悬臂浇筑施工时连续梁的恒载内力计算

高铁悬臂浇筑连续梁墩梁体内临时固结设计计算方法浅析摘要：连续梁悬臂法施工时，中墩墩梁临时固结是连续梁施工的关键工序和安全质量保障，而对于一线技术人员来说，墩梁临时固结设计计算往往没有明确的统一的标准，相关现行规范中也查不到具体的规定，狠是困扰。

本文通过工况分析，给出了相对明确的计算方法。

关键词：悬臂浇筑临时固结竖向荷载不平衡弯矩计算近年来，国内高速铁路建设势头强劲，迅猛发展，交通网络日益丰富复杂，公路、铁路、市政等在多处呈立体交叉。

立体跨越结构物时，悬臂浇筑连续梁往往是经常采用的结构形式。

因此，在桥隧比占比很高的高铁建设中，悬臂浇筑连续梁成了桥梁工程中重要组成部分。

连续梁悬臂法施工时，中墩墩梁临时固结是连续梁施工的关键工序和安全质量保障，而对于一线技术人员来说，墩梁临时固结设计计算往往没有明确的统一的标准可查；设计院给出的支座反力多为压应力，而临时固结图中却布置了大量三根一束的锚固钢筋，自相矛盾，且给0#块施工带来很大困难。

本文通过以中国铁路总公司发布的《无砟轨道预应力混凝土连续梁（悬臂浇筑施工）跨度：60+100+60m》（通桥（2015）2368A-V-1）为例进行工况分析，给出了相对明确的计算方法。

1.工程概况中国铁路总公司发布的《无砟轨道预应力混凝土连续梁（悬臂浇筑施工）跨度：60+100+60m》（通桥（2015）2368A-V-1）为时速350Km/h双线连续梁系列图纸，桥面宽度为12.6m，适用于桥面铺设CRTSⅠ型板式、Ⅰ型双块式、Ⅲ型板式无砟轨道。

梁全长221.5m，中支点截面中心线梁高7.835m，梁底下缘按二次抛物线变化，每个T构设13个悬浇节段，具体节段参数如下：2.按设计图纸说明计算2.1工况分析根据中国铁路总公司发布的《无砟轨道预应力混凝土连续梁（悬臂浇筑施工）》，图号：通桥（2015）2368A-V-1，不考虑一侧挂篮突然坠落的情况（施工时应加强挂篮锚固，杜绝该类事故发生），只考虑正常施工的情况，即以下两种工况。

悬臂梁计算公式一览表
以下是悬臂梁计算中常用的公式一览表：
1. 悬臂梁的弯矩公式：
弯矩(M) = (载荷(F) × 距离(L)) / (支点到载荷的距离)。

2. 悬臂梁的最大弯矩公式：
最大弯矩(Mmax) = (载荷(F) × 距离(L))。

3. 悬臂梁的挠度公式：
挠度(d) = (5 × 载荷(F) × 距离(L)^4) / (384 × 弹性
模量(E) × 惯性矩(I))。

4. 悬臂梁的最大挠度公式：
最大挠度(dmax) = (F × L^3) / (48 × E × I)。

5. 悬臂梁的剪力公式：
剪力(V) = 载荷(F)。

6. 悬臂梁的最大剪力公式：
最大剪力(Vmax) = 载荷(F)。

7. 悬臂梁的应力公式：
应力(σ) = (M × 距离到中性轴的距离(y)) / 惯性矩(I)。

8. 悬臂梁的最大应力公式：
最大应力(σmax)= (Mmax × y) / I.
9. 悬臂梁的挠度与载荷关系公式：
挠度(d) = (F × L^3) / (3 × E × I)。

10. 悬臂梁的自振频率公式：
自振频率(f) = (1 / (2π)) × √(弹性模量(E) / (质量(m) × 惯性矩(I))))。

这些公式可以用于计算悬臂梁在不同载荷和条件下的弯曲、挠度、剪力和应力等参数。

请注意，在实际应用中，还需要考虑材料的性质、几何形状和边界条件等因素，以获得更准确的计算结果。

一、本课题设计（研究）的目的：桥梁是一种功能性的结构物，从古至今，人类从未停止过对桥梁美学的追求，很多桥梁被建成为令人赏心悦目的艺术品，具有鲜明的时代特征，至今仍被人们所赞颂。

