通麥特大橋貓道計算手冊

1、精心整理通麥特大橋貓道計算書（評審稿）四川路橋建設(shè)股份有限公司通麥特大橋項目經(jīng)理部二O 一三年九月精心整理通麥特大橋貓道計算書編制復核審核項目負責人 ./' Xr 1四川路橋建設(shè)股份有限公司 通麥特大橋項目經(jīng)理部二O一三年九月精心整理編制依據(jù)通麥特大橋設(shè)計圖紙公路橋涵設(shè)計規(guī)范(JTGD60-2004)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范(GB50017-2003)公路橋梁抗風設(shè)計指南公路工程施工安全技術(shù)規(guī)程(JTJ076-95)公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范(JTGD63-2007)重要用途鋼絲繩(GB8918-2006)鋼結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量驗收規(guī)范(GB50205-2001)橋梁纜索用熱鍍鋅鋼絲(GB/T17101

2、-2008)一般工程用鑄造碳鋼件(GB/T11352-2009)架空索道工程技術(shù)規(guī)范(GB50127-2007)纜索起重機技術(shù)條件(SL375-2007)起重吊裝常用數(shù)據(jù)手冊.通麥特大橋貓道計算書1工程概況貓道是大跨徑懸索橋施工必備的臨時結(jié)構(gòu)，為主纜架設(shè)、索夾和吊索安裝、主纜防護 等提供施工操作平臺、材料及工具運輸通道，其使用從始至終貫穿懸索橋整個上部構(gòu)造安 裝施工過程，使用周期長，結(jié)構(gòu)設(shè)計首先考慮抗風穩(wěn)定性及結(jié)構(gòu)安全，確保施工安全；其 次要考慮施工簡便、降低成本。1.1 貓道布置貓道面層距主纜空載中心線下方 1.5m,寬3.6m。貓道采用兩跨連續(xù)結(jié)構(gòu)，跨徑與橋型布置相同：80.182m+25

3、8.64m貓道面網(wǎng)長度約351m每條貓道承重結(jié)構(gòu)由4根48貓道承重鋼絲繩及2根48門架支承鋼絲繩組成， 貓道承重鋼纜和門架支承繩之間通過門架形成空間結(jié)構(gòu)。1.2 貓道門架每條貓道設(shè)貓道門架6個，邊跨1個設(shè)置于跨中；中跨5個，間距48m門架主要用 方鋼制作。-_jf-一一”1.3 貓道底梁貓道底梁作用是把4根貓道承重純連接成整體共同受力，以提高貓道的整體剛度。貓 道底梁分為兩種，中間底梁(IF) 52根，門架底梁6根。1.4 貓道面層貓道面層由承重網(wǎng)、步行網(wǎng)及防滑方木組成。承重網(wǎng)為 5直徑，50mme 75mm步行 網(wǎng)為2直徑，25m佛25mm欄桿網(wǎng)為5直徑，50mm( 100mm方木加勁條 3

4、0mm( 50mm x 1500mm 間距 50cnr面網(wǎng)與方木用騎馬釘連接，方木與沉重純用14#鐵絲綁扎，相鄰面網(wǎng)及欄桿網(wǎng)之間搭接用14#鐵絲纏繞并焊接，面網(wǎng)與欄桿網(wǎng)之間用 14#鐵絲連接。1.5 抗風抑振系統(tǒng)2根小32(6 X 37S+IWR)&成抗風纜由于橋區(qū)地處風口，每條貓道系統(tǒng)主跨設(shè)置一套由 純。1.6 錨固及垂度調(diào)整系統(tǒng)面層承重純通過錨梁錨固在重力錨預(yù)埋牛腿上，門架支承繩及扶手純均通過散索鞍門 架的轉(zhuǎn)向裝置錨固在錨定上。承重純的垂度調(diào)整通過錨梁上的拉桿進行調(diào)整。1.7 承重繩下壓裝置及變?yōu)殇摷苡捎诓捎脙煽邕B續(xù)鋼絲純，當面層承重鋼絲繩通過塔頂主索鞍兩側(cè)時，面層承重鋼絲 繩之問

5、間距進行調(diào)整，其間距調(diào)整裝置稱為變?yōu)殇摷?，變位鋼架用型鋼制作。為保證貓道面層與主纜之間的距離有足夠的操作空間，在索塔順橋向兩側(cè)設(shè)沉重純下 壓裝置，下壓裝置主要由下壓梁、滑車組及錨固結(jié)構(gòu)組成。為保證面層承重繩與貓道門架支承繩的豎向間距，門架支承繩的轉(zhuǎn)向點設(shè)置在塔頂門 架頂部。貓道構(gòu)件統(tǒng)計表F 7 J I貓道承重索小 48(6 X 37S+IWR)8.78kg/m435.12kg/m1870門架承重索4 48(6 X 37S+IWR)8.78kg/m217.56kg/m1870扶手繩 20(6 X 37S+SF)1.48kg/m22.96kg/m欄桿繩 14(6 X 37S+SF)0.727kg/

