随着十二五规划的实施,我国桥梁建设事业迅猛发展,桥梁类型也逐渐增多。对桥梁施工设备的要求越来越高,为了迎接挑战,设计人员大胆创新,新型的桥梁施工设备不断涌现。本文针对一种新型的悬臂浇注施工挂篮——中央索面大挑臂结构主梁复合型施工挂篮进行研究。济南建邦黄河公路大桥项目是济南市实施城市北跨发展战略的控制性工程。该桥主梁采用独特的大挑臂主梁结构,对施工设备的设计提出了挑战。挂篮设计单位自主创新,摒弃了传统的前支点挂篮设计,开发新型的复合型挂篮。对于这种新的设计,必须详细掌握其力学特性并验证其设计的合理性。本文在充分研究该挂篮设计思想及结构后,做了以下研究:①分析挂篮的结构特性和边界条件,并运用杆、梁、壳单元等单元对挂篮离散,建立一个切实有效的挂篮整体有限元模型。②对挂篮模型进行多种工况下的静力分析,得到挂篮对不同荷载组合的响应。确定挂篮整体设计的合理性,并找出需要改进和加强的位置。③根据静力分析结果对挂篮进行结构改进。在保证挂篮整体性能的同时大幅降低了最大应力,并减轻重量,增加操作安全性。具有明显改进效果和显著的经济效益。④对改进后挂篮有限元模型进行模态分析,求得其固有频率和振型等动力学特性,并对挂篮动态特性做出初步评价。分析可能引起挂篮共振的固有频率。⑤在模态分析基础上,研究挂篮在简谐激励作用下的位移响应,得到挂篮的共振危害频率,为进一步的优化设计和施工安全措施提供基础。⑥在深入研究挂篮模态分析和谐响应之后对挂篮进行侧向强风瞬态激励下的瞬态响应模拟,验证挂篮的动力学设计的可靠性。并提出挂篮设计的一些可能发展方向。本文深入研究这一新型挂篮的静力学和动力学特性,并提出合理的改进方法和方向,对这类挂篮的未来设计和实际应用具有一定的指导意义