悬索桥复习材料档.doc

一、填空、选择（单选、多选）悬索桥的主要构造：主缆（索）、桥塔、锚碇、吊杆（索）及桥面，一般还有加劲肋等。2、客运索道的类型、特点，吊椅、吊篮、吊厢的相关要求？1) 单线循环吊椅(吊篮)式：这种索道设备简单、运量大、投资少、建设快，广泛用于公园、游览区和滑雪场运送人员。2) 单线脉动循环吊舱组式：是一种吊具为成组成对吊厢式索道，适合沿线支架跨距较大、距地较高的线路，并具有上下车方便，但线路长时，运输能力低。3) 单线自动循环吊舱式：这种索道运量大，自动化程度高，但设备比较复杂，投资多。4) 往复式：主要用于跨越大江、大河和峡谷，跨度可达1000米以上，并具有一定的抗风能力，安全度高，缺点是运输能力随运距增加急剧下降。5) 拖牵式：是一种乘客在运行中不离开地面的小型、简易索道，广泛用于滑雪场、滑沙场等娱乐场所。这种索道投资少、建设周期短。吊椅：是由抱索器、上吊架、带靠背的座椅与脚蹬架等组成，距离地面不超过8m。吊篮：为半封闭式的运载工具，允许离地面高度25m。吊厢：是全景玻璃的全封闭式运载工具，允许离地面高度45m。3、 现行悬索理论有哪四种？比较各悬索理论假设条件？悬链线理论和摄动法都包含两个相同的假设条件： 悬索自重沿曲线均匀分布（q）； 自曲线的顶点开始，悬索单位长度的重力折合在x轴（即水平轴）上是递增分布的（x、x3），且递增系数为无穷级数。 悬索曲线理论包含两个方面的假设条件： 悬索自重沿曲线均匀分布（q）； 自曲线的顶点开始，悬索单位长度的重力折合在x轴上是递增分布的（x2），而递增系数为一常数。抛物线理论也包含两个放年的假设条件： 悬索自重沿曲线均匀分布（q）； 悬索单位长度的重力折合在x轴上是均匀分布的（1）。显然，以悬链线理论假设条件为标准，摄动法的假设条件与悬链线理论相同；悬索曲线理论的假设条件较接近悬链线理论；抛物线理论的假设条件与悬链线理论有一定的差距。 四种理论曲线方程的比较悬链线理论的曲线方程为 （1-40）抛物线理论的曲线方程 （1-43）比较可知抛物线理论是比悬链线理论简单得多的代数函数理论悬索曲线理论的曲线方程为 （1-45）摄动法的曲线方程为 （1-47） 摄动法是从悬链线微分方程出发导出含有摄动法解的曲线方程（1-47），并对方程（1-47）取得3次幂项进行近似解；而悬索曲线是将悬链线级数展开式取其前两项，并对其第2项进行改造的近似计算理论。所以摄动法解的假设、边界及取舍条件皆比悬索理论来得严格。综上所述，以悬链线理论的假设条件和曲线方程作为衡量各法的标准，摄动法最逼近悬链线，其次是悬索曲线，抛物线误差较大。4、钢丝绳卡接法技术要点p55，承载索拆卸关键技术p109（如：不同钢丝绳直径对应的卡）索道在完成作业后即应拆卸，拆卸索道时，应充分注意操作安全和对钢索的安全保护。拆卸时，对所以张紧着（具有张力）的钢索都应使用手搬葫芦或绞盘机将其拉紧后，方能拆除卡子或夹板的固定，然后利用手搬葫芦或绞盘机缓缓地松弛。不可在钢索张紧状态下直接拆卸固定卡子或绳夹板，也不得采用松卡子打滑的办法来松弛钢索，以免钢索弹起打伤人和严重磨伤钢索，尤其是承载索的张力很大，一定要用复式滑车组进行渐渐松线（松线顺序与张紧顺序相反）。5、推导多跨有荷悬索拉力时，假设条件（10）7、索道假设前的准备工作、绞盘机安装技术要点a) 索道架设前的准备工作？制定施工计划、施工现场的准备工作。P105 1.制定施工计划：指出施工所需要的设备、材料的规格和数量，现场准备工作的内容，施工人员的人数、任务及技术要求，安装的程序及进度等 2.施工现场的准备工作 （1）根据设计文件与条件对照，复查全部设计，如有差错，应及时更改或重新设计 （2）在起终点之间修建必要的人行及材料搬运道路 （3）沿索道中心线两侧伐开障碍的树木杂物，以利于索道作业，伐开宽度2-3m （4）假设通信线路，以便架索作业及生产运营时保持必要的联系 （5）起终点和中间支架如无天然立木可利用，而需要人工埋桩时，应按设计要求预先埋设 （6）做好绞盘机安装固定锚桩和修建机棚设施工作，机棚应在承载索一侧20m以外的安全地区 （7）凡安装假设中所需要的器材、机具等，应在假设前准备就绪，并运至现场b) 绞盘机的安装技术 p89 （1）安装绞盘机的地面要平整并垫枕木，以保证整机不发生前后、左右倾斜，预防变形。 （2）绞盘机四角应用钢丝绳绷紧，且钢丝绳直径应大于15.5mm，固定绷绳的伐根一定要牢固可靠，后绷绳张紧后和绞盘机纵向中心线夹角不大于30，前绷绳与绞盘机纵向中心线夹角不大于45 （3）起重索、回空索卷入卷筒时，其导入方向与卷筒轴垂直，使钢丝绳顺序地缠绕在卷筒上，摩擦卷筒的钢丝绳的松边和紧边必须成7-10夹角，不得平行出绳，以减少钢丝绳间摩擦的机会 （4）绞盘机安装的位置应力求使绞盘机手视野宽广，瞭望清晰。 （5）绞盘机上山时，可利用复式滑车，由本机牵引，在爬犁底下加滚杠或垫木 （6）钢丝绳缠绕方向8.索道侧型设计主要参数及要求p41，承载索的校核（安全性，耐久性的验算）p42索道侧型设计（纵断面设计），索道的纵断面设计也称索道侧型设计。1 索道测型设计计算的主要参数a. 弯折角，弯折角是指相邻两跨玄线所构成的夹角。确切的说，是任意一跨的玄线的延长线之间的夹角（锐角），其计算公式为 = 12 b. 弯挠角 ，弯挠角是指承载索的悬垂曲线在支架鞍座左右两侧的切线与水平线之间所成的方向角的代数和。 =1+2c. 安全靠贴系数K，对于凹形线路，根据荷重的位置不同，由于荷重点的挠度增加的影响，支架点（即鞍座处）的钢索拉力就会导致承载索有从鞍座脱出的趋势。为防止承载索的飘拖，就必须使鞍座的支撑力大于钢索的脱出力。2. 当弯挠角 弯折角大于许用值时可采取那些措施？可视具体情况采取以下措施：增设中间支架；降低计算支架高度；中间支架高度不变，将前后跨支点升高。3. 安全靠贴系数小于许用值时可采取那些措施？增设中间支架；升高中间支架或降低前后跨支点高度；增设承载索的压索装置。4. 索道侧型设计准则：当弯折角0 时，线形是凸形，需检查承载索的弯挠角的大小；当弯折角=2.5 2)承载索耐久性 对林业索道来说，承载索较多采用Tmax/Q的值是20-30 p429、悬索桥主要构造，各构造特点、柔性吊桥主要特点悬索桥的概念、构造悬索桥也称为吊桥，指以悬索为主要承重结构的桥。其主要构造有缆、塔、锚、吊索及桥面，一般还有加劲梁。柔性吊桥概念、主要受力特征、主要参数意义和要求P256、P261-262在悬索桥中不设加劲梁，或加劲梁高度很小（h/l100）的悬索桥称为简易柔性悬索桥，简称柔性吊桥。主要受力特征：柔性吊桥是由主缆、主塔、加劲梁和吊索等构成的组合体系。恒载作用下，主缆及主塔承受结构自重，加劲梁受力由施工方法而定。成桥后，主缆和加劲梁共同承受外荷载作用，受力按刚度分配。柔性吊桥设计的主要技术参数：跨度比，是指主跨和边跨跨度的比值。柔性吊桥的跨度比必须在一定的范围，常采用2：1或4：1的边跨应考虑因温差和弹性伸长导致的对主跨悬索张力的影响。一般情况下，单跨的边跨与主跨之比应该比3跨悬索桥小，单跨的边跨跨径与散索鞍位置还有很多关系。矢度，是衡量主索线形和主索张力的尺度。在桥涵工程中的矢度与跨距的比值，又称矢跨比（工程索道中称作有荷挠系数）。矢度与主缆中的拉力和桥塔承受的压力呈反比，矢度太小，意味着主索张得太紧，容易产生疲劳，要求有强大的桥塔和锚碇，增加索桥的工程量和造价，这是非常不利的。过大矢度也会造成负面影响：它将因主索自重的增大，导致主索用钢量增大，使主索的二次应力增大，矢度越大，悬索桥竖向挠度和横向挠度都越大。同时矢度对桥塔的高度也有直接影响，它们呈正比关系，过大的矢度，要求更高的桥塔，使索桥工程造价增加。规范推荐较佳的矢度为1/61/12（0.170.08）。主索中距及宽跨比：主索中距是指主缆的中心距离，宽跨比是指主索中距与主跨跨度的比值。主索中距的大小及其跨距比值的大小和悬索桥的刚度和横向稳定性关系密切。规范要求宽跨比必须大于1/35，少数特大跨径的索桥极限取1/40。由于主索中距往往是有效桥面宽度，故而它的选择，决定桥面系的恒重和工程造价。加劲梁的高宽比与高跨比：加劲梁的梁高和梁宽之比与梁高与主孔跨度之比是密切相关的两个指标，由于加劲梁的受力状态是多跨弹性支承连续梁，梁高和主跨跨径不是那么密切，但是从风动稳定性来看，还需考虑加劲梁要有足够的抗扭刚度，以抵抗涡激共振的发生。加劲梁常有桁架式和箱梁式。主索及其固定和调整：主索是悬索桥的主体构造，规范规定必须是钢芯钢丝绳。主索的连接和固定，据规范规定有套筒连接、拉杆式固定和调整法。