=444×(sin0°+0.012×cos0°)=5.328KN。 ②、起重索运行阻力W2
W2=2η2F=2×0.982×31.61=60.716 KN。 ③、后牵引松弛张力W3
W3=q(L/2)2/(8fq)=12×q(L/2)/8=12×0.05946×112.535/8 =10.037 KN。 则:总的牵引力: W=W1+W2+W3=76.081 KN。 (3)、右岸拱脚段就位时
此时x=225.07-175.8-10.5/2=44.02,计算牵引升角γ: tgγ=(L-2x)(q+G/L)/(2Hx)
=(225.07-2×44.02)×(0.333+444/225.07)/(2×1271.146)=0.1243。 γ=7.0843° ①、跑车运行阻力W1 W1=G×(sinγ+fcosγ)
=444×(sin7.0843°+0.012×cos7.0843°)=60.046 KN。 ②、起重索运行阻力W2
W2=2η2F=2×0.982×31.61=60.716 KN。 ③、后牵引松弛张力W3
W3=q(L-x)/(8fq)=12×q(L-x)/8=12×0.05946×181.05/8 =16.148 KN。 则:总的牵引力: W=W1+W2+W3=136.91 KN。
可见,右岸拱脚段就位时有最大牵引力Wmax=136.91 KN。
2
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5.2、牵引索安全系数计算
参考图(6),有:Wmax=η3F+η4F+η5F
则:F=Wmax/ (η3+η4+η5)=136.91/(0.983+.984+.985)=49.471 KN
<[0.7×80]=[56]KN。
其中0.7为卷扬机有效系数,80KN为卷扬机额定拉力。因而选用80KN卷扬机做牵引合适。
左岸锚梁跑 车η2 F跑 车Wmaxη5 Fη4 Fη3 F右岸锚梁ηFF8吨牵引卷扬机 图(6) 牵引系统布置示意图(按来回线布置)5.2.1、牵引索拉力安全系数:
牵引索采用υ24mm钢索(6×37+FC),钢丝公称抗拉强度1700MPa,破断拉力Tp=293.56 KN,则安全系数:
K=TP/F=293.56/49.471=5.93>[5] 满足要求。 5.2.2、牵引索应力安全系数
钢索弹性模量折减系数:Ce=0.104+0.04×2d/D。钢索直径d=24mm,钢丝直径δ=1.1mm,滑轮直径400mm。
接触应力:
σ=F/An+Ce×E×δ/D=49.471/210.87+0.1079×75.6×1.1/400 =0.257 KN/mm2。 则、接触应力安全系数:
K=σmax/σ=1.7/0.239=6.62>[3], 应力安全系数满足要求。
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5.3、牵引索作用在锚碇上的外力计算
5.3.1、吊运拱肋至索跨中时牵引索对两岸锚碇作用力计算 (1)、左岸
从前面的计算,吊运至索跨跨中时牵引力W=76.081 KN。则跑头牵引力:F= W/(η3+η4+η5)=76.081/(0.983+.984+.985)=27.491 KN。 跨中垂度f1=f2=16.7272m。
如图(7)示,拱肋吊运至索跨跨中时牵引对左岸锚碇的作用力主要为后牵引松弛张力W3、跑头力ηF及来回线通线张力η2F。先计算牵引滑车组与水平线夹角γ:
107.285mT′H′ ηFV′ η2 F13°W3F8t牵引卷扬机G1图(7) 吊运至跨中时牵引对左岸锚碇力作用示意图γ=tg-1(f1/107.285)=tg-1(16.7272/107.285)=8.861848°。 则、对锚碇竖直作用力: V′=W3×sinγ+ηF×sin67°
=10.037×sin8.861848°+0.98×27.491×sin13°=7.607 KN。 对锚碇水平作用力:
H′=W3×cosγ+η2F+ηF×cos67°
=10.037×cos8.861848°+0.982×27.491+0.98×27.491×cos13° =62.501 KN。
则千斤绳张力T′=V?2?H?2=25.8582?45.2652=62.963 KN。
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f1γ
(2)、右岸
107.285m η2 FV′T′H′f2γWG1图(8) 吊运至跨中时牵引对右岸锚碇力作用示意图
如图(8),γ=tg-1(f2/107.285)=8.861848°。 则、对锚碇竖直作用力:
V′=W×sinγ=76.081×sin8.861848°=11.720 KN。 对锚碇水平作用力: H′=W×cosγ+η2F
=76.081×cos8.861848°+0.98×27.491=101.575 KN。 则千斤绳张力T′=V?2?H?2=11.7202?101.5752=102.249 KN。 5.3.2、拱肋在左岸起吊时牵引对两岸锚碇作用力计算
计算牵引力很小,不做控制,忽略本阶段牵引对锚碇的作用力计算。 5.3.3、右岸拱脚段就位时牵引对两岸锚碇作用力计算 (1)、左岸
从前面的计算,后牵引松弛张力W3=16.148 KN,垂度f1=13.14443m,f2=11.8395m。 如图(9)示,右岸拱脚段就位时牵引对左岸锚碇的作用力主要为后牵引松弛张力W3、跑头力ηF及来回线通线张力η2F。先计算牵引滑车组与水平线夹角γ:
γ=tg-1(f1/175.8)=tg-1(13.14443/175.8)=4.2760°。 则、对锚碇竖直作用力:
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175.8mT′H′ ηFV′ η2 F13°W3F8t牵引卷扬机G1图(9) 右岸拱脚就位时牵引对左岸锚碇力作用示意图V′=W3×sinγ+ηF×sin13°
=16.148×sin4.2760°+0.98×49.471×sin13°=12.110 KN。 对锚碇水平作用力:
H′=W3×cosγ+η2F+ηF×cos67°
=16.148×cos4.2760°+0.982×49.471+0.98×49.471×cos13° =110.854 KN。
则千斤绳张力T′=V?2?H?2=12.1102?110.8542=111.514 KN。 (2)、右岸
如图(10),γ=tg-1(f2/38.77)=tg-1(11.8395/38.77)=16.9815°。
f1γ
38.77m η2 FV′T′H′W图(10) 右岸拱脚段就位时牵引对右岸锚碇力作用示意图则、对锚碇竖直作用力:
V′=W×sinγ=136.91×sin16.9815°=39.986 KN。 对锚碇水平作用力:
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f2γG1