随着经济的迅猛发展，四通八达的交通网络变得越来越迫切。

这样各种跨河、跨峡谷、跨海峡以及城市立交桥亟待修建。

为了能够迅速地熟悉设计及施工的各项流程，快速地适应外部设计环境，需要我们具备较好的设计能力，同时在掌握前人技术的基础上，做到有所创新。

毕业设计就能够较好的达到这样的目的。

此外，通过设计，还能够提高我们的综合能力：1）培养分析和解决问题的独立工作能力；2）提高计算、绘图、查阅文献、使用规范手册和编写技术及计算机辅助设计计算等基本技能，使学生了解生产设计的主要内容和要求；3）掌握大、中桥型的设计原则、设计方法和步骤；4）树立正确设计思想以及严谨负责、实事求是、刻苦钻研、勇于创新的作风，为桥梁建设事业服务。

二、设计（研究）现状和发展趋势（文献综述）：2.1跨河桥的发展概况2.1.1跨河大桥的作用建跨河桥最主要的目的，就是为了解决跨水的交通，以便于运输工具或行人在桥上畅通无阻。

此外，它可以促进地区经济的发展，完善当地的交通网络，加快新开发区的建设，促进城市的繁荣。

2.1.2跨河桥的基本形式跨河桥的形式多种多样，有梁桥：如南京长江第二大桥北汊桥;有拱桥：长沙的黑石铺大桥，广州丫髻沙大桥,重庆万县长江大桥等等;有斜拉桥：长沙的银盆岭大桥，江苏苏通长江公路大桥等等;有悬索桥：长沙的三汊矶大桥，江阴长江大桥等等；2.1.3各种桥型的特点梁桥：梁桥是一种在竖向荷载作用下无水平反力的结构，由于外力的作用方向与承重结构的轴线接近垂直，因而与同样跨径的其他结构体系相比，梁桥内产生的弯矩最大。

拱桥：拱桥的主要承重构件是拱圈或拱肋，其在竖向荷载作用下，桥墩和桥台将承受水平推力。

刚构桥：刚构桥的主要承重构件是梁与立柱结合在一起的刚架结构，梁和柱的连接处具有很大的刚性，以承受负弯矩的作用。

第一局部连续梁桥悬臂施工的一般知识➢前言➢用挂篮悬臂施工的主要工作内容包括：在墩顶浇筑起步梁段(0#块)，在起步梁段上拼装悬灌挂篮并依次分段悬浇梁段；边跨及中跨合拢。

一、移动式悬臂施工挂篮简介➢(一)施工挂篮的构造➢挂篮是一个能沿梁顶滑动或滚动的承重构架，其锚固悬挂在已施工梁段上，在挂篮上可进展下一梁段的模板、钢筋、预应力管道的安设，混凝土灌注和预应力张拉，灌浆等作业。

完成一个阶段的循环后，挂篮即可前移并固定，进展下一阶段的悬灌，如此循环直至悬臂灌注完成。

1.挂篮分类挂篮按构造形式可分为桁架式(包括平弦无平衡重式、菱形、弓弦式)、斜拉式、型钢式及混合式四种；挂篮按抗倾覆平衡式可分为压重式、锚固式和半压重锚固式三种；按挂篮走行方法可分为一次走行到位和两次走行到位两种；按其移动方式可分为滚动式、滑动式和组合式三种。

几种主要的挂篮构造如图5-1~5-6所示。

二、用挂篮悬臂灌注施工的主要工艺程序及其特点用挂篮主段悬浇施工的主要工艺程序为：➢灌注0号段及墩梁临时锚固；➢拼装挂篮；➢灌注1号段；➢张拉预应力钢索➢挂篮前移、调整、锚固；灌注下一梁段；➢包括：➢1)挂篮前移，按立模标高设顶底模标高；➢2)浇筑混凝土，养护；➢3)张拉预应力钢索。

