重庆巫溪县某河大桥缆索吊机设计方案计算

xxxx县xx大桥缆索吊机设计方案计算资料xx1、主索计算1.1、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。1.2、计算原理及方法1.2.1、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)，则假设重索垂度为所求解，其它需要值也迎刃而解。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。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》上有登载。1.2.2、计算方法(1)、文中部分符号含义A—主索截面面积（平方毫米），—起吊岸主索后拉索与水平面夹角（度），—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/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），TP—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—起吊岸塔顶重索竖直力（千牛），V2—非起吊岸塔顶重索竖直力（千牛），△St—主索温度伸缩量（米）。(2)、计算公式①、空索计算图(1)示。先预设主索跨中安装垂度F0（可设为L/20～L/30）则：相应简支梁跨中弯距ML/2＝Q×L2/(8×cosβ)＝Q×L×/8跨间空索水平张力H0＝ML/2/F0＝Q×L×/(8×F0)跨间空索竖直力A岸：R10＝Q×L/(2×cosβ)－H0×tgβ＝Q×/2－H0×△H/LD岸：R20＝Q×L/（2×cosβ）+H0×tgβ＝Q×/2＋H0×△H/L则：后拉索空索张力空索塔顶水平力差A岸：H10＝H0－T10×cosα1（正值表示向河）(1)D岸：H20＝H0－T30×cosα2（正值表示向河）(2)空索塔顶竖直力A岸：V10＝R10＋T10×sinα1(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、S＝l+△其中、弦弧差：△＝[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。设定前吊点重索垂度F2，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)×/2C处：M2＝P×(L―L1―L2)×(L1+L2/2)/L+Q×(L1+L2)×[1－(L1+L2)/L]×/2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×/2－△H/LD岸：R2＝P×(L1+L2/2)/L+Q×/2+H×△H/L则：钢索张力主索最大张力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)主索后拉索吊重重索长AA′直线段、S1＝＝L3/cosα1弦弧差、△1＝＝Q2×L33/(244×T12×coss4α1)DD′直线段、S5＝L4/coss4α2弦弧差、△5＝＝Q2×L43/(244×T32×coss4α2)跨间部分吊重索索长AB：直线段、S22＝弦弧差、△2＝＝Q2×L1×S22/(244×H2)BC：直线段、S33＝弦弧差、△3＝＝Q2×L2×S32/(244×H2)CD：直线段、S44＝弦弧差、△4＝＝Q2×(L―L1―L2)×S42/(244×H2)则：吊重索长S＝S1+S2+S3++S4+S5+△1+△2+△3+△4+△5((11)主索吊重弹性伸伸长值增量量△S＝[(S1+S22+△1+△2)×(TT1－T10)+((S3+△3)×(TT2－H0)+(SS4+S5+△4+△5)×(TT3－T30)]//(E×AA)(12)主索温度变形△St＝S0×0.0000012×△T(113)(3)、判断主索空索和重索索情况计算算完成后，则则判断重索索长度S是否与空空索长度S0加弹性伸伸长值增量量△S加温度变变形△St(若考虑温温度影响)之和相接接近，即：：S≈S0+△S+△St，若满足足，则假定定的重索垂垂度F2合适；否否则，重新新假定重索索垂度F2，重复步步骤②的计算，直直到F2满足要求求为止。然然后判断主主索安全系系数K是否合适适，若合适适，结束计计算；否则则重新拟定定初始垂度度F0或增加运运输主索数数量A，重新进进行步骤(2)的全部部计算，直直到主索安安全系数K满足要求求。1.3、程序流流程及BASIIC语言源程程序（略）1.4、利用上上述程序对对主索张力力及主索对对塔架的作用力计算算主索采用一组55∮56.5mm(6×37+11)的麻芯芯钢索，公称抗拉拉强度170kg/mmm2。单根钢钢绳钢丝截截面积A=11778.077mm2，钢丝破断断拉力总和和为11788.07×170＝2002272KKg＝200.2722吨，整条条钢丝绳的的破断拉力力为Ｔp＝200..272××0.822(6×37+11钢丝绳破破断拉力折折减系数)＝164.2223吨。悬悬索跨度L＝295.02米，空索垂垂度f0＝14.75m，矢跨比比为L／20。经计算，拱箱节节段最大净净重量为68吨，在吊吊装计算中中，按拱箱箱68吨控制设设计，计算算重量Pmax＝68×11.2+44+1＝86.6t=886.6××9.8=8448.688KN，4吨为吊具具及配重，1吨为施工荷荷载，1.2为考虑冲冲击影响及及预制涨模模的增大系系数。吊运运工况按xxx岸预制制场起吊、xxx岸拱脚段就就位、运输输构件至索索跨跨中共共计算三种工况。利利用上述程程序计算各工况主索索受力，计计算初始数数据及计算算结果如下下：初始数据━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━吊装跨径径＝295..02米前后两吊吊点间水平平距离(单吊点取取零值)＝14米起吊岸主主锚距塔架架水平距离离＝85.662米非起吊岸岸主锚距塔塔架水平距距离＝63米两岸塔顶顶高差(起吊岸低低取正值，等等高取零值值)＝-.7米起吊岸主主索后拉索索与水平面面夹角＝20..42077度非起吊岸岸主索后拉拉索与水平平面夹角＝＝33..663度主索弹性性模量＝75..6千牛/平方毫米米安装期与与吊运期最最大温差(温度升高高取正值)＝0摄氏度[不计温度度影响]起吊结构构重量(包括吊具具及动力系系数)＝8488.68千牛主索单位位重量＝.5555千牛/米[5φ56.55mm钢索]主索破断断拉力＝82111.155千牛[5φ56.55mm钢索]主索截面面面积＝58990.355平方毫米米[5φ56.55mm钢索]拟定的主主索跨中安安装垂度＝＝14.775米[L/220=2995.022/20]]━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━主主索计算结果━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━空索索情况:──────空索索跨中垂度度F0=14.775米空索初始始长度S0=464..12811米(不含后拉拉索回头长长度)空索后拉拉索张力(较大岸)T0==4177.66667千牛起吊岸塔塔架空索水水平力差H10==17..950227千牛起吊岸塔塔架空索