茶林坪乌江大桥缆索吊机设计计算书1

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1、彭水县库周交通茶林坪对外交通工程(L=150m钢管混凝土劲性骨架拱桥)缆索吊机设计计算书2010年11月511、计算说明1.1、主要计算参数取值(1)、钢材容重：γ=78.5KN/m3。(2)、钢材的容许应力及弹性模量等参考《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》JTJ025-86，钢丝绳的技术参数参考《起重吊装常用数据手册》人民交通出版社2002年2月出版，钢绞线技术参数参考《预应力混凝土用钢绞线》GB/T5224-2003，锚索计算其它相关数据参考《建筑边坡工程技术规范》GB50330-2002取值。(3)、型钢截面特性参数参考：

2、拱肋钢管、横撑角钢等截面特性参数由《通用结构分析与设计软件SAP2000》根据中国规范自动取值，锚梁截面特性由上述程序中的截面设计器自动计算。(4)、主要安全系数取值：①、钢丝绳：主索、工作索、扣索、风缆索等张力安全系数≥3.0，应力安全系数≥2.0；起吊索、牵引索等张力安全系数≥5.0，应力安全系数≥3.0；千斤绳张力安全系数≥8.0；钢绞线锚索张力安全系数≥2.5。②、其它钢材：Q235、Q345、45#钢皆按容许应力取值。(5)、主要荷载系数取值：钢管拱肋、横梁等构件吊装皆考虑1.2倍的冲击系数。1.2、计算主要工况和各工

3、况的主要计算内容(1)、主要计算工况：主索、牵引索、锚碇按吊钢管拱肋最重节段按右岸起吊、运输至索跨跨中、左岸拱脚段就位3个运输状态分别进行计算，共计算了3个工况，按最大受力控制设计；锚碇计算时，除考虑上述3个工况的最大作用力外，还综合考虑了扣索在合拢段安装阶段(此阶段扣索对锚碇作用力最大)对锚碇的作用力。扣索计算按吊拱脚段、吊拱脚段横撑、吊第二段、吊第二段横撑、安装合拢段共计算5个工况，取各工况的最大扣索力控制扣索和扣点连接部位的设计。拱顶横撑安装阶段，因拱肋已合拢，扣索力不再增大，因而未再进行计算。51(2)、各工况的主要计算

4、内容：主索、工作索、扣索、起吊牵引索、主锚碇等的强度及变形计算。1.3、主要计算程序(1)、主索、工作索计算程序：采用自编的《缆索吊装主索计算程序》，源程序在《四川公路》1996年第4期及1998年人民交通出版社出版的《中国综合运输体系发展全书》上有刊载。(2)、扣挂及锚梁计算程序：采用《通用结构分析与设计软件SAP2000》版本V14.0。2、主索计算2.1、计算假定(1)、缆索自重荷载假定沿跨长均布，属于近似计算。(2)、按弹性变形理论计算，未考虑非弹性变形。(3)、悬索是绝对柔性，任一截面均不能承受弯矩。(4)、跑车处于某

5、一平衡状态，即对缆索做静力平衡计算。(5)、不计跑车、滑轮和缆索之间的摩阻力。2.2、计算原理及方法2.2.1、计算原理根据静力平衡原理进行计算，先假定主索初始垂度，计算重索垂度。初始(空索)垂度(F0)设计者自定以后，空索长度(S0)为定值，在荷载作用下必然引起弹性伸长，受载后的总长度S应等于空索长度S0加上由于荷载引起的弹性伸长值ΔS，即S=S0+ΔS。重索长度有两个途径计算：一是按假设重索垂度，以图形几何关系算得S；二是按假设重索垂度，以计算主索内张力得到弹性伸长ΔS算得重索长度S’=S0+ΔS。当S≈S’(在要求的精度内

6、)，则假设重索垂度为所求解，其它需要值也即可解出。根据以上原理，利用BASIC语言编写了主索受力分析计算程序，程序中考虑了主索后拉索的弹性伸长，同时考虑了在张力作用下分段缆索的弦弧差值，使计算结果尽量精确。512.2.2、计算方法(1)、文中部分符号含义A—主索截面面积（平方毫米），α1—起吊岸主索后拉索与水平面夹角（度），α2—非起吊岸主索后拉索与水平面夹角（度），△H—两岸塔顶高差（米、起吊岸低取正值，等高取零值），△S—主索吊重弹性伸长量（米），△T—安装期与吊运期最大温差（摄氏度，温度升高取正值），E—主索弹性模量（千牛

7、/平方毫米）F0—主索跨中安装垂度（米），F1—主索后点吊重垂度（米），F2—主索前吊点吊重垂度（米），H10—起吊岸塔顶空索水平力差（千牛、正值表示向河），H20—非起吊岸塔顶空索水平力差（千牛、正值表示向河），H1—起吊岸塔顶重索水平力差（千牛、正值表示向河），H2—非起吊岸塔顶重索水平力差（千牛、正值表示向河），K—主索安全系数，L—吊装跨径（米），L1—后吊点距起吊岸塔顶水平距离（米），L2—前后两吊点间水平距离（米、单吊点取零值），L3—起吊岸主锚距塔架水平距离（米），L4—非起吊岸主锚距塔架水平距离（米），Q—主索单

8、位重量（千牛/米），P—起吊结构重量（千牛、包括吊具及冲击系数），S0—主索初始索长（米、包括后拉索长度），S—主索吊重索长（米、包括后拉索长度），51TP—主索破断拉力（千牛），V10—起吊岸塔顶空索竖直力（千牛），V20—非起吊岸塔顶空索竖直力（千牛），V1