纜索吊塔架設(shè)計(jì)計(jì)算書(A3)

1、纜索吊塔架設(shè)計(jì)計(jì)算書(A3).纜索吊塔架設(shè)計(jì)計(jì)算書(A3).42/42纜索吊塔架設(shè)計(jì)計(jì)算書(A3).寧波市東外環(huán)甬江大橋工程纜索吊設(shè)計(jì)說明書一、工程大要甬江大橋主拱擬采取纜索吊裝方案。由于橋址處航空限高為107m，為減小纜索吊跨中垂度、保證主跨拱肋安裝，在主拱中部加設(shè)一座臨時(shí)索塔，根據(jù)本橋鋼箱拱肋的結(jié)構(gòu)形式和最大節(jié)段重量，甬江大橋吊裝系統(tǒng)采取150m+217m+217m+150m跨徑組合的連續(xù)四索跨吊裝系統(tǒng)。整個(gè)纜索吊系統(tǒng)共設(shè)三個(gè)索塔。索塔采用門形全鋼結(jié)構(gòu)，塔柱橫橋向中心距28m，頂寬42m（邊索塔為41.8m）。邊索塔為雙柱式門形結(jié)構(gòu)，分別設(shè)在P3、P4主墩承臺(tái)頂面，采用纜索、扣索合二為一的

2、方式，索塔底部與主墩承臺(tái)固結(jié)；中索塔為四柱式門形結(jié)構(gòu)，設(shè)在主跨跨中地址，僅布置有纜索系統(tǒng)，索塔底部與臨時(shí)承臺(tái)固結(jié)。主索長(zhǎng)度820多米，采用兩組主索。單組主索由8根70mm、公稱抗拉強(qiáng)度為1470MPa的密封鋼絲繩組成，每根鋼絲繩最小破斷拉力為4976kN（密封鋼絲繩GB/T352-2002）。單組主索設(shè)計(jì)吊重1800kN，兩組主纜索總設(shè)計(jì)吊重能力為3600kN，主索安全系數(shù)3.5。兩組索道均采用獨(dú)立的起重、牽引、跑車及上、下掛系統(tǒng)，全橋共四套。每組主索起重系統(tǒng)由4臺(tái)16t卷揚(yáng)機(jī)、12線32mm起重鋼絲繩和4臺(tái)1000kN主索跑車系統(tǒng)組成。跑車牽引系統(tǒng)由32mm鋼絲繩，4臺(tái)16t卷揚(yáng)機(jī)組成。主索

3、道內(nèi)側(cè)設(shè)2套工作索系統(tǒng)，全橋共4套。工作索主要用于臨時(shí)風(fēng)撐、吊桿等吊裝起重作業(yè)。工作索道分別用256mm普通鋼絲繩組成，最大設(shè)計(jì)吊重20t。纜索系統(tǒng)總體布置見圖1-11二、纜索系統(tǒng)設(shè)計(jì)1主纜系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算模型：主纜跨度實(shí)際布置為：150m217m16m217m150m，中間16m跨對(duì)主纜受力影響很小，可忽略不計(jì)，即簡(jiǎn)化為雙跨纜索系統(tǒng)：150m217m217m150m。主索荷載：?jiǎn)谓M主索擬采用870mm-1470MPa密封鋼絲繩，作用于主索上均布荷載總重：G521kN跑車、吊具及起重牽引索分配重量等空載集中力：Q0280kN最大節(jié)段ZN1重1800kN，采取與中索塔抬吊安裝，因此取第二大節(jié)段ZN9

4、作為設(shè)計(jì)吊裝荷載，跨中設(shè)計(jì)吊重：Q吊1620kN則：QmQ0+Q吊1900kN設(shè)計(jì)吊重下主索張力設(shè)計(jì)吊重下跨中垂度取fm12.5m（矢跨比：1/17.36）則主索水平分力：HmGLQm(La)5212171900(21712)8921kN8fm4fm812.5412.5此時(shí)，主索張力：TmHm8921kN一組主索（870mm-1470MPa密封鋼絲繩）破斷拉力：Tn849760.8634235kN主纜安全系數(shù)：Tn342353.843，知足設(shè)計(jì)要求。K8921.5Tm空纜初始張力和垂度兩等跨主纜張力方程為：Hx3Hx2EkF2U(Qm,Gm,xm,am)U(Qm,Gm,xm,am)Hm48Hm