竖竖直力V10==2288.5688千牛非起吊岸岸塔架空索索水平力差差H20==62..057008千牛非起吊岸岸塔架空索索竖直力V20==3122.20114千牛结构后吊吊点距起吊吊岸塔架15米时的情况:[xx岸预制制场起吊]───────────────────────1、不计温温度影响后吊吊点垂度F1=8.59926822米前吊点垂垂度F2=12.5594811米跨间主索索水平张力力H=11506..687千牛主索最大大张力T=11740..247千牛起吊岸塔塔架主索水水平力差H1=--124..19644千牛起吊岸塔塔架主索竖竖直力V1=14788.0277千牛非起吊岸岸塔架主索索水平力差差H2=247..12844千牛非起吊岸岸塔架主索索竖直力V2=980..42666千牛结构后吊吊点距起吊吊岸塔架235米时的情况:[xx岸拱脚段就就位]───────────────────────1、不计温温度影响后吊点垂垂度F1=18.7799011米前吊点垂垂度F2=16.6652433米跨间主索索水平张力力H=22114..83千牛主索最大大张力T=22251..677千牛起吊岸塔塔架主索水水平力差H1=120..24555千牛起吊岸塔塔架主索竖竖直力V1=982..00799千牛非起吊岸岸塔架主索索水平力差差H2=240..73199千牛非起吊岸岸塔架主索索竖直力V2=20211.1299千牛结构吊运运至跨中时时的情况:[拱箱运运输至索跨跨跨中]───────────────1、不计温温度影响跨中主索索最大垂度度F=244.977732米跨间主索索水平张力力H=22628..329千牛跨中主索索最大张力力T=22677..819千牛主索安全全系数K=33.0666358起吊岸塔塔架主索水水平力差H1=118..79511千牛起吊岸塔塔架主索竖竖直力V1=14466.7644千牛非起吊岸岸塔架主索索水平力差差H2=401..51099千牛非起吊岸岸塔架主索索竖直力V2=19822.9988千牛━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━可见在拱箱吊运运至索跨跨跨中时，主主索最大张张力Tmaxx=2677.819KN，安全系系数K=3.07，满足足规范主索索张力安全全系数不小小于3的要求。1.5、主索应应力验算构件运输至跨中中时主索张张力最大，按按此阶段控控制计算。1.5.1、考考虑主索弯弯曲作用应应力σ＝Tmax/Ann＋V×其中：主索最大大张力：Tmax＝26777.819KN≈2677781.9Kg。xx岸塔顶钢索索受到的垂垂直作用力力V较大：V=19822.998KN≈1982299.8Kg。钢索截面积：An＝5×11788.07＝58900.35mm2＝0.000589mm2。钢索弹性模量：：E＝7.566×109Kg/mm2。塔顶主主索滑轮数数量：n＝5。代入上式得到：：主索钢丝公称抗抗拉强度：：σmax＝1.7××108Kg/mm2。则、考虑主索弯弯曲作用应应力安全系系数考虑双排座滑轮轮，则n=10，有σ＝Tmaxx/An＋V×＝8887783311.4KKg/m2。则K＝σmax//σ＝1.7××108/8888783331.4＝1.91≈[2]，应力安安全系数基基本满足要要求。1.5.2、考考虑主索接接触作用应应力σ＝Tmax/Ann＋Ce×EE×δ/D其中：钢丝直径径：δ＝2.6mm。滑轮直径：D==450mm。钢索弹性模量折折减系数：：Ce=00.1044+0.004×2dd/D。钢索直直径d＝56.5mmm。代入上式得到：：σ＝Tmax/Ann＋(0.1004+0..04×22d/D))×E×δδ/D＝5044452811.37Kgg/m2。则、考虑主索接接触作用应应力安全系系数K＝σmax/σ＝11.7×1108/5044452811.37＝3.37>[2]应力安全全系数满足足要求。2、工作索计算工作索的计算原原理和方法法与主索相相同，仍采采用上述程程序进行计计算。工作索采用一根根∮47.55mm(6×37+11)的麻芯芯钢索，公公称抗拉强强度1700kg/mmm2。单根钢钢绳破断拉拉力为117..5吨。悬索索跨度L＝295.02米，空索垂垂度f0＝9.5mm。工作索布置于主主索旁，主主要用于拱拱箱吊装施施工辅助、滑车检修、运输小型工具及施工人员等，按设计最大吊重8吨(含吊具及冲击系数)。工作索按位于塔前15米、xx岸拱脚及索跨跨中共计算三种受力工况。利用上述程序计算各工况工作索受力，计算初始数据及计算结果如下：初始数据━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━吊装跨径径＝295..02米前后两吊吊点间水平平距离(单吊点取取零值)＝0米起吊岸主主锚距塔架架水平距离离＝85.662米非起吊岸岸主锚距塔塔架水平距距离＝63米两岸塔顶顶高差(起吊岸低低取正值，等等高取零值值)＝-.7米起吊岸主主索后拉索索与水平面面夹角＝20..42077度非起吊岸岸主索后拉拉索与水平平面夹角＝＝33..663度主索弹性性模量＝75..6千牛/平方毫米米安装期与与吊运期最最大温差(温度升高高取正值)＝0摄氏度起吊结构构重量(包括吊具具及动力系系数)＝80千牛主索单位位重量＝.077943千牛/米[1φ47.55mm钢索]主索破断断拉力＝11775千牛[1φ47.55mm钢索]主索截面面面积＝8433.47平方毫米米[1φ47.55mm钢索]拟定的主主索跨中安安装垂度＝＝9.8米━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━工作索计算结果━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━空索情况:─────空索跨中中垂度F0=9.8米空索初始始长度S0=462..98522米(不含后拉拉索回头长长度)空索后拉拉索张力(较大岸)T0==88..983331千牛起吊岸塔塔架空索水水平力差H10==4.77892557千牛起吊岸塔塔架空索竖竖直力V10==42..973221千牛非起吊岸岸塔架空索索水平力差差H20==14..164447千牛非起吊岸岸塔架空索索竖直力V20==60..801005千牛结构吊点点距起吊岸岸塔架15米时的情况:──────────────────────1、不计温温度影响吊点垂度F=6..7711143米跨间主索索水平张力力H=1192.88482千牛主索最大大张力T=2212.00218千牛起吊岸塔塔架主索水水平力差H1=--5.84492888千牛起吊岸塔塔架主索竖竖直力V1=162..08355千牛非起吊岸岸塔架主索索水平力差差H2=31.8832155千牛非起吊岸岸塔架主索索竖直力V2=122..56099千牛结构吊点点距起吊岸岸塔架275米时的情况:──────────────────────1、不计温温度影响吊点垂度F=8..1044456米跨间主索索水平张力力H=2211.11883千牛主索最大大张力T=2227.99471千牛起吊岸塔塔架主索水水平力差H1=12.5582199千牛起吊岸塔塔架主索竖竖直力V1=91.5589266千牛非起吊岸岸塔架主索索水平力差差H2=21.4465122千牛非起吊岸岸塔架主索索竖直力V2=212..13966千牛结构吊运运至跨中时时的情况:─────────────1、不计温温度影响跨中主索索最大垂度度F=200.098817米跨间主索索水平张力力H=3336.55764千牛跨中主索索最大张力力T=3340.66487千牛主索安全全系数K=33.4499302起吊岸塔塔架主索水水平力差H1=17.3335433千牛起吊岸塔塔架主索竖竖直力V1=171..37133千牛非起吊岸岸塔架主索索水平力差差H2=53.2252188千牛非起吊岸岸塔架主索索竖直力V2=239..60777千牛━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━可见索跨跨中工工作索最大大张力Tmaxx=340.649KN，安全系系数K=3..45，满足规规范张力安安全系数不不小于3的要求。