6、m42.908kg/m貓道鋼絲網(wǎng)底面網(wǎng)(爐 5, 50X75+ 2, 25X25) 側(cè)面網(wǎng)(爐5, 100X 50)37.6kg/m137.6kg/m防滑木方50X 30X 15002.7kg/m12.7kg/m0.5m 一道其他恒載10kg/m110kg/m貓道門架Q235A1280.94kg11280.94kg48m一道大橫梁及扶手立柱Q235A62.64kg162.64kg6m一道小橫梁及連接系Q235A17.647kg117.647kg6m一道貓道滾輪35.185kg135.185kg9m一道【2】貓道承重索計算2.1 荷載計算（按單幅貓道計算分析）荷載包括恒載、活載及風力等附加荷載（

7、本貓道跨徑小，借鑒同類似橋梁溫度荷載小 于1%不列入計算）。包載包括承重索、面層、欄桿、索股滾輪支架，均折合為均布荷載計。（1）承重純自重4 根 小 48(6 X 37S+IWR)=35.12kg/m(2)門架承重繩2 根148(6 X 37S+IWR)=17.56kg/m(3)扶手繩及欄桿純2 根 20(6 X 37S+SF)=2.96kg/m4 根 14(6 X 37S+SF)=2.908kg/m合計折合每米重量：5.868kg/m(4)貓道面網(wǎng)重量底面網(wǎng)(/ 5, 50X 75+爐 2, 25X 25)側(cè)面網(wǎng)(/5, 100X50)折合每米重量：37.6kg/m二 I;.二(5)防滑方木

8、/0.5m設(shè)置一道,1Z 匚匚一.')50X30X 1500=1.35kg/根折合每米重量：1.35kg/根X 41B=5.4kg/m(6)大橫梁及立柱欄桿/6m設(shè)置一道折合每米重量：62.64kg/6m=10.44kg/m(7)小橫梁及連接系統(tǒng)/6m設(shè)置一道折合每米重量：17.647kg/6 m=2.94kg/m(8)索股滾輪及支架/9m設(shè)置一道折合每米重量：35.185kg/9m=3.91kg/m(9)綁扎防滑方木鐵絲、索夾及其他線纜(電纜等)折合每米重量：4.0kg/m貓道門架承重繩和貓道扶手純在施工過程中自身承受其自重，同時門架承重繩和扶手 純參與受力，因此恒載計算時不考慮其傳

9、遞自重荷載，同時驗算承載能力時，不將其承載 能力帶入驗算，將其承載能力作為安全儲備。精心整理恒載合計：(1) (9) =35.12+2.91+37.6+5.4+10.44+2.94+3.91+4=102.32kg/m2.1.2 活載活載包括主纜索股、牽引繩及施工人員自重，最終轉(zhuǎn)化為均布荷載(1)主纜索股施工時每條貓道考慮2根主纜絲股來計算活荷載，兩根絲股單位長度荷載為： 21.2kg/m*2=42.2kg/m.(2)施工人員自重設(shè)計每條貓道按15個作業(yè)人員計算，每個人員重70kg,換算為單位長度活荷載為： 4.12kg/m o(3)牽引純采用 32(6 x 37S+SF)=3.9kg/m合計活

10、載：42.2+4.12+3.9=50.22kg/m 。2.1.3 風荷載(1)風載a、等效靜陣風風速計算查表得該地區(qū)基本風壓為 0.35KN/nf (n=50) (H=300。，作用在貓道上的靜力風載強 度。 二 7, J/ , ,貓道中點距離地面高度55.14m。則設(shè)計基準風速對應(yīng)貓道跨中點，其值為等效靜陣風風速取Vg =1.21Vd = 37.631m/s,對應(yīng)于貓道跨中點標高處。b、靜三分力系數(shù)靜三分力系數(shù)是風載和靜風穩(wěn)定計算的依據(jù)，鑒于本橋貓道尚未進行風洞試驗，故參 考宜昌長江公路大橋施工貓道取值貓道靜力三分力系數(shù)-12-0.02050.9033-0.0958-10-0.01740.8

