春晓大桥缆索吊装系统计算书1主索验算1.1缆索吊机主索概述本桥缆索吊机主索的计算跨径布置为224+336+224mm，采用各跨连续布置，中间转点支撑于塔架的索鞍上，两端锚固在锚碇装置上，鞍座顶与锚碇的竖直距离为126m，主索在施工中的最大垂度垂跨比为1/13（25.8m）。主索分两组，每组由8φ56mm（CFRC8×36SW）满充钢丝绳组成。缆索吊机的设计吊重为4×87.5t，吊点纵向间距9m。1.2计算荷载参数1.2.1结构参数表1结构计算特征参数特征参数取值特征参数取值主跨径（m）336主索弹性模量（GPa）130边跨径（m）224224钢丝强度（MPa）1960边跨倾角（゜）29.3629.36单根主索截面积（mm2）1667索鞍高度126主索线膨胀系数0.000012最大垂跨比fmax＝1/13主索最小破断力（t）250主索截面组成2－8φ56（CFRC8×36SW满充式钢丝绳）计算总荷载（t）3501.2.2荷载参数（1）均布荷载单组主索8根，本桥不采用承索器，均布荷载只考虑主索自重，单根索自重W=14.98kg/m。单组主索每延米重量为119.84kg。（2）集中荷载（单位：t）本桥跨中2号节段重量为265.3t，靠近塔端最重12节段重量为338.1t。因缆索系统主索张力在吊重荷载位于跨中时最大，计算中施工控制荷载的选取以跨中2号节段为准，以靠近塔端最重12节段重量为施工验算荷载对主索进行验算。表2集中荷载组成项目吊重（t）吊具重量天车及滑车重量起吊和牵引绳重量总集中荷载控制计算265402420349施工验算338.1402420422设计吊重工况:选取设计吊重荷载为350t，采用双吊点起吊，平均到单根主索，每个吊点:P=10.9375t。施工验算工况：验算吊重荷载422t，采用双吊点起吊，平均到单根主索，每个吊点:P=13.1875t。1.3计算假定为简化计算，对主索计算做如下假定：（1）不计塔顶的水平位移影响；（2）塔顶索力在索鞍两侧连续，即索力满足在索鞍两侧相等的条件；（3）承重索的自重恒载沿索为恒量，承重索在自重作用下呈悬链线，且满足线性应力应变关系；（4）在缆索吊装系统计算中，忽略滑轮直径和滑轮摩擦力的影响；（5）吊重集中荷载由4个吊点平均分担。1.4计算理论1.4.1悬链线基本方程自重作用下的柔性索曲线可表示为左端水平力H、左端竖向力V分量和无应力索长S0的方程。))(ln()ln(200220HWSVWSVHVVWHEAHSX（1）))((12222022020HWSVHVWEAVSWSY（2）式中：EA-索的抗拉刚度；W-索的每延米自重；X-两支点跨度；Y-支点高差；V'-索右端竖向力。图1自重作用下的索段单元图2集中荷载作用下的柔索1.4.2缆索吊装系统多吊点主索中跨线形推导（见图2）（1）缆索吊装主索中跨线形递推公式101iiiiWSPVV......(3)iiiFHH1......(4)))(ln()ln(2121011012121111011iiiiiiiiiiiiiHWSVWSVHVVWHEASHXX...(5)))((12221210121211012101iiiiiiiiiiHWSVHVWEASVWSYY......(6)Vi为承重索i连接点右侧索段起点的竖向张力,V0=V；Hi为承重索i连接点右侧索段的水平张力,H0=H；S0i分别为i连接点右侧索段的无应力长度。Pi为吊点竖向集中荷载，Fi为吊点水平集中荷载。1.5缆索吊机重载主索线形计算1.5.1中跨跨中重载线形计算对于给定的一组H0、V0，吊装系统承重索存在一个唯一线形与之对应。中跨线形的计算就是通过不断的循环迭代计算过程，修正左端H0、V0，求解各索段[S0i,Yi]，在此基础上比较跨中点和右端点的高差，当主索通过跨中点和右端点时，其H0、V0就是我们求得的主索计算最终参数，主索线形随之确定。1.5.2边跨线形计算在上述中跨计算求出塔顶索力的基础上，采用塔顶索力连续条件，经(1)、(2)式转化成式（7）直接求解非线性方程组（7）求得各项参数。求解可采用Newton迭代法及其他方法。)7...(0)()((122),(0)()(ln()ln(),(222002022220022022010YVTWSVTWEAVSWSVSfXVTWSVWSVTVWVTEASVTVSf1.6缆索吊机空载线形计算在缆索吊装重载线形的计算中，承重索线形边、中跨的无应力长度已经求出。此处需要在总无应力索长不变的情况下，求出承重索在空载下塔顶满足索力连续条件的最终索张力。可采用二分法进行塔顶索力调整，并最终使塔顶索端张力在索鞍两侧相差足够小。已知塔顶索力求索无应力长度可通过(7)式变换求解[S0,V]T，已知索无应力长度求塔顶索张力采用式（7）变换未知数求[T,V]T。1.6缆索吊机...