工工作索吊运运重量实际际小于80KN，应力安安全系数计计算略。3、起重索计算3.1、跑头拉力F及及钢索应力力验算根据前面的计算算，起吊结结构最大重重量为拱脚脚段，考虑虑吊具、冲冲击系数和和施工荷载载后，起吊吊重量共计计848668kg，采用用两台额定起起重量455t的起吊滑滑车起吊，则则每台起吊吊重量G1=G/2=848668/2=424344kg。每台台起吊滑车车走10线布置，动动头绕过塔塔顶后均进进入8t起重卷扬扬机，起重重滑轮效率率系数η=0.998(轴承)，参考图(4)，则跑头头拉力F为：F＝G1/(η3＋η44＋η5＋η6＋η7＋η8＋η9＋η10＋η11＋η12)＝(8888888888＝49299kg＝4.93t<[0..7×8]＝[5.6]t。采用8吨卷扬机机起吊满足要要求。3.1.1、起起吊索拉力力安全系数数采用Ф22mmm麻芯钢绳(6×337S+FFC)，破断拉拉力TP=24.25t。则：K＝TPP/F＝24.25/4.93＝4.92≈[5]基本满足规范要求。3.1.2、起起吊索应力力安全系数数滑轮直径D=4400mmm，φ22mmm麻芯钢绳(6×337S+FFC)钢丝直径径δ=1.0mmm，则Ce=0.1004+0..04×22d/D==0.1004+0..04×22×22//400==0.10084。σ＝F/An＋Cee×E×δδ/D＝4930/(1744.27××10-66)＋0.10084×7.556×1009×1.0/4000＝3.03388×107Kg/m2。则、接触应力安安全系数：：K＝σmax/σ＝11.7×108/3.03388×107＝5.60>[3]应力安全全系数满足足要求。3.2、起重卷扬机需需要容绳量量计算最大起吊高度＝＝塔顶高程程－起拱线线高程－空空索垂度f0＝51.437m。则、卷扬机容绳绳量：S＝51.437××10(10线)+295.02(跑车运行行范围)+500(卷扬机初初始绕绳量量)＝859.39mm。因而选用容绳量量880m的卷扬扬机起吊合合适。4、牵引索复核计计算4.1、最大牵引力计计算、xxx岸距塔塔前15m起吊时时计算牵引升角γγ：tgγ＝tgβ+(L-2x)(qq+G/LL)/(22Hx)＝0..7/2995.022+(295.02-2××22)(0.5555+848..68/295.02)/((2×15506.6687)＝0.288244。γ＝16.07904°其中：x为运输输构件中心心至塔顶座座滑轮中心心的距离，Hx为跨间主主索水平张张力，G为吊装重重量，q为主索单单位长度重重量，L为吊装跨跨径。牵引布置参考吊吊装设计图图，转向滑滑轮为球轴轴承，滑轮轮效率系数数η=0.998，跑车运运行阻力系系数f=0..012。牵引力力由跑车运运行阻力W1，起重索索运行阻力力W2和后牵引引松弛张力W3等三部分分组成。(1)、跑车运行行阻力W1W1＝G(sinγ--fcosγ)/2(因起吊时时摩擦力与与牵引方向向同，对牵牵引力起减减小作用))＝848.68××(sinn16.079004°-0.0112×coss16.0079044°)＝225.2677KN＝22.527t。(2)、起重索运运行阻力W2起吊阶段，起重重索跑头拉拉力与牵引引力同方向向，对牵引力力起减小作作用，则：W2＝-2η2F＝-2×0.982×44.93＝＝-9.470t。(3)、后牵引松松弛张力W33φ28.5mm麻麻芯钢绳(6×337S+FFC)单位长度度重量q＝4×2.766＝11.064Kgg/m。近似取后牵引垂垂度为其跨跨度的1/10，即fq＝(L-xx)/100，则：W3＝q(L-x)22/(8ffq)＝10×qq(L-xx)/8＝110.64×(2955.02-29)/8＝3679Kg≈3.6779t。则：总的牵引力力：W＝W1+W2+W3＝＝22.527-9.47+3.679＝16.736t。4.1.2、xxx岸拱脚脚段就位时时此时x=53.022m，计算牵牵引升角γ：tgγ＝-tgβ+(LL-2x))(q+GG/L)//(2Hxx)＝-00.002237+((295.02-2××53.02)(00.555+848..68/2295.002)/((2×21114.883)＝0.150966。γ＝8.58437°(1)、跑车运行行阻力W1W1＝G(sinγ++fcosγ)/2＝848.68××(sinn8.588437°°+0.0112×coss8.588437°°)＝136.749KN＝13.675t。(2)、起重索运运行阻力W2W2＝2η2F＝2×0.9822×4.933＝9.4770t。(3)、后牵引松松弛张力W3W3＝q(L-x)22/(8ffq)＝10×qq(L-xx)/8＝110.64×235/8＝32500.05Kg≈3.2550t。则：总的牵引力力：W＝W1+W2+W3＝＝13.675+9.47+3.25＝26.395t。4.1.3、拱拱箱运输至至索跨跨中中时此时x=L/2，计计算牵引升升角γ：γ＝-β=-tg-1((0.7/295.02)=--0.135779°(1)、跑车运行行阻力W1W1＝G(sinγ++fcossγ)/2＝848.68××[sinn(-0..135779°)++0.0112×coss(-0..135779°)]]＝8.173KNN＝0.817t。(2)、起重索运运行阻力W2W2＝2η2F＝2×0.9822×4.933＝9.4770t。(3)、后牵引松松弛张力W3W3＝q(L/2)22/(8ffq)＝10×qq(L-114)/22/8＝100..64×140..51/8＝1767.6Kg≈1.7768t。则：总的牵引力力：W＝W1+W2+W3＝＝0.8117+9.4770+1.768＝12.055t。4.2、牵引索安全系系数计算26.395参考图(5)，有有：Wmax＝η3F+η4F+η5F+η6F则：F＝Wmax/(ηη3+η4+η5+η6)＝26.3395/((0.9883+.9884+.9885+.9886)=7.225t≈[0.7×100]＝[7.0]t。其中0.7为卷扬机机有效系数数，10t为卷扬机机额定拉力力。因而选选用10t卷扬机做做牵引基本本合适。4.2.1、牵牵引索拉力力安全系数数：牵引索采用φ228.5mmm钢索(6×337+FCC)，钢丝公公称抗拉强强度1700kg/mmm2，破断拉拉力Tp=411.05tt，则安全全系数：K＝TP/F＝41.05/77.225＝5.68>[55]安全。4.2.2、牵牵引索应力力安全系数数钢索弹性模量折折减系数：：Ce=00.1044+0.004×2dd/D。钢索直直径d＝28.55mm，钢丝直径径δ=1.3mmm，滑轮直径径400mmm。