（LBQJ200/50双导梁联合式架桥机）1．架桥机的工作方式及工作状态参数1.1架桥机的工作方式简介架桥机也称导梁机，本机是双导梁联合式架桥机，是架设架梁时用来提升、移动桥梁，最终使桥梁到达指定位置的起重设备，整机由主桁架及行走机构、副架及行走机构、卷扬机及行走机构三大部分组成，使用时，主桁架安装在桥墩帽梁和桥面上，由电动机驱动在临时铺设的钢轨上作纵向或横向运行，移梁架由电机驱动在主桁架上面的钢轨上作纵向运行，卷扬机由电机驱动在移梁架上的钢轨上作横向运行，由大功率电机驱动卷扬机提升桥梁(见图1)。

架桥机在桥墩上运行，属高空、重载作业，作业区域属风力较强的沿海地区，要求该机各种构件安全牢固，性能稳定可靠，该机自重轻，起重能力强，纵横移电动行走，运行平稳、快捷，集中控制，操作简便，能架设弯桥、斜交桥、坡桥，桥宽不限。

符合桥梁的吊装要求和起重机械所必须具备的通用的各项要求，能保证工程安全。

本机能满足长50米，宽3.5米，高3米，重200吨及以下的砼梁的吊装要求和起重机械所必须具备的通用的各项要求。

本机主桁架都是每段9 米另接一段５米，最大重量７吨左右，可便于运输，使用者可按编号逐一拆卸及拼装，既简单又快捷。

1.2 200/50型架桥机工作状态参数,见表1表1 架桥机工作状态参数一览表2整机的结构及加工方法简介2.1主桁架的结构、加工及连接方法2.1.1主桁架横移截面如图二所示2.1.2 主桁架用主要材料参数见上图22.1.3 截面形心位置Y 0=134cm 2.1.4 截面对形心轴的惯性矩 x J =82324174cm ； y J =5366054cm 2.1.5 主桁架自重（包括焊在架面钢轨）q=8.8kg/cm 2.1.6 抗弯截面模数3163326cm W X =（上弦）； 3261436cm W X =（下弦）3117199cm W Y =（上弦）; 3213689cm W Y =（下弦）2.1.7主桁架的加工和连接方法主桁架由型钢焊接成横截面如图1的呈梯形桁架结构 焊接方法：人工电弧焊； 焊 条：J422和507；焊缝形式：主要是 焊缝高度：6~12mm 。

主桁架每条长9m ，每段主桁架(共2段)由11条连接而成。

在每段 主桁架的两端上下弦杆上焊接法兰，然后段与段之间用M36（10.9级） 高强度螺栓连接起来。

主桁架的材质： A3 ; 许用应力：[ ]=2150 kg/2cm ;弹性模量E=2×610 kg/2cm ；主桁架的上焊有4cm 钢条，供副架即移梁架纵向移动，钢轨与钢轨之间用标准夹板连接。

2.2 移梁架的结构和加工方法 2.2.1移梁架的截面如图3所示2.2.2 移梁架用主要材料参数（见表3） 2.2.3移梁架截面形心位置o Y =86cm 2.2.4 截面对形心轴的惯性矩 x J =9101044cm , y J =247264cm2.2.5移梁架自重 q=350kg/m(包括钢轨) 2.2.6 移梁架抗弯截面模数1X W =117283cm (上弦) 2X W =105834cm (下弦) 1y W =16484cm (上弦) 2y W =12364cm (下弦)2.2.7 移梁架的加工方法移梁架(又叫副架)总共4段，每段长8.2m 。

加工方法、材质，与主桁架相同。

每段架上部装有4cm 钢条（见图3），卷扬机可在上面走动，每两段移梁架为一组平行安装在底盘上，底盘下部装车轮，由电机带动，共两副。

2.3 卷扬机的结构卷扬机由电机、减速器、刹车装置、卷筒、底盘、滑车组、钢丝绳、行走机构组成。

2.4 架桥机的运行程序（见表4） 表4 导梁机运行顺序2.5 载荷的核定、分配与组合2.5.1金属结构和支承零件的计算载荷 A．自重：架桥机各部件自重见表5 表5、架桥机各部件自重自重冲击系数：有轨运行，V=0.077＜1m/s取∏K =1 I K =(∏K +1)/2=1 B.起升载荷a .起升载荷=+=-13G Q Q qQ =200t 13-G =2t(包括钢丝绳和滑轮组) =+=-13G Q Q q 202tb .计算起升载荷需要考虑起升动力系数时，取 1.1=α C .风载荷f Fa .风载荷沿水平方向按下式计算： f F =∑C ·h K ·q ·A kgfb .风载体型系数 C=1.35 高度修正系数 h K =1.0 标准风压（沿海地区）q =25kg/2m迎风面积A=104×2.64+4×0.7=277.42m 结构充满系数 Φ=0.6面积折减系数 f η=0.67（b:h ＜2） c .风力f F =1.35×1.0×25×277.4×(0.6+0.6×0.67)=9381 kg 3. 主桁架受力计算3.1重载时主桁架受力分析与计算架桥机为三支点连续梁，属超静定系统，用三弯矩方程求解。