二、名词解释1. 工程索道：工程索道包括货运索道、客运索道、矿山索道、坑道索道、建筑索道、滑雪索道、缆索起重机和林业架空索道等一条钢索悬挂在支点之间形成的轨道，跑车(吊运车，吊椅、吊篮、吊舱、车厢等)借此集运木材(运送货物，运送乘客)，这一系统称为林业架空索道(货运索道，客运索道)，可统称为工程索道。2. 钢丝绳捻（节）距：从某一股(设为第 1 股)的某一点绕索芯旋转 1 周，至第 7 股(仍是原股)的相应点间的直线距离称之a)b)c) 、3扰度：悬索曲线上任意点于弦线之间的铅直距离4、无荷中挠度系数：任意点无荷绕度fox与无荷中央绕度fo之比值m5、索道侧型：是指连接鞍座点的线形，即将承载索支撑在空中，所构成2个或多个相互联系的悬索曲线，又称悬索纵断面。6、安全靠贴系数：在支座处，把承载索自重所产生的支承力与由于承载索弯曲而引起的脱出力的比值称为安全靠贴系数7、柔性吊桥 ：在悬索桥中不设加劲梁，或加劲梁高度很小（h/l100）的悬索桥称为简易柔性悬索桥，简称柔性吊桥。8.柔性吊桥的矢度三、问答题1、架空索道组成部分、功能？答： 钢索：供跑车行走、牵引跑车运行、捆挂木材等； 跑车：吊运木材的装置； 绞盘机：索道的动力设备； 支架：起支撑承载索保持悬空状态； 鞍座：承托承载索且减少其挠度； 止动器：固定在承载索上，使跑车在预定位置停止，以便拖集木材和卸材； 滑车：承托、转向、拉紧钢索等作用。2、客运索道与货运索道相比，有何相同与不同点？1) 相同点： 悬索的设计理论 索道索系：往复式；循环式 工作结构与架设技术2) 不同点：客运索道货运索道服务对象人货钢丝绳结构线接触（异径丝）点接触（等径丝）动力源大圆盘驱动机绞盘机（卷扬机）安全性、耐久性高低造价高低3、钢丝绳弹性伸长与弹性模量的影响因素？1) 与使用时间有关 新索 E K (0.91.0)105； 旧索 E K (1.01.1)105 常规 1.0105。 2) 与结构关系 简单 E K：单绕 E K=(0.650.85)E； 复杂 E K：双绕 EK=(0.350.60)E。 3) 与跨距l 0大小有关(由于支点位移) 长 E K：(0.91.0)105； 短 E K：l 0200 m E K=0.65105； 吊索：l 0 75 m E K=(0.150.35)105 4) 与安装拉力大小 预张力To，E K ； 预张力To，E K 。（其他机械性能如：抗拉强度、破断拉力、刚性、旋转度等需要了解。详见课本P47）4、旅游景区建设客运索道与环境如何协调？p1131) 索道线路和站址要尽可能隐蔽，不要和景区争景2) 站房设计体量要小3) 索道建设要景区的总体规划相吻合客运索道对景区的推动作用？1) 改善游客步行上山难2) 提高景区接待能力3) 扩大景区的游览范围4) 加速游客周转5) 可运输建设物资和生活物资6) 为景区发展提供资金来源（简述客运索道在景区建设中的地位和作用。如何协调客运索道在景区建设中保护和开发的关系？ 客运索道能改善游客步行上山难的现状，提高景区接待游客的能力，加速游客周转，客运索道还可以运输建设物资和生活物资，为景区发展提供资金来源。架设客运索道是利是弊关键在于是否能处理好“在保护中开发，在开发中保护”的关系。一个风景名胜区只保护不开发是不会得到发展的；另一方面，一提到开发，就毫无约束地随意进行项目建设，也会给景区造成无可挽回的破坏和损失。因而，要处理好保护与开发的关系。索道线路和站址要尽可能隐蔽，不要和景区争景；站房设计体量要小；索道建设要和景区总体规划相吻合。）5、双绕索按捻绕方法的分类，其结构与性能的比较1) 顺绕索：丝绕股、股绕索方向相同；2) 交绕索：丝绕股、股绕索方向相反；3) 混合绕索：相邻股内捻绕方向相反。结构与性能丝绕股、股绕丝表面钢丝与索轴线柔软性耐磨性扭转性顺绕索同向斜交好好大交绕索反向平行较差差小混合绕索相邻股绕向相反斜交、平行相间中中中6、为什么推荐无荷中绕系数为0.030.05？答：无荷中脑系数是衡量悬索张紧强弱的尺度（1）太大，则造成钢索弯曲大，跑车晃动大，不平稳，加快了钢索的磨损，易造成吊运木捆碰地；（2）太小，钢索预张力大，钢索拉力大，载量势必减少。若安全系数Nt一定，则d增大。故推荐0.030.057、测定架空钢索张紧度的方