接触应力：σ＝F/An＋Cee×E×δδ/D＝72255/(2944.51×10-66)＋0.10097×7..56×1109×1.3/4000＝2.72288×107Kg/m2。则、接触应力安安全系数：：K＝σmax/σ＝11.49××108/2.72288×107＝5.47>[3]应力安全全系数满足足要求。4.3、吊运拱箱至索跨跨中时牵引引索引起的的xx塔架不不平衡荷载载计算从前面的计算，拱拱箱吊运至至索跨跨中中时牵引力W＝12.0055t。则跑头牵引引力：F=W/(ηη3+η4+η5+η6)＝12.055/((0.9883+.9884+.9885+.9886)=3.300t。如图(6)示，拱箱吊运至至索跨跨中中时牵引对对xx岸塔架的作作用力主要要为牵引力力W及来回线线通线张力力η2F。先计算算牵引滑车车组与水平平线夹角γ1：γ1＝tg-1[(ff2-140..51×ttgβ)/140.51]＝tg-1[(224.977732--140.51×0..00237)/140.51]＝9.948003°。则、竖直力反力力：V′=W×sinγγ1-η2F×sinβ＝12.055××sin99.948803°--0.9882×3.30×siin0.1359947º==2.075t。水平力反力：H′＝W×cosγ11+η2F×cosβ＝12.055××cos99.948803°++0.9882×3.30×coss0.13359477º=15.043t。则千斤绳张力TT′===15.185t。牵引产生的塔架架外力：水平力：ΔH＝＝H′-T′×cosα2＝15.043-15.185×ccos333.6633°＝2.404t。竖直力：ΔV＝＝V′+T′×sinα2＝2.075+15.185×ssin333.6633°＝10.492t。5、扣索张力及安安全系数计计算为简化计算，扣扣挂体系按按平面杆系结结构进行计计算。因在在拱肋合拢拢及轴线标标高调整完完成之前，各各分段接头头是通过接接头连接螺螺栓进行临临时连接；；在拱肋合合拢及轴线线标高调整整完成之后后，才进行行接头的焊焊接；因而而各分段点点按头接铰铰接考虑，扣扣索与各扣扣段一起构构成一静定定结构，按按照静力平平衡方法来来计算是比比较合理的的，并能够够保证有足足够的安全全系数。每按力算时肋较肋每装第第拱段行每按的力计合时范拢一二、三段扣索皆皆通过塔顶顶座滑轮锚锚固于主锚锚碇上，一一段扣索通通过设置于于交界墩顶顶的座滑轮轮进入两岸岸台尾的一一扣锚墙锚锚固。5.1、xx岸扣挂系统统计算(1)、拱脚段段吊装阶段段力作用简图及相相关几何尺尺寸如图(7)示。为简化化计算，几几何尺寸及及扣索角度度由CAD图形直接接丈量，拱拱肋重量及及风缆初张张力计算如如下：边净G初力按另两横力到实所风初游产向为o°n=4游初：4i°s=4纵荷o°s5×2c0向载i°2i°4阶索×9/F76F120208+276.×1/3=6(2)、第二段段吊装阶段段力作用简图及相相关几何尺尺寸如图(8)示。因拱肋分段长长度相差不不大，第二二段重量G2近似仍取68t。所风初游产向为os8.游初：1nc4.纵荷3c8.c4o向载355n段×4/F6-8/94/.×6-8.3637阶扣安二于前载2o.5.+7c6942+i.58646i.510装的扣量19-50219T45.=1(3)、第三段段吊装阶段段力作用简图及相相关几何尺尺寸如图(9)示。第三段段重量G3近似仍取68t。所风初游产向为os3.游初：3n/353纵荷2c3.c0o°向载253n56阶×7/F.99).933+791.×3/2=阶索安三于前载3o.8.+7c8476+i.88273i.806装的扣量24-2/9=T72阶扣安二于前载3s5°.+2c6913n5°.-2s693装的扣量30).6T120(4)、合拢段段吊装阶段段力作用简图及相相关几何尺尺寸如图(10)示。拱顶段段重量G4近似仍取68t，根据规规范取拱顶顶段一半的的重量作用用于两岸第第三段前端端，则P=688/4=117t。段安三增3325271138T73801段力安三于前载13=0c8433i.870s8463装的扣量32/9=T-3段张安二于前载.5144×20=.5.-4×20=装的扣量30).6.T755.2、xx岸扣挂系统统计算(1)、拱脚段段吊装阶段段力作用简图及相相关几何尺尺寸如图(11)示。重实所风初游产向为os3.游初：6no57纵荷oc3.c5o向载i57n阶索×9/F76F120208+1943.).6(2)、第二段段吊装阶段段力作用简图及相相关几何尺尺寸如图(12)示。第二段段重量G2近似仍取68t。所风缆皆风的平so57向载n5阶索×4/F.95)24+82.7910阶扣安二于前载2o.2.3o.23+i.2858n9°2装的扣量19-0).6.T025(3)、第三段段吊装阶段段力作用简图及相相关几何尺尺寸如图(13)示。第三段段重量G3近似仍取68t。所风力缆横力os6.游初：6nc3.纵荷3c6.c3o向载355n.阶×7/F.99).533+991.×3/8=阶索安三于前载3o.371c30+i.3851s305装的扣量24-2/0T3阶扣安二于前载3s21c71123n9°1s71装的扣量30).68T30(4)、合拢段段吊装阶段段力作用简图及相相关几何尺尺寸如图(14)示。拱顶段段重量G4近似仍取68t，根据规规范取拱顶顶段一半的的重量作用用于两岸第第三段前端端，则P=688/4=117t。段安三增330427123T.+1段力安三于前载hs6°.×13=Δi.37.×13=装的扣量24-2/0-T50段张安二于前载hs9°.+.)s9°9hn9°0.)n9°9装的扣量30).6.tT2625.3、各扣挂阶段扣索索力汇总及及张力安全全系数计算算根据前面的计算算，各吊装装阶段扣索索力汇总如如表(1)：表(1)各阶段扣扣索力计算算成果表（t）扣挂状态xx岸xx岸一扣索力(T11)二扣索力(T22)三扣索力(T33)一扣索力(T11)二扣索力(T22)三扣索力(T33)第一段34.61537.051第二段56.19548.76258.30954.380第三段30.78877.01372.73530.22585.57383.161合拢段25.14369.582105.819923.59376.767120.4988张力安全系数K3.463.053.103.333.272.72扣索皆采用6××37+11的麻芯钢钢索，公称称抗拉强度度170kkg/mmm2。第一段段采用2∮43.55mm钢索，钢丝丝破断拉力力总和为2×1118.5==237tt，钢丝绳绳破断拉力力TP=237××0.822=1944.34t；xx岸第二二段采用2∮47.55mm钢索，钢丝丝破断拉力力总和为2×1443=2886t，钢丝绳绳破断拉力力TP=234.552t；xx岸第二二段采用2∮52mm钢索，钢丝丝破断拉力力总和为2×1770.5==341tt，钢丝绳绳破断拉力力TP=279.662t；第三段段采用2∮56.55mm钢索，钢丝丝破断拉力力总和为2×2000=4000t，钢丝绳绳破断拉力力TP=328t。扣索张力安全系系数：K=TP/Ti，则各扣扣索安全系系数计算结结果如表(1)示，可见见除xx岸第三三扣扣索张张力安全系系数外，其其余皆满足足规范扣索索张力安全全系数不小小于3的要求。