5、EkFU(Qx,Gx,xx,ax)U(Qx,Gx,xx,ax)48式中：Hm,Hx分別為初始狀態(tài)和終末狀態(tài)主纜水平張力；EkF主纜剛度，?。篍kF1.2105338583.25109N3.25106kNU(Qm,Gm,xm,am)與代梁剪力內(nèi)積有關(guān)的函數(shù)，當(dāng)amL時(shí)，其表達(dá)式為：U(Qm,Gm,xm,am)12xm(1xm)Qm(QmGm)Gm2amQm2LL4L該函數(shù)的參數(shù)的意義如下：Q集中荷載總量，共有4個(gè)總量Q，分別為本跨和另一跨，初始狀態(tài)和終末狀態(tài)。下標(biāo)為m時(shí)表示初始狀態(tài)，為x時(shí)表示終末狀態(tài)，上標(biāo)表示另一跨，不帶上標(biāo)表示本跨。其余參數(shù)的上下標(biāo)也擁有近似意義；G均布荷載總量，GgL；x集

6、中荷載Q的地址；a集中荷載的間距。跑車間距12m，本跨和鄰跨跑車位于跨中時(shí)：U(Qm,Gm,xm,am)121(11)1900(1900521)521212190022242171.40107kN2U(Qm,Gm,xm,am)U(Qx,Gx,xx,ax)U(Qx,Gx,xx,ax)U(280,521,108.5,12)121(11)280(280521)52124122802222179.43105kN2則張力方程的二次項(xiàng)系數(shù)為：A3.251061.401079.4310589213.81103kN4828921常數(shù)項(xiàng)為：B3.251069.431059.431051.281011kN48代入

7、張力方程有：Hx33.81103Hx21.281011解得：Hx4030kN空載垂度：fxGLQ0(La)521217280(21712)7.06m8Hx4Hx8403044030(4)塔前15m時(shí)的主索張力及垂度（吊裝ZN1拱肋節(jié)段）2此時(shí)，跑車與中塔上起重設(shè)備共同提升安裝重1800kN、長(zhǎng)25m的ZN1拱節(jié)段，根據(jù)該段安裝工藝，可設(shè)跑車分擔(dān)的提升節(jié)段重量為1000kN，距塔15m，間距取a0，則：U(Qx,Gx,xx,ax)U(1000280，521，15，0)1215(115)1280(1280521)521201280221721742172.05106kN2此時(shí)張力方程常數(shù)項(xiàng)為：B3

8、.251061069.431052.0311482.0510kN其余參數(shù)同空纜，即此時(shí)張力方程為：Hx33.81103Hx22.031011解得：Hx4840kN吊點(diǎn)垂度：fxxxGLQx(La)(1)2HxHxLL15155212171280(2170)4.44m(1)240304840217217此時(shí)的跨中垂度為：fxx(1x)GLQx(La)min(x,1x)LL2Hx2HxLL15(115)5212171280(2170)min(15,115)21721724840248402172172.73m吊點(diǎn)處主索升角為：tgL2x(GQx)21721552112800.162HxLL2484

9、0217217中索塔吊裝側(cè)的支座反力：VxG(1x)Qx521(115)12801452kN2L2217主索張力：Tx48402145225053kN8921kN，比跨中起吊ZN9節(jié)段（1620kN）時(shí)的張力小。中索塔空載跨側(cè)的支座反力VxGQ0521280300kN22忽略支座摩擦，即兩跨的主索張力相等，則中索塔另一跨的水平分力：HxT2xVx25053230025021kN此工況下，纜索吊裝對(duì)中塔產(chǎn)生的荷載：豎向力：N水平力：H50214840181kN，方向指向空載跨。2起重索跑頭拉力計(jì)算公式為：PQS上式中：P跑頭拉力，Q計(jì)算荷載，取Q1800/2=900kN

10、，S省力系數(shù)，SK1Kn1Kt，Kn1式中：K阻力系數(shù)，按滾珠軸承，取1.02n繩數(shù)，為了與100t滑車組匹配，起重鋼絲繩按走12線布置，取n12t導(dǎo)向滑車個(gè)數(shù)，跑頭由導(dǎo)向滑車引出，取t=6+17，則省力系數(shù)：1.0211.0291.0270.1091.02121跑頭拉力：P9000.10997.8kN起重索32mm-637SIWR-1770MPa，鋼絲繩最小破斷拉力：Tn645kN起重索安全系數(shù)：Tn645，知足設(shè)計(jì)要求K6.656P97.83牽引索牽引索牽引阻力計(jì)算跑車運(yùn)行阻力W13W1Q(sincos)1280(0.160.011.0)218KN起重索運(yùn)行阻力W2W22P1m211010

