巫山错开峡大桥缆索吊机设计计算书 - 图文(2)

2019-06-11 09:36

空索塔顶竖直力 A岸:V10=R10+T10×sinα

1

(3)

D岸:V20=R20+T20×sinα2 (4) 主索后拉索初始索长

A岸:AA′直线段、S10=L3/cosα1

弦孤差、△10=Q2×L33/(24×T102×cos4α1) 见以下所附公式

附:柔索弧长计算公式

图(2)示、

lS=l+△ 其中、弦弧差:

L图(2)△=[Q2×L3/(24×H2)] ×(l/L)2

= Q2×L×l2/(24×H2)

式中:Q—单位索重(KN/m) H—水平张力(KN)

D岸:DD′直线段、S50=L4/cosα2

弦孤差、△50=Q2×L43/(24×T202×cos4α2)

跨间空索初始索长

S20+△20=L+△H2/(2×L)+8×F02/(3×L)-32×F04/(5×L3) 则:空索初始长度

S0=S10+S20+S50+△10+△20+△50 (5) ②、重索计算 图(3)示。

ΔHAβT1F1F2 DT1A′αα21BT2CP/2P/2L2LT3T3D′L4L1L3图(3)、吊重索跨布置图设定前吊点重索垂度F2,

5

相应简支梁前后吊点弯矩

B处:M1=P×L1×[1-(L1+L2/2)/L]+ Q×L1×(1-L1/L)×L2+DH2/2 L2+DH2/2 C处:M2=P×(L―L1―L2)×(L1+L2/2)/L+ Q×(L1+L2)×[1-(L1+L2)/L] ×因为荷载是竖向的,沿钢索(跨间)全长的水平分力为常数,

则:H=M1/F1=M2/F2 因而:F1=M1×F2/M2

跨间重索竖直力

A岸:R1=P×[1-(2×L1+L2)/(2×L)]+Q×L2+DH2/2-△H/L D岸:R2=P×(L1+L2/2)/L+Q×L2+DH2/2+H×△H/L 则:钢索张力

T1=R12+H2 T2=H?BC/L2H?L22(F2-F1-DH L2/L)2/L2

T3=R22+H2 主索最大张力T=Max(T1、T2、T3),即T1、T2、T3之中最大值,当结构位于跨中(L1+L2/2=L/2)时,有:

主索安全系数 K=TP/T (6) 吊重塔顶水平力差

A岸:H1=H-T1×cosα1(正值表示向河) (7) D岸:H2=H-T3×cosα2(正值表示向河) (8) 吊重塔顶竖直力

A岸:V1=R1+T1×sinα1 (9) D岸:V2=R2+T3×sinα2 (10) 主索后拉索吊重索长 AA′直线段、S1=L3/cosα

1

弦弧差、△1=Q2×L33/(24×T12×cos4α1) DD′直线段、S5=L4/cos4α2

6

弦弧差、△5=Q×L4/(24×T3×cosα2) 跨间部分吊重索长

AB:直线段、S2=(F1-DH?L1/L)2L12

弦弧差、△2=Q2×L1×S22/(24×H2) BC:直线段、S3=(F2-F1-DH?L2/L)2L22 弦弧差、△3=Q2×L2×S32/(24×H2) CD:直线段、S4=[F2+DH(L-L1-L2)/L]2+(L-L1-L2)2 2324

弦弧差、△4=Q2×(L―L1―L2)×S42/(24×H2)

则:吊重索长

S=S1+S2+S3+S4+S5+△1+△2+△3+△4+△5 (11) 主索吊重弹性伸长值增量

△S=[(S1+S2+△1+△2)×(T1-T10)+(S3+△3)×(T2-H0)+(S4+S5+△4+△5)×(T3-T30)]/(E×A) (12) 主索温度变形