考考虑到φ56.55mm以上上直径的钢钢绳需要订订制厂家才才加工，时时间长影响响施工工期期；且xx岸三扣扣扣索张力力在第三段段安装时为为83.1161t，合拢段段安装计算算时按规范考虑虑了一半的的合拢段重重量(P=117t)作用于第第三段前端端，而实际际拱顶段重重量由天索索承受，拱拱顶段通过过天线运输输至拱顶并并下放至设设计标高后后，通过对对称循环松松两岸1、2、3段扣索慢慢慢与拱顶顶段抵紧并并形成推力力，操作得得当合拢段段不会出现现简支搁置置于第三段段端头，推推力形成过过程中扣索索力逐渐减减小，因而而操作得当当实际xxx岸三扣扣扣索张力最最大为83.1161t，张力安安全系数K=3328/883.1661=3..94，第三扣扣采用2∮56.55mm钢索应是安安全的。6、单肋合拢稳定性性计算性用分程2计自力拱肋的横向稳定定主要依靠靠每吊装段上下下河各设一一道缆风索索(每肋12道)来保证，缆缆风索对拱拱肋的作用用，相当于于拱肋在横横向的多点点弹性支承承，减小了了拱肋的自自由长度，因而我们们在设计风风缆时，不不仅考虑了了它的强度度，而且考考虑了它的的刚度(风缆截面面积)，以保证证在最大设设计风力作作用下拱肋肋的横向位位移尽量小小。风缆的的初始张力力按5t左右控制(上下游风风缆横向水水平力应平平衡)，通过其较较大的初张张力减小垂垂度等非线线性影响，同同时对拱肋肋产生弹性性约束作用用。同时，在风缆布布置时，尽尽量满足上上下河对称称的原则，并并尽量满足足《公路桥桥涵施工技技术规范》所所要求的风风缆角度。利用《结构分析析通用程序序SAP22000》进行计算算，计算时时考虑拱肋肋自重及横横向风荷载载等作用，风缆初张力按集中荷载加入，风缆对拱肋仅考虑横向约束作用，近似按弹性支承考虑，弹簧刚度K换算得到。风缆按安装张力利用Ernst公式进行弹性模量折减。6.1、拱箱材料及截面面特性(1)、C400砼的材料料属性见图(15)，单位为为KN-m。考虑横隔隔板重量,拱箱重度度W=26KKN/m33，弹性模模量E=3..25×1107Kpa，泊松比ν=0.2。(2)、拱箱截截面特性((先安装中箱箱，因而按按中箱进行行截面特性性计算)预制拱箱高2..5m，顶顶板厚0..1m，底底板厚0..2m，腹腹板厚0..06m，顶顶板宽1..44m，底底板宽1..58m，另另内部四角角设置0.1××0.1mm倒角。利用截面设计器器自动计算算结果，见见图(16)，中性轴3轴距底边边缘距离：：y=2.5+Ycgg-0.11=2.55-1.33871--0.1==1.01129m；；截面积A=0..744mm2；扭转惯矩J=0.44303mm4；绕3轴惯矩I33==0.71146m44；绕2轴惯矩I22==0.21128m44；平行于2轴的剪切切面积AS2==0.30023m33；图(15)C440混凝土拱拱箱材料属属性图图(16)中箱箱截面大样样及力学属属性平行于2轴的剪剪切面积AS2==0.41196m33；S33、S22分别为截截面抗弯模模量，r22、r33分别为绕3轴和绕2轴的旋转转半径。6.2、荷载计算(1)、拱肋重重量拱肋自重由程序序自动记入入，图(17)示，自重重系数设为为1，即表示示全部自重重沿Z轴的负方方向作用，自自重为沿单单元长度方方向的均布布力，其大大小为重度度W与截面面面积A的乘积。图(17)荷载载工况及自自重定义(2)、风荷载载计算根据施工设计图图中的设计计说明第3页，该地区区最大风速速为Vmaxx=21..0m/s，则风压值值为Wd=Vmaxx2/1.66=2755.6255N/m2≈0.2776KN//m2，取设计风风速重现期期换算系数数k0=1.00(按特大桥)，风载阻阻力系数kk1=1.8，地理、地地形条件系系数k3=1.2。则：横向风荷载载qwh=k0k1k3WdAwh=1.0××1.8×1.2×0.2776×2..5×1=11.49KN//m。(3)、风缆初初张力上下河风缆初张张力的横桥桥向分力互互相抵消，仅仅有拱肋弯弯曲平面内内的分力作作用。根据据前面扣索索系统的计计算，风缆缆初张力如如下：xx岸：一段风缆初张力力沿拱肋弯弯曲平面内内的分力：：HF1=6.0772t=559.50566KN，VF1=3..423tt=33..54544KN；二段风缆初张力力沿拱肋弯弯曲平面内内的分力：：HF2=5.9888t=558.68244KN，VF2=5..655tt=55..419KKN；三段风缆初张力力沿拱肋弯弯曲平面内内的分力：：HF3=6.124tt=60..01522KN，VF3=5.2276t==51.70488KN。xx岸：一段风缆初张力力沿拱肋弯弯曲平面内内的分力：：HF1=4.9223t=448.24544KN，VF1=5..544tt=54..33122KN；二段风缆初张力力沿拱肋弯弯曲平面内内的分力：：HF2=5.567tt=54..55666KN，VF2=5t==49.0KN；三段风缆初张力力沿拱肋弯弯曲平面内内的分力：：HF3=4.758tt=46..62844KN，VF3=5.5994t=554.82122KN。6.3、结构的简化及及几何模型型(1)、几何模模型中各点点坐标计算算按拱顶轴线点为为坐标原点点，向xxx方向为X轴，竖直直向上为ZZ轴进行坐坐标换算，拱肋坐标由设计图SV-31给出，不再计算。风缆力作用点近似取分段点。(2)、结构的的简化单肋合拢后，各各接头焊接接完成，可可近似按无无铰拱计算算。风缆对对拱肋的约约束作用按按横向弹性支支承考虑((竖向及纵纵向约束作作用忽略不不计)，先计算各弹弹性支承的的弹簧刚度K，ΔH=K×δ。如图(18)示，拱拱肋风缆与与水平面夹夹角为β，风缆与与拱肋在水水平面上投投影间夹角角为ε，风缆长度度为L。则、根根据湖南交交通规划勘勘测设计院院主编，人人民交通出出版社1975年出版的的《公路双双曲拱桥无无支架施工工》一书有有关缆风索索的计算，有有缆风索抗抗横移的弹弹性力度系系数：K=(EEAcoss2βsin2ε)/L，其中E、A分别为缆缆风索换算算弹性模量量及钢丝截截面积。风缆皆采用2∮∮19.55mmD型钢索(6×337+FCC)，公称抗抗拉强度17000Mpa，破断拉拉力39.3吨，截面面面积A=2..82322×10--4m2，单位长长度重量q=0..026552KN//m，风缆弹性性模量Ek=7.56×107KN/m2，考虑风风缆垂度影影响，利用用Ernsst公式对弹弹性模量进进行折减。根据实测每道风风缆长度L及角度β、ε，现分别计计算其弹簧簧约束换算算刚度K值如下：：①、xx岸一段缆风：上游：β=211°，ε=50°，风风缆长度L=30mm，风缆初初张力T0=5.224t=551.352KKN。换算弹性模量EE＝EK/[1+(qL)2AEK/(122T03)]＝7.56×107//[1+(0.026552×300)2×2.82322×10-44×7.56×1007/(122×51.3523)]≈7.4998×107KN/m2。下游：β=188°，ε=52°，风风缆长度L=40mm，风缆初初张力T0=5t==49KNN。换算弹性模量EE＝EK/[1+(qL)2AEK/(122T03)]＝7.56×107//[1+(0.026552×400)2×2.82322×10-44×7.56×1007/(122×493)]≈7.434×1077KN/m2。则KC1=∑(EAcos2ββsin2ε)/L=((7.498×107×2.82232×110-4coss221°siin250°)/30++(7.434×107×2.82232×110-4coss218°ssin252°)/40==655.593KNN/m。