11、.981040KN后牽引索的松弛張力W3g1x120.1232072W3833KN8f20（gL為牽引索的線重量，x1，f為后牽引索的跨度、垂度）牽引索總牽引阻力WWW1W2W32184033291KN牽引索安全系數(shù)計(jì)算牽引索的最大拉力：TmaxWS牽引索走“2”布置，轉(zhuǎn)向輪布置3個(gè)，則省力系數(shù)：SK1Kn1Kt1.0211.02211.02310.547Kn11.0221Tmax2910.547159kN牽引索32mm637SIWR1770MPa，鋼絲繩最小破斷拉力Tn645kN牽引索安全系數(shù)：Tn645知足設(shè)計(jì)要求K4.13P1594工作索計(jì)算模型同主索。工作索荷載工作索擬采用256mm-

12、637SIWR-1770MPa普通鋼絲繩，作用于工作索上均布荷載總重：G52kN，跑車、吊具及起重牽引索分配重量等空載集中力：Q050kN跨中設(shè)計(jì)吊重：Q吊200kN則QmQ0+Q吊250kN設(shè)計(jì)吊重下工作索張力設(shè)計(jì)吊重下跨中垂度?。篺m12.5m（矢跨比：1/17.36）則工作索水平分力：HmGLQmL522172502171198kN8fm4fm812.5412.5此時(shí)，工作索張力：TmHm1198kN工作索（256mm-637SIWR-1770MPa）最小破斷拉力：Tn198023960kN工作索安全系數(shù)：Tn3960K3.313知足設(shè)計(jì)要求Tm1198(3)工作索起重繩跑頭拉力：PQS

13、式中：P跑頭拉力，Q計(jì)算荷載，取Q200kN，S省力系數(shù)，SK1Kn1Kt，Kn1其中：K阻力系數(shù)，按滾珠軸承，取1.02n繩數(shù)，起重鋼絲繩按走“4”布置，取n4t導(dǎo)向滑車個(gè)數(shù)，跑頭由導(dǎo)向滑車引出，取t=2+13，則省力系數(shù)：S1.0211.0231.0230.2731.0241跑頭拉力：P2000.27354.6kN起重繩22mm637SIWR1770MPa，最小破斷拉力Tn305kN起重繩安全系數(shù)Tn305知足設(shè)計(jì)要求K5.65654.6工作索牽引繩牽引阻力A）跑車運(yùn)行阻力W1W1Q(sincos)200(0.160.011.0)34KN4B）起重索運(yùn)行阻力W2W2P1m54.610.98

14、44KNC）后牽引索的松弛張力W3W3g1x120.0221728f817kN20總牽引阻力W：WW1W2W33441755kN牽引繩索安全系數(shù)牽引繩走單線，轉(zhuǎn)向輪布置2個(gè)，則牽引力：Tmax551.02257kN牽引繩18mm637SFC1770MPa，鋼絲繩最小破斷拉力Tn189kN牽引繩安全系數(shù)：Tn189知足設(shè)計(jì)要求K3.33P575壓塔索塔頂主跨側(cè)主纜水平夾角：tg1GQm52119002Hm20.1368921塔頂邊跨側(cè)主纜水平夾角：tg2100。150主纜鋼絲繩與索鞍摩擦系數(shù)取0.15，則背索可提供的張力為：TTme(12)8921e0.15atg0.136atg(100150)

15、10035kNcos1需要壓塔索提供的水平力為：H需892110035cos2572kN設(shè)壓塔索傾角與背索相同，則其張力為：T需572687kNcos2每組主纜壓塔索（256mm637SIWR1770MPa）最小破斷拉力：Tn198023960kN壓塔索安全系數(shù)：Tn3960知足設(shè)計(jì)要求K5.82.5P6876背索及塔柱背索主跨纜索張力：Tm9003kN壓塔索受力不計(jì)，塔柱自己分擔(dān)的水平力也不計(jì)，則邊纜（背索）張力為：Tcos1Tm0.991900310722kNcos20.832背索安全系數(shù)：KTn342353.22.5Tm10722三、塔架結(jié)構(gòu)荷載計(jì)算1主纜系統(tǒng)對(duì)塔頂?shù)淖魇箘?）中塔見前面