11、215-0.0649-8-0.01550.7827-0.0913-6-0.01260.7321-0.0986-4-0.01040.6735-0.0482-2-0.00910.6206-0.07560-0.00800.5862-0.02272-0.00360.5871-0.01874-0.00890.6121-0.00446-0.01100.65440.01578-0.01510.72410.004810-0.01830.77850.016312-0.02220.7932-0.0003貓道使用狀態(tài)靜力三分力系數(shù)圖貓道靜力三分力計算結(jié)果2.2貓道承重索張力計算中跨跨度258.64m,工作垂度：f=

12、11.213(1)恒載引起的張力由上述計算知：均布恒載：q 恒=102.32kg/m 乂 10N/kg=1023.2N/m=1.24KN/m(2)活載引起的張力q 活=50.22Kg/m=502.2N/m=0.5022KN/m以貓道邊跨承重索為分析對象邊跨跨度80.182m,工作垂度：f=1.12(1)恒載引起的張力由上述計算知：均布恒載：q 恒=102.32kg/m 乂 10N/kg=1023.2N/m=1.24KN/m(2)活載引起的張力q 活=50.22Kg/m=502.2N/m=0.5022KN/m,1 : . .1' 'I. '-I- 、 % ” - / I,

13、 a. 2.3承重繩強度驗算(1)主跨承重索最大張力組合：T 恒 +T 活=987.22+399.83=1387.05KN承重索選用4根小48鋼絲繩，每根鋼絲繩破端拉力總和不小于1270KN則安全系數(shù)=1270X 4/1387.05=3.66 >K=3。滿足規(guī)范要求< 11 丁« .X IX yJ/(2)邊跨承重索最大張力組合：T 恒+T 活=999.48+404.79=1404.3KN承重索選用4根小48鋼絲繩，每根鋼絲繩破端拉力總和不小于1270KN則安全系數(shù)=1270X 4/1404.3=3.62 >K=3。滿足規(guī)范要求【3】貓道抗風穩(wěn)定性驗算及無應(yīng)力長度計算

14、3.1 計算模型貓道采用Midas/Civil整體建模，貓道承重純、扶手純、門架承重純采用索單元建立 模型，貓道門架及小橫梁采用桁架單元建立模型，主塔采用混凝土梁單元建立模型。荷載取值包含：貓道結(jié)構(gòu)自重；風荷載（折算三分力）；人群荷載；2根主纜 荷載；貓道計算模型3.2 計算結(jié)果3.2.1 貓道空載狀態(tài)模型驗算（荷載：貓道自重）貓道架設(shè)完成，在無風的理想狀態(tài)下貓道垂度與主纜安裝線性相同，誤差小于0.01m。貓道空載狀態(tài)3.2.2 貓道在設(shè)計風速空載狀態(tài)下的位移驗算（荷載：自重+風荷載）貓道架設(shè)完成，在設(shè)計風速31.1m/s的狀態(tài)下，貓道跨中最大豎向位移為0.16m,貓道 高度滿足施工要求，貓道

15、側(cè)向最大位移1.23m, Uz/Lm=1.23/258.64=0.476% ,變形很小，對于索桁架體系而言是安全的，加之索結(jié)構(gòu)本身是可變體系，其姿態(tài)隨風荷載自動調(diào)整，能自適應(yīng)地抵抗風荷載。貓道側(cè)向位移計算結(jié)果貓道豎向位移計算結(jié)果3.2.3 單幅貓道上放置兩個主纜繩工況下的驗算（荷載：自重+風荷載+主纜荷載）單幅貓道在2根主纜繩牽引完成并放置在貓道上時，在設(shè)計風速31.1m/s的狀態(tài)下，貓道跨中最大豎向位移為0.42m,貓道高度滿足施工要求,貓道側(cè)向最大位移1.08m,Uz/Lm=1.08/258.64=0.42% ,變形很小，對于索桁架體系而言是安全的。< 11 I /.x x、式/貓道

16、側(cè)向位移計算結(jié)果;|貓道豎向位移計算結(jié)果3.2.4 貓道顫振穩(wěn)定性驗算（1）顫振檢驗風速顫振檢驗風速為：U cr ：顫振檢驗風速U d :設(shè)計基準風速，37.631考慮風速的脈動影響及水平相關(guān)特性的無量綱修正系數(shù)，查表得1.31K?考慮風動試驗誤差及設(shè)計、施工中不確定因素的綜合安全系數(shù)，K=1.2（2）震顫臨界風速N為橋梁與空氣的密度比；n =m/ （九 p b2）,=86.37/ （3.14 X 1.225 X 1.8 2） =6.96b-為1/2貓道寬度：1.8m“s為形狀系數(shù)，按公路抗風設(shè)計指南取用：14a為攻角效應(yīng)系數(shù)，按公路抗風設(shè)計指南取用：1ft為1階扭轉(zhuǎn)頻率：0.329 （使用M

