无支架缆索吊机系统计算分析

无支架缆索吊机系统计算分析

作者：陈裕波 杨艳

来源：《城市建设理论研究》2013年第01期

摘要 拱桥无支架施工多采用缆索吊机系统进行架设，本文系统介绍了缆索吊机系统的设计计算过程及拱箱安装阶段受力分析，通过有限元软件SAP2000建模计算，对同类型桥梁有参考价值。

关键词 缆索吊机；主索；塔架；计算；分析

中图分类号：TU74 文献标识码：A 文章编号：

作者简介 陈裕波(1977—)，男，江西广丰人，高级工程师。研究方向：道路与桥梁工程。 杨艳（1979—），女，四川邛崃人，讲师。研究方向：交通运输工程。

1 工程概况

XX上承式预制安装箱型钢筋砼拱桥，拱圈净跨L0=90m，矢跨比为1/6，拱轴系数

m=1.988，拱箱断面由3片单箱组成，采用预制缆索吊装施工。每片箱宽为1.5米，高1.5米，分五段制作吊装，设计最大净重量为73.425吨。

2 主索计算

根据静力平衡原理进行计算，首先假设主索初始垂度，即空索垂度；然后计算重索垂度。主索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。

建立假设的重索垂度，重索长度计算方程组，一是以图形几何关系算得S；二是以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)，则假定重索垂度为所求解，其它需要值也迎刃而解。

2.1 主索张力计算

主索采用两组6∮47.5mm(6×37+1)的钢索，公称抗拉强度1700MPa，单根破断拉力为

1175KN。根据现场拟定悬索跨度为L＝162.54米，空索垂度f0＝12m，矢跨比为13.5。设计最大净重量为73.425吨（边箱最重），主索按吊运边箱控制设计。吊运工况按预制场起吊、拱脚段就位、运输构件至拱顶及运输至索跨跨中共四种工况计算。经计算拱箱吊运至索跨跨中时，主索张力最大，主索最大张力Tmax=2340.484KN，安全系数K=3.014

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