16、計(jì)算，控制工況為靠中塔起吊，主纜系統(tǒng)對(duì)中塔的作使勁為：豎向力：V1752kN水平力：H181kN2）邊塔主纜系統(tǒng)對(duì)邊塔的豎向力為：VTmsin1Tsin289210.136107220.5557158kN2抬吊ZN1時(shí)作用在中塔塔頂單根挑梁的豎向荷載P1000kN抬吊合攏段時(shí)作用在中塔塔頂單根挑梁的豎向荷載P530kN4塔架結(jié)構(gòu)自重5風(fēng)荷載正常施工條件6級(jí)風(fēng)速v13.8m/s臺(tái)風(fēng)情況下12級(jí)風(fēng)速v34.0m/s（1）塔架立柱風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值：wkzszw0（見建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范GB50009-2001）式中wk風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m2)z高度z處的風(fēng)振系數(shù)風(fēng)荷載體型系數(shù)5風(fēng)壓高度變化系數(shù)w0基本風(fēng)壓

17、(kN/m2)1）基本風(fēng)壓w0：根據(jù)港口工程荷載規(guī)范JTJ215-98中11.0.2條規(guī)定6級(jí)風(fēng)：w0v213.820.12kN/m21600160012級(jí)風(fēng)：w0v234.020.72kN/m2160016002）風(fēng)壓高度變化系數(shù)z：將塔架立柱沿高度方向每20m劃分為一個(gè)計(jì)算節(jié)段，荷載作用于節(jié)段中間地址處，查規(guī)范表7.2.1知0m20m取10m高度處為荷載作用點(diǎn)z1.3820m40m取30m高度處為荷載作用點(diǎn)z1.8040m60m取50m高度處為荷載作用點(diǎn)z2.0360m80m取70m高度處為荷載作用點(diǎn)z2.2080m100m取90m高度處為荷載作用點(diǎn)z2.343）體型系數(shù)s：經(jīng)計(jì)算得知An

18、0.4A桁架的擋風(fēng)系數(shù)An桁架桿件和節(jié)點(diǎn)擋風(fēng)凈投影面積桁架的輪廓面積由建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范表7.3.1中34項(xiàng)計(jì)算6級(jí)風(fēng)：zw0d21.380.120.820.1050.01512級(jí)風(fēng)：zw0d21.380.720.820.640.015查得：s20.61.24）高度z處的風(fēng)振系數(shù)z：建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范7.4.2條規(guī)定z1zz脈動(dòng)增大系數(shù)脈動(dòng)影響系數(shù)振型系數(shù)風(fēng)壓高度變化系數(shù)根據(jù)附錄E中取得T10.013H0.0131001.3（H塔架高度）對(duì)6級(jí)風(fēng)：w0T120.121.320.2查表7.4.3得2.04對(duì)12級(jí)風(fēng)：w0T120.721.321.2查表7.4.3得2.58查表7.7.41取得0.89

19、根據(jù)附錄F中F.1.1規(guī)定，對(duì)塔架結(jié)構(gòu)的振型系數(shù)取值分別如下0m20m取10m高度處z/H0.1z0.0220m40m取30m高度處z/H0.3z0.1440m60m取50m高度處z/H0.5z0.3460m80m取70m高度處z/H0.7z0.5980m100m取90m高度處z/H0.9z0.86對(duì)于6級(jí)風(fēng)速由以上參數(shù)可得：0m20m取10m高度處2.040.890.021.03z11.3820m40m取30m高度處2.040.890.141.14z11.840m60m取50m高度處2.040.890.341.30z12.0360m80m取70m高度處2.040.890.591.49z12.

20、2080m100m取90m高度處z12.040.890.861.672.34對(duì)于12級(jí)風(fēng)速由以上參數(shù)可得：60m20m取10m高度處12.580.890.02z1.381.0320m40m取30m高度處12.580.890.14z1.81.1840m60m取50m高度處12.580.890.34z2.031.3860m80m取70m高度處12.580.890.59z2.201.6280m100m取90m高度處12.580.890.86z2.341.84綜上各參數(shù)，塔架立柱風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算如下：1）對(duì)于6級(jí)風(fēng)速0m20m取10m高度處wk1.031.21.380.120.2kN/m220m40m

21、取30m高度處wk0.120.3kN/m240m60m取50m高度處wk1.301.22.030.120.38kN/m260m80m取70m高度處wk1.420.47kN/m280m100m取90m高度處wk1.671.22.340.120.56kN/m22）對(duì)于12級(jí)風(fēng)速0m20m取10m高度處wk1.031.21.380.721.23kN/m220m40m取30m高度處wk00.721.84kN/m240m60m取50m高度處wk1.381.22.030.722.42kN/m260m80m取70m高度處wk1.621.22.20