17、idas電算頻率為0.328,相似）。B為兩根主纜繩寬：15m 7 I I- i f . J- Iu M /-；i 一1二二為橋梁斷面慣性半徑比，- = -.1- =4.012; bb b . mVco = 2.5-76.964.012 或 0.329 父 15 = 65.19m > 59.155。滿足靜風穩(wěn)定性要求。3.2.5 貓道無應(yīng)力長度計算結(jié)果貓道無應(yīng)力長度計算表（E取值=1.95 X 108KN/itf）I端J端121安裝狀態(tài)2.20950.0022.20750.00032.0590.801521.295421.2434232安裝狀態(tài)3.27730.0033.27440.000

18、63.04141.220921.910421.8338邊跨343安裝狀態(tài)3.28630.0033.28330.00063.03651.256722.520422.4443454安裝狀態(tài)5.43090.0055.42590.00164.9952.131823.174523.0499565安裝狀態(tài)5.44790.0055.44290.00164.98612.195123.82323.6992676安裝狀態(tài)5.46480.0055.45970.00164.97652.257924.465324.3424787安裝狀態(tài)5.48240.00515.47730.00164.96712.320525.101

19、624.9796898安裝狀態(tài)5.50080.00515.49570.00164.95792.38325.731825.61069109安裝狀態(tài)5.51990.00525.51470.00164.94872.445326.355726.2354101110安裝狀態(tài)0.98280.00080.9820.00010.90230.389523.362723.3377111211安裝狀態(tài)4.49490.00374.49120.00124.10621.828324.057623.9442121312安裝狀態(tài)5.40580.00455.40130.00184.91112.25924.768724.6339

20、131413安裝狀態(tài)5.42560.00455.42110.00184.9012.327725.472325.3386141514安裝狀態(tài)5.44640.00465.44180.00184.89092.396226.168326.0356151615安裝狀態(tài)5.46790.00465.46330.00184.8812.464626.856626.7249161716安裝狀態(tài)5.48930.00475.48460.00184.87032.532327.537227.4066171817安裝狀態(tài)3.07020.00263.06760.00062.70791.446928.152328.080118

21、1918安裝狀態(tài)3.08110.00273.07840.00062.70191.480828.760428.6888192019安裝狀態(tài)3.09310.00273.09050.00062.69671.51529.361829.2908202120安裝狀態(tài)2.41610.00212.4140.00032.09421.204929.940729.8859合計85.99385.917中跨212122安裝狀態(tài)11.49620.011211.4850.006810.68454.243221.784821.5346222223安裝狀態(tài)10.97060.010610.960.006210.24813.915

22、421.030620.7893232324安裝狀態(tài)10.88650.010510.8760.006210.21953.751920.280420.0386242425安裝狀態(tài)10.80630.010410.79590.006110.19253.590119.524719.2825252526安裝狀態(tài)10.77350.010210.76330.006110.16813.560519.420719.1763262627安裝狀態(tài)10.69590.010110.68580.006110.14143.39918.651318.406427282728安裝狀態(tài)10.62440.0110.61440.006

23、10.11843.239717.876717.63132829安裝狀態(tài)10.55710.009910.54730.00610.09723.08217.09716.851292930安裝狀10.49330.009810.48360.005910.07722.925616.31216.065態(tài)27303031安裝狀態(tài)10.46240.009410.4530.006110.05882.87816.095115.8389313132安裝狀態(tài)10.40340.009310.39410.006110.04212.71815.27315.0162323233安裝狀態(tài)10.34910.009210.33990

24、.006110.02762.559214.445914.1886333334安裝狀態(tài)9.65970.00869.65120.00539.39312.253913.614213.3723343435安裝狀態(tài)0.65670.00060.656100.64040.145312.793112.7765353536安裝狀態(tài)10.23630.00910.22730.00610.01012.140312.198311.939363637安裝狀態(tài)10.23590.009310.22660.00589.99752.196412.515912.2657373738安裝狀態(tài)10.19290.009310.18360.00579.98552.045411.701311.4506383839安裝狀態(tài)10.15390.009210.14470.00579.97551.895210.882910.6318393940安裝狀態(tài)10.06560.009110.05660.00569.91471.736810.06099.8107404041安裝狀態(tài)10.09240.009110.08330.00579.9651.59819.2378.9849414142安裝狀態(tài)10.07730.009210.0680.00569.96051.52958.85348.6059424243安裝狀態(tài)10.05370.009210.04