Midas在连续悬臂施工挂篮主桁检算中的应用

从绍虎

（中铁七局集团第四工程有限公司，湖北 武汉 430000）

1 检算简述

某主桥上部采用（65+100+65）m 预应力混凝土连续箱梁结构，箱梁采用单箱单室直腹板截面。箱梁顶宽9.5m，底宽6m，翼缘板宽1.75m，根部梁高6.2m，腹板厚50cm～80cm，底板厚度为32cm～80cm。最重节段为1#节段长3.5m，重193.2t。

箱梁悬臂浇注采用菱形挂篮进行施工，根据设计图纸，对挂篮采用MIDAS进行空间建模分析［1,2］。

2 计算模型

挂篮结构包括主桁架、立柱间横向连接系、前上横梁、底篮、导梁等见图一。主桁架采用桁架结构建模计算，见图二。

图一 挂篮结构图

图二 菱形挂篮空间模型图

3 计算参数及荷载组合

3.1 梁段混凝土重量：2.65t/m3

3.2 人群及机具荷载取2.5KPa。

3.3 超载系数取1.05；

3.4 新浇砼动力系数取1.2；

3.5 挂篮行走时的冲击系数取1.2；

3.6 荷载组合：

①砼重+挂篮自重+施工、人群机具+动力附加系数(强度计算)

②砼重+挂篮自重（刚度计算）

4 分析结果

4.1 挂篮主桁内力

挂篮主桁施工荷载组合下各杆件内力见图三及表一：

图三 主桁杆件内力图

表一 主桁架各杆件内力表

4.2 挂篮主构件强度、稳定性检算

菱形主桁架结构平面杆系共5 根杆件，杆件截面2［40a，截面见图四。由表一可知杆件A5受压力最大且杆件最长，杆件A3受拉力最大，故只检算A5及A3杆件。

图四 主桁杆件截面图

主桁截面特性：

4.2.1 A5杆件检算

①轴向压应力

②压杆稳定性

弯矩平面内稳定性:

杆细长比λ—构件在弯作用上的细长比：rx=0.153m λ=L/ ix=5.624/0.153=36.8

缀板间距按80cm 考虑，则单肢对其1-1 轴的长细比为：λ1=80/2.5=32

则换算长细比为：λ=(λy2+λ12)1/2=58

弯曲系数Φ1=0.818

稳定性验算：N/A=63Mpa＜Φ1［σ］=0.818*140Mpa=114.52Mpa

4.2.2 A3杆轴向拉应力

4.3 挂篮主桁及前上横梁竖向变形

主桁在施工条件下最大竖向位移图见图五：

图五 主桁变形图

由计算结果，可知主桁架前支点竖向变形为9.4mm小于20mm，满足变形要求。

5 结论

计算结果表明：主桁架结构及前后横梁的强度、稳定性均满足规范设计要求。连续悬臂施工挂篮主桁架检算中采用Midas 程序整体建模，具体分析各杆件及整体刚度，简洁实用。

［1］张耀春.钢结构设计原理［M］.北京：高等教育出版社，2010.7.

［2］李明，陈伟.桥梁施工临时结构设计［M］.北京：中国铁道出版社，2008.1.