22、0.723.08kN/m280m100m取90m高度處wk1.841.22.340.723.72kN/m22）塔架聯(lián)系桁架風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值：wkgzszw0（見建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范GB50009-2001）式中wk風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m2)gz高度z處的陣風(fēng)系數(shù)風(fēng)荷載體型系數(shù)風(fēng)壓高度變化系數(shù)w0基本風(fēng)壓(kN/m2)1）基本風(fēng)壓w0：根據(jù)港口工程荷載規(guī)范JTJ215-98中11.0.2條規(guī)定6級(jí)風(fēng)：w0v213.820.12kN/m21600160012級(jí)風(fēng)：w0v234.020.72kN/m2160016002）風(fēng)壓高度變化系數(shù)z：取各桁架片沿高度方向的中心地址處為荷載計(jì)算作用點(diǎn)，查規(guī)范表7.2.1

23、知自塔架底部向上各桁架高度變化系數(shù)分別為第一層桁架z1.19第二層桁架z1.98第三層桁架z2.23第四層桁架z2.403）體型系數(shù)s（此處為桁架整體體型系數(shù)stw）：經(jīng)計(jì)算得知An0.2A桁架的擋風(fēng)系數(shù)An桁架桿件和節(jié)點(diǎn)擋風(fēng)凈投影面積桁架的輪廓面積由建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范表中32項(xiàng)計(jì)算stsst單榀桁架的體型系數(shù)s桁架構(gòu)件的體型系數(shù)（按角鋼取用，查表7.3.1中31項(xiàng)得s1.3）可知st6由建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范表中32項(xiàng)n1stwst1stwn榀桁架的整體體型系數(shù)7st單榀桁架的體型系數(shù)影響系數(shù)數(shù)桁架榀數(shù)因0.2，b1（b為迎風(fēng)桁架前后間距，h桁架迎風(fēng)高度）查表得：0.85h對(duì)2榀桁

24、架stw0.2610.8520.4810.85對(duì)3榀桁架stw0.2610.8530.6710.854）高度z處的陣風(fēng)系數(shù)gz：取各桁架片沿高度方向的中心地址處為荷載計(jì)算作用點(diǎn)，查規(guī)范表7.5.1知自塔架底部向上各桁架陣風(fēng)系數(shù)分別為第一層桁架gz1.70第二層桁架gz1.52第三層桁架gz1.48第四層桁架gz1.46綜上各參數(shù)，塔架聯(lián)系桁架風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算如下：自塔架底部向上各桁架風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值分別為1）對(duì)于6級(jí)風(fēng)速下的2榀桁架第一層桁架wk1.700.42kN/m2第二層桁架wk1.520.481.980.120.17kN/m2第三層桁架wk1.480.482.230

25、.120.19kN/m2第四層桁架wk1.460.482.400.120.20kN/m22）對(duì)于6級(jí)風(fēng)速下的3榀桁架第一層桁架wk1.700.66kN/m2第二層桁架wk1.520.671.980.120.24kN/m2第三層桁架wk1.480.67kN/m2第四層桁架wk1.460.672.400.120.28kN/m23）對(duì)于12級(jí)風(fēng)速下的2榀桁架第一層桁架wk1.700.481.190.720.70kN/m2第二層桁架wk1.520.481.980.721.04kN/m2第三層桁架wk1.480.482.230.721.14kN/m2第四層

26、桁架wk1.460.482.400.721.21kN/m24）對(duì)于12級(jí)風(fēng)速下的3榀桁架第一層桁架wk1.700.671.190.720.98kN/m2第二層桁架wk1.520.671.980.721.45kN/m2第三層桁架wk1.480.672.230.721.59kN/m2第四層桁架wk1.460.672.400.721.69kN/m2（3）塔架頂部結(jié)構(gòu)風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值：wkgzszw0（見建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范GB50009-2001）式中wk風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m2)gz高度z處的陣風(fēng)系數(shù)風(fēng)荷載體型系數(shù)風(fēng)壓高度變化系數(shù)w0基本風(fēng)壓(kN/m2)1）基本風(fēng)壓w0：根據(jù)港口工程荷載規(guī)范JTJ215

27、-98中11.0.2條規(guī)定6級(jí)風(fēng)：w0v213.822160016000.12kN/m12級(jí)風(fēng)：w0v234.020.72kN/m2160016002）風(fēng)壓高度變化系數(shù)z：查規(guī)范表7.2.1知z2.403）體型系數(shù)s查表中31項(xiàng)知s1.3084）高度z處的陣風(fēng)系數(shù)gz：查規(guī)范表7.5.1知gz1.46綜上各參數(shù)，塔架頂部結(jié)構(gòu)風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算如下：6級(jí)風(fēng)：wk1.461.32.400.120.55kN/m212級(jí)風(fēng)：wk1.461.32.400.723.23kN/m26邊塔扣索對(duì)塔架的豎向作使勁321100100100202020231916191520.514.51025251014.520.