△St=S0×0.000012×△T (13) (3)、判断

主索空索和重索情况计算完成后,则判断重索长度S是否与空索长度S0加弹性伸长值增量△S加温度变形△St(若考虑温度影响)之和相接近,即:S≈S0+△S+△St,若满足,则假定的重索垂度F2合适;否则,重新假定重索垂度F2,重复步骤②的计算,直到F2满足要求为止。然后判断主索安全系数K是否合适,若合适,结束计算;否则重新拟定初始垂度F0或增加运输主索数量A,重新进行步骤(2)的全部计算,直到主索安全系数K满足要求。

2.3、程序流程及BASIC语言源程序 (略)

2.4、利用上述程序对主索张力及主索对锚碇的作用力进行计算 2.4.1、主索布置及主要技术参数

7

采用3υ56.5mm(6×37+FC)的麻芯钢索作为主索,主索公称抗拉强度1700MPa,单根钢绳钢丝截面积A=1178.07 mm2,钢丝破断拉力总和为2000KN,整条钢丝绳的破断拉力为Tp=2000×0.82(6×37+FC钢丝绳破断拉力折减系数)=1640KN。悬索跨度L=225.07m,空索垂度f0=11.0m。

2.4.2、计算重量的确定

拱箱最重节段为边箱第二段和拱顶段,节段最大净重量为33吨,在吊装计算中,按拱箱33吨控制设计,计算重量Pmax=33×1.2+5=44.4吨≈444KN,其中:4吨为吊具(含跑车、起吊滑车组、起吊牵引钢绳)及配重,1吨为施工荷载,1.2为冲击系数。

2.4.3、计算初始数据及计算成果

钢筋混凝土拱肋按左岸(面向水流方向)引道起吊、运输至拱顶、右岸拱脚段就位、运输至索跨跨中共计算4个工况。利用上述程序计算各工况主索受力及对锚碇作用力,计算初始数据及计算结果如下:

主索计算初始数据

━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━

吊装跨径= 225.07 米 前后两吊点间水平距离(单吊点取零值)= 10.5 米 起吊岸主锚距塔架水平距离= .01 米 非起吊岸主锚距塔架水平距离= .01 米

两岸塔顶高差(起吊岸低取正值,等高取零值)= 0 米 起吊岸主索后拉索与水平面夹角= 0 度 非起吊岸主索后拉索与水平面夹角= 0 度 主索弹性模量= 75.6 千牛/平方毫米

安装期与吊运期最大温差(温度升高取正值)=-30 摄氏度 起吊结构重量(包括吊具及动力系数)= 444 千牛 主索单位重量= .333 千牛/米 主索破断拉力= 4920 千牛

8

主索截面面积= 3534.3 平方毫米

拟定的主索跨中安装垂度= 11 米

━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━

主 索 计 算 结 果

━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 空索情况: ────

空索跨中垂度F0= 11 米

空索初始长度S0= 226.5154 米(不含后拉索回头长度) 空索后拉索张力(较大岸)T0= 195.3175 千牛 起吊岸塔架空索水平力差H10=-3.628662 千牛 起吊岸塔架空索竖直力V10= 37.47416 千牛 非起吊岸塔架空索水平力差H20=-3.628662 千牛 非起吊岸塔架空索竖直力V20= 37.47416 千牛

结构后吊点距起吊岸塔架 76.9 米时的情况:(左岸引道起吊) ────────────────── 1、不计温度影响

后吊点垂度F1= 15.70677 米 前吊点垂度F2= 16.1968 米 跨间主索水平张力H= 1501.163 千牛 主索最大张力T= 1534.769 千牛

起吊岸塔架主索水平力差H1=-33.6062 千牛 起吊岸塔架主索竖直力V1= 319.4153 千牛 非起吊岸塔架主索水平力差H2=-13.20276 千牛 非起吊岸塔架主索竖直力V2= 199.5331 千牛 2、温度降低 30 度时 后吊点垂度F1= 15.50316 米 前吊点垂度F2= 15.98684 米

9


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