(注：包含上、下下游风缆的的横向换算算约束弹簧簧刚度)二段缆风：上游：β=344°，ε=45°，风缆长长度L=50mm，风缆初初张力T0=5.3375t==52.675KKN。换算弹性模量EE＝EK/[1+(qL)2AEK/(122T03)]＝7.56×107//[1+(0.026552×500)2×2.82322×10-44×7.56×1007/(122×52.6753)]≈7.402×1077KN/m2。下游：β=322°，ε=48°，风缆长长度L=1200m，风缆初初张力T0=5t==49KNN。换算弹性模量EE＝EK/[1+(qL)2AEK/(122T03)]＝7.56×107//[1+(0.026552×1220)2×2.82322×10-44×7.56×1007/(122×493)]≈6.556×107KN/m2。则KC2=∑(EAAcos22βsin2ε)/L=((7.402×107×2.82232×110-4coss234°siin245°)/50+((6.5556×107×2.82232×110-4coss232°siin248°)/120=2044.889KNN/m。三段缆风：上游：β=300°，ε=45°，风缆长长度L=90mm，风缆初初张力T0=5.7703t==55.8889KNN。换算弹性模量EE＝EK/[1+(qL)2AEK/(122T03)]＝7.56×107//[1+(0.026552×900)2×2.82322×10-44×7.56×1007/(122×55..88933)]≈7.145×1077KN/m2。下游：β=299°，ε=53°，风缆长长度L=1300m，风缆缆初张力TT0=5t==49KNN。换算弹性模量EE＝EK/[1+(qL)2AEK/(122T03)]＝7.56×107//[1+(0.026552×1330)2×2.82322×10-44×7.56×1007/(122×493)]≈6.408×1077KN/m2。则KC3=∑(EAAcos22βsin2ε)/L=((7.145×107×2.82232×110-4coss230°siin245°)/90+((6.4088×107×2.82232×110-4coss229°siin253°)/130=1511.947KNN/m。②、xx岸一段缆风：上游：β=355°，ε=55°，风缆长长度L=10mm，风缆初初张力T0=5.0047t==49.4461KNN。换算弹性模量EE＝EK/[1+(qL)2AEK/(122T03)]＝7.56×107//[1+(0.026552×100)2×2.82322×10-44×7.56×1007/(122×49..46133)]≈7.552×1077KN/m2。下游：β=322°，ε=53°，风缆长长度L=10mm，风缆初初张力T0=5t==49KNN。换算弹性模量EE＝EK/[1+(qL)2AEK/(122T03)]＝7.56×107//[1+(0.026552×100)2×2.82322×10-44×7.56×1007/(122×493)]≈7.552×1077KN/m2。则KW1=∑(EAcos2ββsin2ε)/L=((7.552×107×2.82232×110-4coss235°ssin255°)/10+(7.552×107×2.82232×110-4coss232°ssin253°)/10==19377.986KNN/m。二段缆风：上游：β=300°，ε=50°，风缆长长度L=50mm，风缆初初张力T0=5t==49KN。换算弹性模量EE＝EK/[1+(qL)2AEK/(122T03)]＝7.56×107//[1+(0.026552×500)2×2.82322×10-44×7.56×1007/(122×493)]≈7.364×1077KN/m2。下游：β=300°，ε=50°，风缆长长度L=40m，风缆初初张力T0=5t==49KNN。换算弹性模量EE＝EK/[1+(qL)2AEK/(122T03)]＝7.56×107//[1+(0.026552×40)2×2.82322×10-44×7.56×1007/(122×493)]≈7.434×1077KN/m2。则KW2=∑(EAcos2ββsin2ε)/L=((7.364×107×2.82232×110-4coss230°sinn250°)/50+(7.434×107×2.82232×110-4coss230°sinn250°)/40=4133.928KNN/m。三段缆风：上游：β=355°，ε=56°，风缆长长度L=170m，风缆缆初张力TT0=5.0005t=49.049KN。换算弹性模量EE＝EK/[1+(qL)2AEK/(122T03)]＝/572402≈5.787×1077KN/m2。下游：β=333°，ε=54°，风缆长长度L=150m，风缆缆初张力TT0=5t==49KNN。换算弹性模量EE＝EK/[1+(qL)2AEK/(122T03)]＝7.56×107//[1+(0.026552×1550)2×2.82322×10-44×7.56×1007/(122×493)]≈6.101×1077KN/m2。则KW3=β=21sn/+(6.1011×107×2.82232×110-4coss233°siin254°)/150=97.185KNN/m。(3)、几何模型①、不考虑风缆作作用的几何何模型按无铰拱，不考考虑扣索和和缆风索的的约束作用用。荷载考虑虑拱肋自重重和横向风风力，不考考虑风缆初初张力的作用。其几何模型及横横向风荷载载作用如图图(19)、图(20)示。图(19)、不考考虑风缆约约束作用的的单肋模型型图(20)、不考考虑风缆约约束作用的的荷载模型型拱肋风荷载局部部放大图②、考虑风缆作用用的几何模模型按无铰拱，考虑虑缆风索的的弹性约束束作用；因因单肋合拢后后，扣索基基本完全放放松，不考考虑扣索作作用。荷载载考虑拱肋肋自重、风风缆初张力力和横向风力作作用。其几何模型及荷荷载作用如如图(21)、图(22)示。图(21)、考虑虑风缆约束束作用的单单肋模型图(22)、考虑虑风缆约束束作用的荷荷载模型6.4、单肋合拢稳定性性验算结果图(23)、屈曲曲模态分析析工况数据据如图(23)示，分分析工况类类型为Buckklingg(屈曲分析)，荷载比比例系数取取1(即计算结结果的大小小及为稳定定安全系数数)，屈曲模模态数取前前六个。(1)、不考虑虑风缆约束束作用的稳定定性计算结结果及屈曲曲模式图(24)、不考考虑风缆约约束作用的的屈曲分析析结果束稳结屈稳系.1[公施规肋全小曲定数图(25)～(277)为各模模态屈曲变变形形状，可见第1、第2、第3、第4、第6屈曲模式式为横向失失稳，第5屈曲模式式为纵向失失稳。图(25)、第11～第2屈曲模式式变形形状状图(26)、第33～第4屈曲模式式变形形状状图(27)、第55～第6屈曲模式式变形形状状(2)、考虑风缆约束束作用的稳定定性计算结结果及屈曲曲模式作定果屈稳系2[路工范安不曲定数图(29)～(30)为各模态态屈曲变形形形状，可可见第1、第2、第3、第4、第6屈曲模式式为横向失失稳，第5屈曲模式式为纵向失失稳。图(28)、考虑风缆约束束作用的屈屈曲分析结结果图(29)、第1～第4屈曲模式式变形形状状图(30)、第5～～第6屈曲模式式变形形状状7、索塔计算利用微机结构分分析通用程程序SAP22000按按空间杆系系单元进行行计算。