最新【精品】范文参考文献专业论文菱形变截面钢管拱桥吊装系统主索设计菱形变截面钢管拱桥吊装系统主索设计摘要：本文以芜湖市袁泽桥主拱圈及钢构格子梁吊装施工，介绍国内首座带副拱的中承式变截面钢管混凝土拱桥缆索吊装系统的设计及应用。关键词：变截面；钢管拱；钢构格子梁；缆索吊装；主索设计验算及应用中图分类号：U448.22+2文献标识码：A文章编号：前言钢管混凝土拱桥是我国桥梁建筑中的新型结构形式，具有自重轻、强度高、抗变形能力强、抗腐蚀性和耐久性好、施工简便、工期短、外型美观等优点，近几年发展迅速。本桥根据青弋江两岸现场施工条件，经多种方案比选，决定采用塔架缆索吊装系统和扣挂系统，分段悬臂安装，单肋合拢（见图1）。图1袁泽桥桥拱肋安装过程照片1.工程概况芜湖市弋江路改建工程袁泽桥主桥采用带副拱的中承式钢管砼拱桥：拱圈由主拱和副拱组成。横向采用两幅桥分幅设计，并分期实施。主桥拱圈与拱座基础固结，主桥跨中主梁采用钢格构叠合梁模式，半飘浮体系设计。主拱圈轴线采用悬链线，理论拱轴线拱脚水平距离为135m，矢高30m，矢跨比1:4.5，拱轴系数m=1.5，两拱肋轴线横向间距26.75m。设计考虑拱肋安装采用缆索吊装方案，并根据航道通航能力和现场实际情况，将主拱圈共划分为11节段，即：2A段:28.7t、2B段：33.6t、2C段：25.1t、2D段：23.0t、2E段：28.6t、F段：17.6t.2.缆索吊机及扣挂系统的设计表2-1一套吊装系统钢索规格表2.1缆索吊机的选用根据现场实际情况，结合我公司同类工程施工经验和施工技术水平，主桥钢结构采用缆索吊装、节段扣挂法施工。根据拱节最大吊重360kN（含跑车、起重索等）,选用每组承载力为470kN的缆索吊机。缆索吊装系统分为主塔（包括塔顶构造）、索道（主索、工作索、压塔索、风缆）、扣索和主地锚四大部分。吊装系统主跨径150m，后锚端跨径为112m,与水平线夹角30°。全桥设置2套主索吊装系统，主索塔和扣索塔合一，系统各种钢索的规格表2-1。2.2缆索吊机主索(承重索)的设计2.2.1承重主索的受力分析及计算按最大吊重的1.3倍考虑的缆索吊机。主索垂度取L/15，则此时主索最大垂度为10m。承重主索的简化受力计算模型见图3-1所示。计算如下：图2-1承重主索受力计算模型对于缆索这种柔性结构，几乎不具备抗弯能力，即主索索长范围内的任意一点弯矩可以认为是零（固定端除外。两端点存在微小弯矩，对计算影响很小，可以忽略），从而再建立如下平衡方程：则：，南岸主索主力：北岸主索主力：主索最大主力2.2.2承重主索破断拉力计算承重主索拟用6根Φ47.5纤维芯钢丝绳（6×37+1），钢丝绳公称抗拉强度为1570MPa，单根钢丝绳破断力P=1305.2kN，折减系数k取0.82，则主索总破断力2.2.3承重主索安全分析＞[3]（式中1.2为吊重冲击影响的动载系数）满足安全需要，则承重主索选用6根Φ47.5钢丝绳。2.2.4承重主索应力验算1)主索在跑马滑车作用下弯曲应力：式中：―主索弹性模量，Ek=75GPa―主索最大张力，Tmax=1776.42kN―集中荷载，P=440/2=220kN―主索截面积，F=6×843.47=5001mm2―跑车轮数，n=12则:σ=351+51=402MPa则：K=[1570]/402=3.9≥2.0(满足要求)2)主索在索鞍处的接触应力：则：K=[1570]/539=2.7≥2.0(满足要求)2.2.5承重主索安装张力及安装垂度计算吊点空载时作用于主索的集中荷载，根据索结构张力方程：式中：对线接触索Ek=75GPa，上述公式假设钢索在索鞍上不发生滑移，若考虑锚跨端主索滑动对主跨端的影响，则：Ek=75GPa×150m/(112+150+97)m=31GPa；?主索截面积；H=1776.42KN；；P=440kN；G=150×g=78kN；，利用上述张力普遍方程解得H0=214kN对应空载垂度为：f=gL2/(8H0)=0.523×1502/(8×214)=6.79m，对应空载相对垂度为：f/L=1/22.12.2.6吊装A段时的主索计算吊装A段时，跑车离索塔最小水平距离X=15m,拱肋安装重量T=18.9t,则集中荷载Qx=233.9kN；均布荷载q=0.523KN/m（含牵引索等）。由张力方程：设A=上述方程简化为：，解得：主索垂度fA段===4.14M主索升角：α=2.2.7安装B段时的主索计算吊点距塔架X=20m，由张力方程知：张力方程为：，解得：主索垂度为：fB段=主索升角：αB=3.1起吊索（起重索）--各吊段中