乐山青江新区基础设施BT项目 瑞祥路C段桥梁工程小箱梁运输吊装专项方案
1、架桥机设计荷载 （一）、垂直荷载
桥梁重（30m箱梁）：Q1=120t； 提梁小车重：Q2=7.5t（含卷扬机重）； 天车承重梁重：Q3=2.5t（含纵向走行机构）； 大车横梁重：Q5=3.4t； 天车横梁单根支腿重：Q9=2.9t 天车横梁跨度：L1=6.2m； 卧轨支撑点跨度：L2=5.2m； 前支腿总重：Q4=5.6t；
承重主梁每米重量：Q6=1.29t/m,乘以增重系数1.1后为1.42t/m； 1号天车总重：Q7=7.5+2.5=10t； 2号天车总重：Q8=7.5+2.5=10t；
主梁、桁架及连结均布荷载：q=0.6t/m*1.1=0.66t/m; 主梁增重系数取1.1； 活载冲击系数取ε=1.2； 不均匀系数取1.1。 2、架桥机的主要材料特性：
主要材料：Q235B 20# 弹性模量：E=210GPa 焊接方式：手工电弧焊 焊接材料：J422 J506
焊缝系数：?=0.707 钢材许应力：【ζ】=140Mpa 天车横梁截面抗弯模量：Wx=9250cm3，截面形心惯性矩： lx1=816 cm4 导梁抗弯模量：Wz=60649.1cm3，截面形心惯性矩：lx=42508cm4 （二）、水平荷载 1、风荷载
取工作状态最大风力，风压为7级风的最大风压：q1=19kg/m2;
非工作状态风压取11级风的最大风压：q2=66kg/m2。(以上数据参照石家庄铁道学院《GFJT-40/300拆装式架桥机设计计算书》)
2、运行惯性力：Φ=1.1。
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4.2.13.1天车横梁强度及挠度计算
天车横梁自重均布荷载q2=gQ3/6.2=25KN/6.2m=4.03KN/m。 天车横梁受集中荷载P01=(Q2+Q1/2)g=(7.5t+120t/2)g=675KN 受力简图如下：
最大跨中弯矩
Mmax=1/8*q2*L12+1/4*P*L1=1/8*4.03*38.44+1/4*675*6.2=19.36KN.m+1046.25KN.m=1065.61KN.m
天车横梁跨中最大弯曲应力：
δ=Mmax/Wx=1065.61KN.m/9250cm3=115.2MPa<【ζ】=140Mpa，满足要求。
天车横梁绕度： a、均布荷载下的绕度 f(1)=5qL4/384Elx1
=5*4.0336.24÷（384*2.1310123816310-8 ） = 4.5mm b、集中荷载下的绕度 f(2)=PL3/48EI
=67536.23÷（4832.1310123816310-8 ）
=1.96mm C、叠加绕度为： f(总)= f(1)+ f(2)
=4.5+1.96=6.46mm<[ f 容许]=6200/400=15.5mm，满足要求。 4.2.13.2导梁强度及挠度计算 强度计算：
导梁自重均布荷载Q6=1.29t/m =12.9KN/m，集中荷载为天车重量及箱梁重量，当其中一台天车位于跨中时，整个导梁跨中存在最大弯矩。
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均布荷载最大弯矩Mmax1=1/8*12.9*302=1451.25KN.m 集中荷载最大弯矩Mmax2=1/4*120/2*30=450KN.m Mmax= Mmax1+ Mmax2=1451.25+450=1901.25 KN.m
δ=Mmax/Wz=1901.25 KN.m/60649.1cm3=31.3MPa<【ζ】=140Mpa，强度满足要求。
挠度计算：
a、均布荷载下的绕度 f(3)=5qL4/384EIx
=5*12.93304÷（384*2.131011342508310-8 ）= 15.2mm b、集中荷载下的绕度 f(4)=PL3/48EI
=120÷23303÷（4832.131011342508310-8）
=37.8mm c、叠加绕度为： f(总)= f(1)+ f(2)
=15.2+37.8=53cm<[ f 容许]=30000/400=75mm，满足要求。 4.2.13.3架桥机纵向稳定性计算
架桥机纵向稳定性最不利情况出现在架桥机悬臂前行阶段，该工况下架桥机前支腿已悬空，1号天车及2号天车退至架桥机后部做配重，计算见下图：
P1=5.6t （前支柱自重）
P2=1.423（30+8）=53.96t （导梁后段自重） P3=1.42332=45.44t （导梁前段自重） P5= P6=10t （天车及横梁自重）
P7为风荷载，根据《荷载规范》风压标准值取66kg/m2，架桥机工作环境允
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许风压为6级，非吊梁工作状态验算时按照11级风压下横向风荷载计算，P7=66kg/m2*1.2*141m2=9.38t，作用在轨面以上3.5m处。
计算悬臂状态下的纵向稳定：
M抗=53.96t*20m+10t*38m+10t*36.2m=1821.2t2m； M倾=5.6t*32m+45.44t*16m+9.38t*3.5m=939.07t2m； 架桥机纵向抗倾覆安全系数：
η=M抗/M倾=2494/（958.6*1.1）=1.94>1.3，满足要求。 4.2.13.4架桥机横向倾覆稳定性计算 1、正常工作状态下稳定性计算
架桥机横向倾覆稳定性最不利情况发生在盖梁侧边落梁时，验算时可偏于安全的将整个架桥机的荷载全部简化到该处，受力简图如下：
图2
G1为架桥机天车横梁自重（不含起重车），G2为架桥机大车横梁自重,P4为天车吊装箱梁移动到最右端时连同天车一起的重量。G1= 2Q3=2*2.5t=5t, G2= 2Q5=2*3.4t=6.8t。
P8为导梁承受的风荷载，作用在轨面以上2.7m处，导梁迎风面积按实体计算，导梁形状系数CK=1.6。
A=(1+η1)(1+η2)* ΦA=(1+0.53)*（1+0.5）*70*2.4=168m2，其中 η1=0.53，η2=0.5；风荷载为：
P8=CK*ε*q1*A=1.6*1.2*19*168=6128.6kg=6.13t； P4为架桥机小车及箱梁重量，P4=7.5*2+120=135t；
P9为架桥机起重小车及梁体承受的风载，作用点在支点以上5.3m处，P9=1.6*1.2*19*(1.8*1+1.8*1)=131.33kg=0.13t；
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左右导梁重P=1.42*70=99.4t；
支座反力f1=(G1+G2+2Q9+P4)*（1.2/6.2） =(5+6.8+5.8+135)*0.19=29.0t.上图所示的横梁右支点为倾覆支点，对其取矩：
M倾=f1*L2+P8*2.7+P9*5.3+2Q9*0.5+P*0.5
=29.0*5.2+6.13*2.7+0.13*5.3+5.8*0.5+99.4*0.5=220.6t2m； M抗=(G1+G2) *L2/2+P4*(1.5-0.5)+ 2Q9*(L1-0.5)+P* (L2-0.5)
=11.8*2.7+135*1+2.9*5.7+99.4*5.7=749.97t2m； 架桥机工作条件下横向倾覆安全系数为： η=M抗/M倾=749.97/220.6=3.40,满足要求。 2、非工作状态下稳定性验算
架桥机悬臂前行时自重荷载全部由车体承担，在横风荷载作用下，其稳定性见下图：
图3
与图2相比，架桥机在提梁时有3.22的横向抗倾系数，而图3中已没有提梁，故此不用计算而得出结论:它的抗倾系数满足要求。
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