根根据前面的的索塔外力力作用情况况，xx岸索塔塔受力较大大且高度较较高，按xxx岸塔架架控制计算算；现仅整整理xx岸塔架架计算资料料，xx岸塔架架受力计算算资料不再再整理，计计算结果见见《xx大桥悬悬索吊装技技术方案》。7.1、塔架荷荷载(xx岸)7.1.1、塔塔顶外力作用用情况(1)、作用于于塔顶的各各索力汇总总由悬索系统计算算结果，拱拱箱在运输输至索跨跨跨中时塔架架水平荷载载较大，以以此状态作作为塔架控控制计算状状态。其外外力汇总如如下：①、主索水平力：ΔH11＝40.1151t，竖直力：：ΔV1＝198..300tt。②、工作索水平力：ΔH22＝5.3225t，竖直力力：ΔV2＝23.9961t。③、牵引索水平力：ΔH33＝2.4004t，竖直力力：ΔV3＝11.3303t。④、扣索按合拢阶段T22=68..582tt，T3=1055.8199t。扣索后拉索水平平倾角33.6663°，二扣扣扣索前倾角角26.55095°°，三扣扣扣索前倾角角18.33348°°。水平力：44.×s3°s6)82o.533..663°°.t竖直力：44.×n3°n6)82i.533..663°°160..570tt。⑤、风缆索初张力设置三道后风缆缆，每道初张张力T0＝15t，后风缆缆进入主锚锚碇锚固。水平力：5533竖直力：55337。(2)、外力在塔顶的布布置(后拉索横横向水平力力忽略不计计)①、吊运边箱阶段段如图(31)示，将将各索力近近似简化为为集中力((实际座滑滑轮有一定定宽度)，2、3扣的两根扣扣索在塔头头分开相距距4m布置(各距主索索2m)，主索、工工作索、起起吊牵引索索索力皆近近似看成作作用于主索索位置的集集中荷载。则则：V1=ΔV1+ΔV2+ΔV3=198.3000+23.9961+11.3303=233.564t，H1=ΔH1+ΔH2+ΔH3=40.151++5.3225+2..404==47.88t，V2=V3=ΔV44/2=1660.5770/2==80.285t，H2=H3=ΔH44/2=166.6622/2=8..331tt，②、吊运次边箱阶阶段次边箱重量小于于边箱，荷荷载大小仍仍取吊边箱箱时产生的的荷载(偏于安全)，V1、V2、V3、H1、H2、H3与吊边箱箱相同，不不再计算。荷载在塔塔顶的位置置如图(32)示。③、吊运中箱阶段段中箱重量亦小于边边箱，荷载载大小仍取取吊边箱时时产生的荷荷载(偏于安全)，V1、V2、V3、H1、H2、H3与吊边箱箱相同，不不再计算。荷荷载在塔顶顶的位置如如图(33)示。④、架移同过缆张下位力主轴状初荷荷载在塔顶顶的位置如如图(34)示。索VV0=ΔV10+ΔV20=31.22+6.08=37.30t，H0=ΔH10+ΔH200=6.2006+1..416==7.6222t。根据前面的计算算，每道风风缆的初张张力对塔架架的水平和和竖直荷载载作用有：：V4=9.978tt，H4=-14..982tt。7.1.2、塔塔架风荷载作用用计算(仅计入纵纵向风力)计算风压W=kk1k2k3k4Wd=1.0××1.3×11.18××1.2×0.2776=0.5088KN/mm2≈50.8kg/m2。将风力简化为作作用于主弦弦上的均布布荷载：对于1m桁宽：：q1=1m×50.8kg/m2×0.55(桁架遮挡挡系数)=25.4kg/m==0.2544kg/cm。对于2mm行桁宽：q2=2m×50.8kg/m2×0.55(桁架遮挡挡系数)=50.8kg/m==0.5088kg/cm。7.1.3、塔塔架自重荷荷载根据单元单位长长度重量由由程序自动动记入，考考虑连接螺螺栓及连接接板等因数数，万能杆杆件自重乘乘以1.64倍的修正正系数，上上下分配梁梁乘以1.1倍的修正正系数。7.2、塔架结结构简化及及单元截面面特征值计计算7.2.1、材材料及截面面特性(1)、万能杆杆件及分配配梁(Q2335)材料特性性见图(35)图(35)万能能杆件及分分配梁(Q2355)材料特特性数据表表(2)、4N1(4N22)杆件截面特特性N1、N2为∠120×1200×10角角钢，其截截面特性数数据如图(36)图(36)4N11(4N22)杆件截面特特性数据表表(3)、2N1(2N22)杆件截面特特性其截面特性数据据如图(37)图(37)2N11(2N2)杆件截面特特性数据表表(4)、2N4(2N55)杆件截面特特性N4、N5为∠75×75×88角钢，其其截面特性性数据如图图(38)图(38)2N44(2N5)杆件截面特特性数据表表(5)、4N4杆件截面面特性N4为∠75×75×88角钢，其其截面特性性数据如图图(39)图(39)4N44杆件截面特特性数据表表(6)、2N3杆件截面面特性：(2∠100×75×10)N3为∠100×75××10角钢，其其截面特性性数据如图图(40)图(40)2N33杆件截面特特性数据表表(7)、4N3杆件截面面特性：((4∠100×75×10)N3为∠100×75××10角钢，其其截面特性性数据如图图(41)图(41)4N3杆件截面特性数数据表(8)、上分配梁截面特特性上分配梁为3II56c工字字钢，其截截面特性数数据如图(42)图(42)上分配梁截面特特性数据表表(9)、下分配梁截面特特性：下分配梁为2I663b工字钢，其其截面特性性数据如图图(43)图(43)下分配梁截面特性性数据表(10)、塔架后后风缆：(8φ19.55mm钢索、6××37+11麻芯)金属截面积FKK＝8×1.41166=11.22928ccm2；弹性模量EK＝＝7.56×105Kg/cmm2；单位长度重量qq＝8×1.3266Kg/m＝0.106008Kg/cm；后风缆长度L==74500cm；风风缆初张力力T0=130000kg。考虑垂度影响后后的等效弹弹性模量：：E＝EK/[1+(qL)22FKEK/(122T03)]＝7.56×105//[1+(0.106088×74500)2×11.22928××7.56×105/(122×180003)]＝7.024777×105Kg/cmm2。SAP20000程序后风缆缆钢绳材料料属性数据据录入见图图(44)；截面特性性录入数据据见图(45)，因钢索索是柔性的的，不能抵抵抗弯矩作作用，将其其抗弯刚度度设置一个个相对小的的值，利用用框架单元元来近似模模拟索。图(44)后风缆材料属性性数据表图(45)后风缆截面特性性数据表7.2.2、结结构的简化化、约束及几何何模型(1)、结构的的简化及约约束由于塔架利用MM型万能杆杆件组拼，将将其作为空空间杆系单单元进行计计算，万能能杆件各节节点为空间间铰节点，上上分配梁简简化为支承承于下分配配梁上的连连续梁，而而下分配梁梁铰支于万万能杆件柱柱头上，连连接柱头的的N7甲下端为为刚性连接接，柱脚与与地面固接接，以使结结构成为稳稳定的空间间结构。风缆按杆单元计计入，与地地面之间的的连接按固固定铰，风风缆初张力力按集中荷荷载作用在在塔架上，通通过弹性模模量折减(利用Ernsst公式)考虑风缆缆垂度影响响。(2)、几何模模型①、初始状态几何何模型初始状态风缆单单元不进入入结构模型型，按孤立立塔架进行行计算，主主要计算初初始状态在在风缆初张张力及空索索及塔架自自重作用下下塔架位移移及内力，以以控制初张张力的大小小。初始状态态几何模型型如图(46)示②、吊装状态几何模模型吊装状态风缆按按杆单元进进入结构模模型，主要要计算吊运运中箱、次次边箱及边边箱状态塔塔架位移及及内力，以以控制塔架架设计。