依次类推完成悬臂灌注；挂篮撤除；边跨合拢；➢中跨合拢。

(一) 0号段的浇筑➢0号段位于桥墩上方，灌注0号段相当于给挂篮提供一个安装场地。

➢0号段一般需在桥墩两侧设托架或支架现浇，如下图。

➢立0号段底模时，同时安装支座及防倾覆锚固装置。

如图5-12所示。

墩梁临时锚固(二)拼装挂篮➢挂篮运至工地后，应在试拼台上试拼，以发现由于制作不精良及运输中变形造成的问题，保证正式安装时的顺利及工程进度。

如图5-16。

挂篮操作考前须知➢在0号段上安装梁顶滑道，然后安装支座及三角形组合梁，并将其梁尾部相连并锚固，配置压重。

吊挂相应调带(杆)。

➢将底模平台及侧模支架作为整体起吊，与相应吊点相连结，后下横梁那么用吊杆支撑在箱梁底板上。

【桥梁的基本组成】：上部结构，下部结构，支座附属设施。

【上部结构】是在线路中断时跨越障碍的主要承重结构，是桥梁支座以上跨越桥孔的总称。

【下部结构】包括：桥墩桥台基础。

【桥梁的基本附属设施】：桥面系，伸缩缝，桥梁与路堤衔接处的桥头搭板和锥形护坡。

【净跨径】：对于设支座的桥梁，为相邻两墩，台身顶内缘之间的水平净矩，不设支座的桥梁为上下部结构相交处内缘间的水平净距。

【总跨径】：是多孔桥梁中各孔净跨径的总和，反映了桥下宣泄洪水的能力，【计算跨径】对于设支座的桥梁，为相邻支座中心的水平距离，不设支座的桥梁为上下部结构的相交面之中心间的水平距离。

【标准跨径】对于梁式桥板式桥以两桥墩中线之间桥中心线长或桥墩中线与桥台台背前缘线之间桥中心线为准，拱式桥涵洞以净跨径为准。

【桥梁全长】：对有桥台的桥梁为两岸桥台翼墙尾端间的距离，对于无桥台，桥面系行车道长度。

【桥梁净空】：是为满足通航的需要和保证桥梁安全，而对上部结构底缘以下规定的空间界限。

【桥梁建筑高度】上部结构底缘至桥面顶面的距离，线路定线中所确定的桥面高程，与通航净空界限顶部高程之差，称为容许建筑高度。

【桥面的平面设计】桥梁的设计首先要确定桥位，按照规定，小桥涵洞的位置与线性一般复合路线的总走向，为满足水纹线路弯道等要求，可设计斜桥和弯桥，对于公路上特大桥，大中桥桥位，原则上应服从路线走向，桥路综合考虑，尽量选择在河道顺直，水流稳定，地质良好的河段上。

【桥梁纵断面设计】包括确定桥梁的总跨径，桥梁的分孔，桥道的高程，桥上和桥头引道的纵坡以及基础的埋置深度。

【桥梁横断面设计】:主要取决于桥面的宽度和不同桥垮结构横截面的形式，桥面宽度决定于，行车和行人的交通需要。

为保证桥梁的服务水平，桥面宽度应当与所在路线的路基宽度保持一致。

【永久作用】:是指结构在使用期间其量值不随时间变化或其变化值与平均值相比，可以忽略不计的作用，包括结构重力，预加应力，土的重力，土层压力，混凝土收缩徐变作用，水的浮力和基础变位作用七种。

悬臂浇筑施工时连续梁的恒载内力计算
1.连续梁的力学性能
连续梁是由多个简支梁组合而成的，每个简支梁之间通过支座连接。

在悬臂浇筑施工过程中，需要考虑每个简支梁的力学性能，如梁的截面形状、材料性能、梁的自重和跨中支座的支反力等。

2.浇筑施工的负荷情况
在悬臂浇筑施工过程中，最主要的负荷是混凝土浇筑所产生的载荷和
浇筑设备所施加的作用力。

混凝土浇筑时的载荷可以按照最不利情况进行
计算，即整个梁截面都被浇筑混凝土覆盖。

3.悬臂浇筑过程
具体的恒载内力计算步骤如下：
步骤1：分析每个简支梁的恒载内力
首先，计算每个简支梁在自重和跨中支座的支反力作用下的恒载内力。

根据力平衡原理，可以得到每个简支梁的支反力。

在计算简支梁的自重时，需要考虑梁的截面形状和材料密度。

步骤2：分析悬臂的恒载内力
在悬臂浇筑的过程中，需要考虑悬臂的自重和混凝土的自重对悬臂的
作用。

可以按照最不利情况计算悬臂的自重，并考虑悬臂前进的过程中，
悬臂上混凝土的自重的影响。

步骤3：计算整个连续梁的恒载内力
将每个简支梁受力情况和悬臂受力情况进行综合，得到整个连续梁的恒载内力。

根据力平衡原理，可以得到连续梁在自重和支座反力作用下的恒载内力。

总结：
悬臂浇筑施工时连续梁的恒载内力计算是一个复杂而重要的问题，需要考虑梁的力学性能、浇筑施工的负荷情况和悬臂浇筑的具体过程。

通过详细分析和计算，可以得到连续梁在恒载情况下的内力。

在实际工程中，可以根据具体情况进行合理的设计和计算，以确保连续梁的结构安全性和稳定性。