石首是湖北省唯一毗邻一江两岸却未通长江大桥的县市，长期以来，两岸人民往来只能靠轮渡过江，若是遇到恶劣天气，轮渡不得不停航，本地最大的渡口三义寺渡口每天排队过江的车辆约3000辆，过江时间至少需要一小时，而且还有一定安全风险。所以石首长江大桥承载着石首人民的百年梦想，大桥建成后，两岸人民乘车过江仅需5分钟，从武汉开车到石首耗时从5小时缩短至2个半小时左右，在江汉平原腹地形成一条便捷沟通洞庭湖平原的大通道，它对石首、江汉平原乃至中部经济发展意义重大。2003年10月，荆州市交通运输局、华中科技大学、长江大学、武汉理工大学、石首市交通局等单位专家共同编制完成了《石首长江公路大桥项目初步建议书与机会可行性研究报告》。石首长江公路大桥先后被纳入《湖北省公路水路交通发展战略规划》、《湖北省骨架公路网规划》、《湖北长江经济带开放开发总体规划》和《湖北省公路水路交通“十二五”规划》。2010年11月，项目工可单位展开石首大桥的工可研究工作。2015年1月30日国家发展改革委已发改基础[2015]250号文核准批复立项。2015年7月31日交通运输部以交工路函[2015]565号文批复了本项目初步设计。2015年12月18日石首长江公路大桥正式开通。

随着高速公路、跨海大桥和轨道交通的大规模发展，大体积混凝土桥墩使用越来越多，其混凝土体积很大，且往往一次浇筑的节段高度很高，浇筑过程中混凝土对模板的压力较大，除了考虑施工过程中的诸多影响因素外，模板计算和支架计算是一个不容忽视的安全问题。由于桥墩模板的构造和受力都较复杂，不易通过理论分析求解出解析值。当混凝土的一次浇筑高度较大时，对模板的侧压力比较大，因此存在较大的施工风险。

石首长江公路大桥建成后北连枣潜高速，并与沪渝高速相连，南接江南高速，与杭瑞高速相接，将进一步完善湖北省骨架公路网建设，项目的建设对促进两湖平原经济交流，推动区域经济一体化发展，构建荆州区段过江通道，推进湖北长江经济带建设及完善荆江地区应急保障通道，提高防洪救灾能力等具有十分重要和紧迫的战略意义。

2. 研究的基本内容与方案

对石首长江公路大桥的满堂支架及模板计算。

根据提供的图纸利用软件：Midas civil，进行模板和支架建模，首先是模板建模，底板用板单元建模，设置截面特性，赋予其材料属性以及厚度，将其厚度设为0.015m，然后按照横木梁分割板单元，接着把所有的节点加上与铰支座等同的约束，使得其效果与底模下的横纵木梁效果相同，再进一步分割板单元以保证计算结果的精度，然后计算模板的竖向荷载，再给模板添加荷载，然后计算。

对于支架建模，首先建立节点，再将节点连接成梁单元，利用复制移动功能做出一个面的支架结构，再做出另一个面的支架结构，最后移动复制做出一个三维实体模型，同时设置截面特性以及材料属性。

关于模板计算，首先设定模板材料、厚度以及混凝土容重，普通模板荷载可由《路桥施工计算手册》中可得，然后计算桥梁横断面荷载分布图。接着按纵向每1m宽度计算钢筋混凝土自重、模板荷载、施工荷载以及振捣混凝土时产生的荷载。 根据不同的荷载组合进行计算各个荷载组合的荷载值，记为“组合 I-1”、“组合 I-2”、“组合 II”，计算时，取安全系数为1.2。开始模板（底模）强度验算，计算截面特性：面积、抵抗矩和惯性矩，然后采用“荷载组合 I-1”、“荷载组合 I-2”分别进行验算，公式取自《路桥施工手册》，满足正面承载力要求。下一步是进行刚度验算，采用“荷载组合II”验算，根据《路桥施工手册》查得公式来验算以及注意各项事项，计算得刚度满足要求即可。同理对木纵梁和木横梁分别进行强度刚度验算。计算完成之后，利用Midas进行计算，将计算结果与手算结果进行对比，计算结果若基本没有误差，则模板计算完成。开始支架计算，将模板和桥梁混凝土自重作为外加荷载作用于支架上，用Midas软件进行计算，在完成计算以后，利用有限元对支架进行验算。

[1] 公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范 （JTG D62-2004）条文应用算例 / 袁伦一，鲍卫刚编著.-北京：人民交通出版社，2005.1.

[2] 公路桥涵地基与基础设计规范.JTG D63-2007/中交公路规划设计院有限公司主编.--北京：人民交通出版社，2007.11.