吊吊装状态几几何模型如如图(47)示图(46)xx岸岸塔架初始始状态几何何模型图(47)xx岸塔架架吊装状态态几何模型型7.3、荷载工工况及分析析工况7.3.1、荷荷载工况(1)、初始状状态荷载工工况考虑空主索、空空工作索、风风缆初张力力及塔架自自重作用，力作用大小小如图(48)示。图(48)安装状态塔顶荷荷载作用图图(单位：kgf))(2)、吊边箱箱荷载工况况考虑边箱吊运至至索跨跨中中时主索、工工作索、起起吊牵引索索、合拢段段安装阶段段扣索、风缆初张力及塔塔架自重作作用。其塔塔顶作用荷荷载大小及及作用位置置见7.11.1节。力作用用模型见图(49)。(3)、吊次边边箱荷载工工况考虑次边箱吊运运至索跨跨跨中时主索索、工作索索、起吊牵牵引索、合合拢段安装装阶段扣索索、风缆初初张力及塔塔架自重作作用。其塔塔顶作用荷荷载大小及及作用位置置见7.11.1节。力力作用模型型见图(50)。(4)、吊中箱箱荷载工况况考虑中箱吊运至至索跨跨中中时主索、工工作索、起起吊牵引索索、合拢段段安装阶段段扣索、风风缆初张力力及塔架自自重作用。其其塔顶作用用荷载大小小及作用位位置见7..1.1节节。力作用用模型见图(51)。图(49)安装装边箱塔顶顶荷载作用用图(单位：kgf))图(50)安装装次边箱塔塔顶荷载作作用图(单位：kgf))图(51)安装装中箱塔顶顶荷载作用用图(单位：kgf))(5)、风荷载载工况仅考虑纵向风荷荷载对塔架架的作用力力，按作用用于竖向弦弦杆上的均均布荷载施施加，其荷荷载大小见见7.1..2节。力力作用模型型见图(52)。图(52)纵向风风荷载作用用图(单位：kgf--cm)7.3.2、分分析工况(1)、初始状状态分析工工况如图(53)示，为线线性静力计计算。图(53)初初始状态分分析工况组组合(2)、吊装状状态分析工工况如图(54)示，吊重状态共共计算了六六个工况，其其中线性静静力分析(LinnearStattic)和屈曲分分析(Buccklinng)各三个工工况。其中：BX+WWIN为安装边边箱+风荷载；CBX++WIN为安装次次边箱+风荷载；ZX+WWIN为安装中中箱+风荷载。图(54)塔塔架吊重时时分析工况况组合7.4、电算结果及结结果分析7.4.1、线线性静力分分析电算结果(1)、初始状状态计算结结果①、位移：如图((55)示塔顶最大纵向位位移Vy0=-9.47888cm，“-”表示方向向向后。图(55)空索及及风缆初张张力作用塔塔架位移图图②、轴力：如图((56)示塔脚杆(4N11)最大压力N=-10002266.9kg≈-1000.2277t<[Nyy]=-133tt，最大拉拉力N′=724666.7kg≈72.4468t<<[Nl]=1336t；其余内内腹杆受力力也皆满足要要求。万能杆件容许外外力按《M型万能杆杆件容许外外力计算表表取值》，外外能杆件容容许外力按按受拉、受受压(考虑按长长细比折减减)、和联结(螺栓抗剪剪和节点板板孔壁挤压压)分别进行行计算，按按不利情况况控制其容容许外力。图(56)空索及及风缆初张张力作用塔塔架轴力填填充图(红色表示示受压、黄黄色表示受受拉)(2)、吊运边边箱阶段计计算结果①、位移：塔顶最大纵向位位移(节点编号212))Vy=7.372448cm，方向向向前，最大竖竖向位移Vz=-1.680058cmm。位移图图未示。②、轴力：如图((57)示塔脚杆(4N11)最大压力N=-1368826.88kg≈-1366.8277t≈[Ny]]=-1333t。斜斜腹杆最大大压力N=-422.87t<[[Ny]==-55.2t(3N3))，最大拉拉力N′=22.268t<<[Nl]=56.85t(联结控制)。水平杆2N4(4N4))亦在容许许受力范围围内。图(57)吊运边边箱阶段塔塔架轴力填充图③、上、下分配梁梁最大弯矩矩及剪力：上分配梁3-33轴弯矩如如图(58)示，上分配配梁2-2轴弯矩图图、下分配配梁弯矩图图及上下分分配梁剪力力图未示。上上、下分配配梁最大弯弯矩和剪力力如下：上分配梁：M33=90555023kkg.cm，M2=31811535kkg.cm；Q3=-241557.2kg，Q2=-1395522.33kg。下分配梁：M33=91400009kkg.cm，M2较小，忽忽略不计；；Q2=-915444.5kg，Q3较小，忽忽略不计。图(58)吊运边边箱阶段上上分配梁3-3轴弯矩图(单位：kg.ccm)④、后风缆最大拉力力：Tmax=T00+ΔT=18++1.8001=199.8011t；拉力安全系数KK=TP/Tmaax=8(每道风缆缆线数)×199.65//19.8801=77.94>>[3]。(3)、吊运次次边箱阶段段计算结果果①、位移：塔顶最大纵向位位移(节点编号212))Vy==3.911364ccm，方向向向前，最最大竖向位位移(节点编号208))Vz==-1.166605ccm。位移移图未示。②、轴力：如图((59)示塔脚杆(4N11)最大压力N=-999975..9kg≈-99.976t≈[Ny]]=-1333t。斜腹杆杆最大压力力N=-447.706t<<[Ny]]=-75.6t(4N3联结控控制)，最大拉拉力=25.008t<<[Nl]=75.6t(4N3联结结控制)。水平杆2N4((4N4))亦在容许许受力范围围内。图(59)吊运次边箱箱阶段塔架架轴力填充充图③、上、下分配梁梁最大弯矩矩及剪力：上分配梁3-33轴弯矩如如图(60)示，上分分配梁2-2轴弯矩图图、下分配配梁弯矩图图及上下分分配梁剪力力图未示。上上、下分配配梁最大弯弯矩和剪力力如下：上分配梁：M33=86500401kkg.cm，M2=37733445kkg.cm；Q3=-286660.9kg，Q2=-1760034.33kg。下分配梁：M33=88100170kkg.cm，M2较小，忽忽略不计；；Q2=882661.0kg，Q3较小，忽忽略不计。图(60)吊运次次边箱阶段段上分配梁梁3-3轴弯矩图(单位：kg.ccm)④、后风缆最大拉力力：Tmax=T00+ΔT=18++1.1333=199.1333t；拉力安全系数KK=TP/Tmaax=8(每道风缆缆线数)×199.65//19.1133=8.22>[33]。(4)、吊运中中箱阶段计计算结果①、位移：塔顶最大纵向位位移(节点编号209)VVy=2.251882cm，方向向向前，最最大竖向位位移Vz=-1.1106277cm。位移移图未示。②、轴力：如图((61)示塔脚杆(4N11)最大压力N=-633653..0kg≈-63.653t≈[Ny]]=-1333t。斜腹杆杆最大压力力N=-443.274t<<[Ny]]=-75..6t(44N3联结控制)，最大拉拉力=27.05t<[[Nl]=56.7t(3N3联结控制)。水平杆2N4((4N4))亦在容许许受力范围围内。图(61)吊运中中箱阶段塔架架轴力填充充图③、上、下分配梁梁最大弯矩矩及剪力：上分配梁3-33轴弯矩如如图(62)示，上分分配梁2-2轴弯矩图图、下分配配梁弯矩图图及上下分分配梁剪力力图未示。上上、下分配配梁最大弯弯矩和剪力力如下：上分配梁：M33=58355886kkg.cm，M2=35500278kkg.cm；Q3=-142233.7kg，Q2=272443.5kg。下分配梁：M33=90500867kkg.cm，M2较小，忽忽略不计；；Q2=-906553.1kg，Q3较小，忽忽略不计。图(62)吊运中箱阶阶段上分配配梁3-3轴弯矩图(单位：kg.ccm)④、后风缆最大拉力力：Tmax=T00+ΔT=1