刚度能满足其他杆件也能满足。5.4.2.17竖杆的设计按中心受压杆件计算设，查表求出250460图5-5截面外轮廓(mm)(1)则所需毛截面：(2)截面外轮廓尺寸如图5-5所示。试用腹板竖板则(3)杆件总体稳定验算杆件自由长度，由查表得(强度满足)。(4)腹板局部稳定性验算竖板：(可)腹板：(可)(5)刚度验算(可)5.4.3下弦杆的设计与计算77 石家庄铁道学院毕业设计5.4.3.19，10弦杆的设计500500图5-6截面外轮廓(mm)由表5-2可知，下弦杆9和10所受力相同，所以按同一截面设计，。按中心受压杆件计算设，查表求出(1)则所需毛截面：(2)截面外轮廓尺寸如图5-6所示。试用腹板：，竖板：则>(3)杆件总体稳定验算杆件自由长度由查表得(强度满足)。(4)腹板局部稳定性验算①竖板：(可)②腹板：(可)(5)刚度验算250480图5-7截面外轮廓(mm)(可)5.4.3.211，12弦杆的设计(1)选定截面各部分尺寸：选用腹板竖板截面外轮廓尺寸如图5-7。77 石家庄铁道学院毕业设计每侧有2个栓孔，孔径毛截面：栓孔削弱面积：(2)刚度验算：杆件自由长度,(可)(可)5.4.4斜杆设计与计算400400图5-8截面外轮廓(mm)5.4.4.1斜杆13的设计按中心受压杆件计算设，查表求出(1)则所需毛截面：(2)截面外轮廓尺寸如图5-8所示。试用腹板：竖板：则>(3)杆件总体稳定验算：77 石家庄铁道学院毕业设计杆件自由长度,(可)(可)由，查表(强度满足)。(4)腹板局部稳定性验算①竖板：(可)②腹板：(可)(5)拉力验算(可)380380图5-9截面外轮廓(mm)5.4.4.214斜杆的设计(1)所需净截面：；(2)选定截面各部分尺寸：选用腹板竖板截面外轮廓尺寸如图5-9。每侧有4个栓孔，孔径毛截面面积：栓孔削弱面积：(3)刚度验算：77 石家庄铁道学院毕业设计杆件自由长度，(可)(可)(4)板件局部稳定验算：①竖板：按《桥规》，当杆件时，板件宽厚比。竖板的宽厚比为：(可)②腹板：(可)5.4.4.315斜杆的设计(1)所需净截面：400400图5-10截面外轮廓(mm)；(2)选定截面各部分尺寸：选用腹板竖板截面外轮廓尺寸如图5-10。每侧有4个栓孔，孔径毛截面面积：栓孔削弱面积：(3)刚度验算：杆件自由长度，77 石家庄铁道学院毕业设计(可)(可)(4)板件局部稳定验算：①竖板：按《桥规》，当杆件时，板件宽厚比。竖板的宽厚比为：(可)②腹板：(可)5.5主桁节点及弦杆拼接5.5.1腹杆杆端连接主桁的腹杆，其两端是用高强度螺栓连接于节点板上的，要求腹杆连接的强度不低于被连接的腹杆的承载内力，故计算连接螺栓量采用等强度法，其连接螺栓数可以按下式计算：5.5.1.1腹杆13与腹杆14的连接计算(1)求13杆杆端连接螺栓数：13杆的承载能力=一个螺栓的容许承载力所需螺栓数，实用56个，每侧28个。(2)求14杆杆端连接螺栓数:14杆的承载能力=所需螺栓数，实用64个，每侧32个。5.5.1.2腹杆14与15的连接计算15杆的承载能力=77 石家庄铁道学院毕业设计所需螺栓数，实用72个，每侧36个。5.5.2弦杆连接计算弦杆连接方法常采用对接法,即把被拼接的两弦杆杆端对正,在弦杆竖板内外两侧加设拼接板,用螺栓将拼接板与弦杆连牢。5.5.2.1验算拼接板拼接板的净面积被拼接的弦杆的净面积（被拼接的弦杆按承载力较大的杆件计算）一块节点板提供的净面积=除节点板外其它拼接板需要提供的净面积=，采用四块拼接板但不对称，按一大一小两块拼接板能提供的净面积=>。5.5.2.2计算拼接所需要的螺栓数一个螺栓的容许承载力外拼接板的净面积外拼接板的承载能力=外拼接板所需螺栓数，采用36个。大小两块拼接板的净面积拼接板的承载能力=所需螺栓数，采用32个。具体布置见图5-11，5-12。