1. 研究目的与意义
挂篮作为桥梁悬臂浇筑施工的重要设备,除了要能承受梁段自重和施工荷载外,还要求自重轻﹑变形小﹑稳定性好,装拆方便和移动灵活等。随着挂篮结构设计的优化和材料工业的发展,设计时选择何种形式的挂篮就显得十分重要,外形简单﹑受力明确﹑重量轻常是选择的依据。
本课题旨在结合工程实际,进行连续梁桥挂篮结构的设计与计算,对比不同的结构形式进行优化,同时分析挂篮施工阶段的内力与变形等情况。通过本课题的研究,培养学生掌握挂篮结构及桥梁施工过程中的挂篮受力,加强学生对于挂篮结构方案的设计;通过选用三角挂篮和菱形挂篮两种结构进行对比分析,优化选择。本课题还采用有限元分析软件ANSYS进行受力全过程的数值模拟,提出此类构件的相关计算方法。
2. 国内外研究现状分析
详见文献综述
3. 研究的基本内容与计划
研究内容:
本文对给出的一些桥梁资料进行挂篮设计,运用所学习的知识去理解和掌握挂篮设计的理论和步骤,其中涉及到了一些有限元的知识。
本文先介绍了挂篮的由来和发展,接着对挂篮的结构做了简要介绍,接着进行挂篮的设计,主要从以下几个方面进行:挂篮底篮及吊杆计算、挂篮主桁计算、挂篮支点反力计算;同时由于挂篮结构较复杂,计算较为烦琐,故在该设计中,结构单元划分和内力计算采用专业设计软件ansys进行,计算方法为有限元法,使设计工作量大大的简化,内力求出后,计算挂篮结构的强度和刚度是否满足要求,以判定设计的合理性。
4. 研究创新点
悬臂浇筑法施工已成为修建大中跨径桥梁的一种有效施工手段。挂篮作为悬臂灌筑施工的主要设备已有多种类型,我国从80年代开始使用这种技术以来,也已取得了巨大的成就。本课题结合工程实际,进行连续梁桥挂篮结构的设计与计算,对比不同的结构形式进行优化,同时分析挂篮施工阶段的内力与变形等情况。通过本课题的研究,培养学生掌握挂篮结构及桥梁施工过程中的挂篮受力,加强学生对于挂篮结构方案的设计与优化选择能力。
另外总结并比较各种类型挂篮的优劣,对挂篮结构作适当处理以适应各种跨径和不同宽度的各类箱梁施工,考虑通用性,对今后的应用及其发展有着重要的意义。