架桥机是在移动载荷下工作，存在无数种力学状况。

经初步计算，筛选出两种危险载荷组合校核。

如果校核安全即整机在其它种力学状况下都能安全运行。

3.1.1 前移梁架到达B-C 跨的中点时，受力如图4PP图4 纵向移梁时主桁架受力图(单位：m)1P =2P =41[α⨯q Q +(3G -2)+ 2G ]=41[202×1.1+(6-2)+14]=60.05吨（考虑某些不可预见因素，取1P =2P =62吨） 3.1.2 当架设边梁时，受力如图5P P3.1.2.1 对靠边的一条主桁架(见图5)1P ’=2P ’=48.415.42)]2()2([23G G Q q +⨯÷-++⨯α =4148.415.42)]26()2200(1.1[+⨯÷-++⨯=101.28吨3.1.2.2 对靠另一边的主桁架相应受力减少 1P ”=2P ”=4148.465.02]4)2200(1.1[+⨯÷++⨯=18.82吨3.1.3 用三弯矩方程求解。

2221112221110/6/6)(2L W b L W a L M L L M L M --=+++。

对图4和图5两种受力情况进行计算,结果见表6。

表6 解三弯矩方程的已知条件及计算结果3.2 主桁架的强度及刚度的校核3.2.1 杆的强度3.2.1.1上弦杆的强度（包括钢轨的作用） （1）拉应力A ．在图4的状态下，支座B 的上弦处于最大拉应力状态（见表6）m ax σ=766701025910597.565551⨯+⨯=X W M 1076kg/2cm （说明：这1X W 是中间加强段抗弯截面模量） B. 剪应力τ=1732.798137940==∑AQkg/2cm C 、折合拉应力11171733107622=⨯+=折σ kg/2cmD 、平均拉应力（包括钢轨） 上弦总拉力F=kg h M 369774223824597000==4.420369774=拉σ=880kg/2cm (2)压应力A 、在图4状态下，BC 跨中上弦处于最大压应力状态 m ax σ==633265170320016313560+=1074kg/2cm <[f]=2150 kg/2cmB 、折合压应力2222max 23310743⨯+=+=τσσ压折合=1075 kg/2cmC.平均压应力（包括钢轨） 34.3422256801676034.342680167600⨯=⨯=h 压σ =883 kg/2cm3.2.1.2 下弦杆的强度（包括加固后的钢板） （1）拉应力A 、在图4状态下，B-C 跨中处最大拉应力状态。

m ax 拉σ=6143668016760=1107 kg/2cm <[f]=2150 kg/2cmB 、 平均拉应力拉σ=74.299225680167600⨯=∑Ah M=1009kg/2cm [f]=2150 kg/2cm（2）压应力A 、在图4状态下，支座B 的下弦处于最大压应力状态=max σ7609082459700=1084kg/2cm <[f]=2150 kg/2cmB 、剪应力 τ=173 kg/2cmC 、折合压应力11251733108422=⨯+=折压σ kg/2cm <[f]=2150 kg/2cm D 、平均压应力=⨯=8.37722382459700σ979 kg/2cm <[f]=2150 kg/2cm3.2.1.3 腹杆的强度椐初步计算，在架设边梁时，重载边腹杆处于最大应力状态。

A 、 斜杆的强度从表6中计算出，架设边梁时，B 、C 支座反力最大。

尤其支座B 右边反力达129吨。

该处斜杆使用加强斜杆截面见下图6图6 斜杆截面支座反力N=129T ，斜杆计算长度：L=68cm,=y i 2.28cm3028.268==λ ϕ=0.936 2/1730936.035.442898.0129000936.02sin cm kg A a N =⨯⨯⨯=⨯⨯⨯所以斜杆强度是足够的。

B 、 竖杆的强度计算长度L=81cm, [22a , A=31.842cm ,=y i 2.23cm, 竖杆压力=101.28T,23.281==y i L λ=36.3 ϕ=0.913 174214.58101280913.084.312101280==⨯⨯ kg/2cm <[f]故竖杆强度能满足设计要求。

3.2.2刚度3.2.2.1 主桁架的刚度A ．主桁架在图4状态下的刚度在图4工作状态下BC 跨中处的挠度最大，其值为：中f =EJ PL 483+])21(2132[2163845224+⨯-⨯-EJ ML EJ qL =+⨯⨯⨯⨯⨯⨯823241710248106.5110626633375.082324171026106.5110597.8248232417102384106.518.856425684⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯-⨯⨯⨯⨯⨯⨯ =7.4cmB. 主桁架在图5状态下，BC 跨中的挠度设想把支座B 左边的主桁架拆下计算BC 跨中挠度中f =])(43[243845224lqEJ Pal EJ ql -+ =)6.513.143(823241*********.51103.11028.1018232417102384106.518.852264223684-⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⨯⨯⨯ =7.6cm刚度基本满足要求。

3.3连接及焊接部位的强度校核 3.3.1 斜杆与弦杆的焊接强度 对一根斜杆而言, A.焊缝长度 L=95cm B.焊缝高度 h ≥6mmC.最大拉力(支座B 右侧斜杆) P=107tD. 拉应力σ=2956.07.0107000⨯⨯⨯=1341kg/2cm <[f]=2150 kg/2cm3.3.2 下弦杆与法兰的焊接 A.焊缝长度L=408cm B.焊缝高度h ≥8mm C.最大拉力（图5跨中）P=225101676.6805⨯=302297kgD.剪力：τ=15022kg E.拉应力σ=4088.07.0302297⨯⨯=1323kg/2cmF.剪应力τ=64215022=23 kg/2cmG.焊缝强度：C σ=22231323+=1323 kg/2cm <w f f =1600 kg/2cm 3.3.3 上弦杆与法兰的焊接 A. 焊缝长度L ≥490cm B.焊缝高度 h ≥10mm C.上弦杆最大拉力P=4988092251032.11225=⨯kg D.拉应力 σ=49017.0498809⨯⨯=1454kg/2cmE.最大剪应力 τ=6964244540=kg/2cm F.焊缝强度σ=22691454+=1456kg/2cm <w f f =1600 kg/2cm 故焊缝安全。