77 石家庄铁道学院毕业设计图5-11节点1连接示意图图5-12节点2连接示意图77 石家庄铁道学院毕业设计5.6托架的连接计算5.6.1托架与桥墩之间的连接上支点主要承受拉力，采用的15钢，容许轴向应力。单根钢筋的承载能力=所需的钢筋=（根），取15根；下支点用预埋的钢板与牛腿相连接。5.6.2两主桁之间的连接采用型钢作成横向连接系，宽度大约为40，这样两片主桁之间的间距大约为1.5，在主桁上放置32厚的钢板作为工作平台，其上放置两根横向导轨以便支承台车能顺利横向移动。77 石家庄铁道学院毕业设计第6章结论与展望6.1结论移动模架法施工是在可移动的支架或模板上完成一孔梁浇筑的全部工序，集模板工程、钢筋工程、混凝土浇筑工程等于一体。它采用的是原位现浇施工，免去了大型运输和吊装设备，这种方法施工的桥梁整体性好。同时，它又具有工厂预制生产的特点，可以提高机械设备的利用率和生产率。采用造桥机施工主要有如下优点。(1)施工能连续操作，可以使桥梁结构选择最佳的施工接缝位置，合理的结构形式，由于连续施工，也便于使用逐段接长的预应力筋，因此不仅能简化施工操作，而且可按最优的位置布置力筋，现浇施工的接缝在弯矩较小的部位，一般离桥墩L/5处。(2)该结构不影响桥下交通，适宜有水桥梁施工，同时支架前移时下拖梁不需要拆卸只要把连接横梁的螺栓拧开，利用安装在墩旁拖架上的横移千斤顶使下拖梁分开，便于施工。(3)与架桥机相比，移动模架施工法具有节省制梁设备及场地投资，不需要运梁设备、提升机和架桥机，对基础和桥梁上部结构无任何影响；整体是可拆装式节段拼装结构，可根据需要修改，为浇筑跨度不等或多跨连续梁，便于转场运输和不用时的维修、养护。(4)下拖梁起闭时，利用油压千斤顶，使用机具设备少，便于操作，施工速度快，打开闭合下拖梁较省劲。(5)配备了一台10t重的辅助门吊，可实现钢筋骨架整体吊装，缩短施工周期。(6)模板固定在移动模架上，随着模架整体移动，在浇筑下孔梁时省去了重复铺设模板的工作，采用液压操作其起闭、位移，调整及组拼方便可靠。底模在底模油缸作用下可在垂直平面内旋转从而实现其脱模，合、并，微量调整高程，钢模在内模小车的作用下实现走行，开合动作，而模板成型面则靠螺杆来支撑并调节，支撑螺杆将力传给主梁。(7)下承式移动模架逐孔向前移动，在施工时上部空间大，支架前移方便，移动模架自重相对较轻。(8)移动模架工作时，整个模架在墩旁拖架支承台车作用下，可实现纵移、横移，竖移。77 石家庄铁道学院毕业设计6.2展望移动架模技术是世界范围内的一种先进技术，近年来，在我国桥梁施工中，移动模架技术得到了广泛的应用，并取得了良好的效果。随着我国经济的进一步稳健发展，跨海、跨河、跨山谷、跨软土地基等复杂条件下的桥梁工程建设将会大量涌现，别是跨海大桥的建设将越来越多，而移动模架造桥机拥有其独特的性能，适用性广泛，生产效率高，移动模架技术将成为现代桥梁建设的必不可少的一种施工方法。近年来随着国家基建规模的不断扩大，我国桥梁建设取得了巨大发展，桥梁施工技术取得了巨大进步，但是也存在一些问题，主要表现在管理落后，效益低下，速度不快，现场技术人员缺乏。移动模架施工技术于1990年我国交通部门在厦门高集海峡大桥最早采用该技术，近几年该项技术在国内大为推广。移动模架施工设备设计先进，其技术性能和设备配置满足施工实际需要，采用移动模架原位整体现浇制梁的施工工法是可行的。但是移动模架施工设备必须不断地完善和改进，以便在我国桥梁建设和发展中起着更大的作用。采用移动模架原位整体现浇制梁的工法，应从以下几个方面进一步加以研究。首先，移动模架施工设备制造单位和桥梁设计部门应该保持密切合作，经常沟通。在桥梁跨度、桥墩形式、桥型等方面达成共识，使移动模架的适用范围进一步扩大；其次，移动模架施工设备制造单位和施工单位必须充分沟通，让使用者了解和熟悉移动模架的各种功能和使用注意事项，避免在工地出现质量事故；最后，制造单位必须在下述问题上不断完善和改进移动模架施工设备，比如，墩旁拖架向前方桥墩运输和安装必须要辅助设备问题、内模系统进一步简化，整机重量进一步降低。如果采用标准化设计，其优越性将会充分体现出来，并将产生较大的社会经济效益。77 石家庄铁道学院毕业设计参考文献[1]周仲武.ZQM800移动模架造桥机[EB/OL].http://www.17grow.com/article_view.aspid=423[2]王东.移动模架造桥机在扬中夹江二桥的应用[J].辽宁交通科技,2004(10)：127-129[3]郝建明.适用于中小跨度长联连续梁桥的移动模架造桥机施工技术[J].预应力技术，2005(1):9~13[4]黄绳武.桥梁施工及组织管理(上)[M].北京：人民交通出版社,1995[5]刘亚丽,沙权贤.GZ24/32型移动支架节段拼架造桥机下托梁设计[J].石家庄铁道学院学报，2004,13卷(B09):9~21[6]杨理准，武吉中，余军.公路施工手册•基本作业[M].北京：人民交通出版社，1993[7]包头钢铁设计研究院，中国钢结构协会房屋建筑钢结构协会.钢结构设计与计算.北京：机械工业出版社，1998[8]李自光.桥梁施工成套机械设备[M].北京：人民交通出版社，2003[9]交通部第一公路工程总公司.公路施工手册·桥涵(下)[M].北京:人民交通出版社,2000[10]陈伟，李明.桥梁施工临时结构设计[M].北京：中国铁道出版社，2002.54~63[11]公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥设计规范,(JTGD62-2004)[S].北京：人民交通出版社,2004[12]杨文渊,徐奔.桥梁施工工程师手册[M].北京：人民交通出版社，1997.170~176[13]汪正荣,朱国梁.简明施工计算手册(第二版)[M].北京：中国建筑工业出版社,1999[14]毛瑞翔,程翔云.公路桥涵设计手册•基本资料[M].北京：人民交通出版社，1997[15]董其震,宋慕兰译.日本土木工程手册—钢结构[M].北京：中国铁道出版社,1983[16]曹平周，朱召泉.钢结构[M].北京：科学技术文献出版社，1999[17](日)预应力混凝土公路桥施工手册[M].北京:人民交通出版社,1999[18]YongningDaiandMan-ChangTang.CrosssingtheYangtze[J].CivilEngineeringFebruary2002(2):38~43[19]Chang,S.T.andGang,J.Z.(1990).Analysisofcantileverdecksofthin-walledboxgirderbridges.J.Struct.Eng.116(9),2410~241877 石家庄铁道学院毕业设计致谢本毕业设计是在我的导师孟庆峰的亲切关怀和悉心指导下完成的。他严肃的科学态度，严谨的治学精神，精益求精的工作作风，深深地感染和激励着我。从课题的选择到设计的最终完成，孟老师都始终给予我细心的指导和不懈的支持。这学期以来，孟老师不仅在学业上给我以精心指导，同时还在思想、生活上给我以无微不至的关怀，在此谨向孟老师致以诚挚的谢意和崇高的敬意。在学习期间还得到了许多老师和同学的帮助和支持，在此，我还要感谢在一起愉快的度过毕业设计生活的各位同门，正是由于你们的帮助和支持，我才能克服一个一个的困难和疑惑，直至本设计的顺利完成。在论文即将完成之际，我的心情无法平静，从开始进入课题到设计的顺利完成，有多少可敬的师长、同学、朋友给了我无言的帮助，在这里请接受我诚挚的谢意!最后我还要感谢培养我长大含辛茹苦的父母，谢谢你们!毕业设计正代表着大学的终结，完成它既有一种收获感，又有一种失落感，可无论如何它代表着我四年的努力，代表了我四年的历程。当它终于完工的时候，我不禁想起了很多人，很多事，尤其是辛勤培养我的老师们，谢谢你们！77 石家庄铁道学院毕业设计附录附录A英语原文77'