28、515191619232020201006計(jì)算結(jié)果詳見下表：吊裝節(jié)段單個(gè)主塔下壓力（單位：t）第1段127.00第2段290.85橫撐1315.82第3段481.42第4段671.35橫撐2721.61第5段893.06拱上托塔912.76第6段1059.93橫撐31083.43第7段1242.79第8段1452.74第9段1667.56第10段1873.61合龍段1877.677中塔抬吊ZN1對(duì)塔架頂部單根挑梁的豎向作使勁V1000kN8中塔抬吊合攏段時(shí)對(duì)塔架頂部單根挑梁的豎向作使勁V530kN四、塔架結(jié)構(gòu)計(jì)算工況（1）邊塔結(jié)構(gòu)計(jì)算工況1）工況一：扣索掛裝達(dá)成后6級(jí)風(fēng)橫橋向作用于塔架荷載：合

29、攏段時(shí)扣索下壓力主纜系統(tǒng)對(duì)塔頂?shù)淖魇箘?橫橋向6級(jí)風(fēng)載結(jié)構(gòu)自重2）工況二：扣索掛裝達(dá)成后6級(jí)風(fēng)縱橋向作用于塔架荷載：合攏段時(shí)扣索下壓力主纜系統(tǒng)對(duì)塔頂?shù)淖魇箘?縱橋向6級(jí)風(fēng)載結(jié)構(gòu)自重3）工況三：扣索掛裝達(dá)成后12級(jí)風(fēng)橫橋向作用于塔架（加設(shè)風(fēng)纜）荷載：合攏段時(shí)扣索下壓力主纜系統(tǒng)對(duì)塔頂?shù)淖魇箘?橫橋向12級(jí)風(fēng)載結(jié)構(gòu)自重4）工況四：扣索掛裝達(dá)成后12級(jí)風(fēng)縱橋向作用于塔架（加設(shè)風(fēng)纜）荷載：合攏段時(shí)扣索下壓力主纜系統(tǒng)對(duì)塔頂?shù)淖魇箘?縱橋向12級(jí)風(fēng)載結(jié)構(gòu)自重（2）中塔結(jié)構(gòu)計(jì)算工況1）工況一：雙塔起吊最大節(jié)段時(shí)6級(jí)風(fēng)橫橋向作用于塔架荷載：主纜系統(tǒng)對(duì)塔頂?shù)淖魇箘?橫橋向6級(jí)風(fēng)載結(jié)構(gòu)自重2）工況二：雙塔起吊最大節(jié)

30、段時(shí)6級(jí)風(fēng)縱橋向作用于塔架荷載：主纜系統(tǒng)對(duì)塔頂?shù)淖魇箘?縱橋向6級(jí)風(fēng)載結(jié)構(gòu)自重3）工況三：?jiǎn)嗡鸬踝畲蠊?jié)段時(shí)6級(jí)風(fēng)橫橋向作用于塔架荷載：主纜系統(tǒng)對(duì)塔頂?shù)淖魇箘?橫橋向6級(jí)風(fēng)載結(jié)構(gòu)自重4）工況四：?jiǎn)嗡鸬踝畲蠊?jié)段時(shí)6級(jí)風(fēng)縱橋向作用于塔架荷載：主纜系統(tǒng)對(duì)塔頂?shù)淖魇箘?縱橋向6級(jí)風(fēng)載結(jié)構(gòu)自重5）工況五：空載時(shí)12級(jí)風(fēng)橫橋向作用于塔架荷載：主纜系統(tǒng)對(duì)塔頂?shù)淖魇箘?橫橋向12級(jí)風(fēng)載結(jié)構(gòu)自重6）工況六：空載時(shí)12級(jí)風(fēng)縱橋向作用于塔架荷載：主纜系統(tǒng)對(duì)塔頂?shù)淖魇箘?縱橋向12級(jí)風(fēng)載結(jié)構(gòu)自重7）工況七：?jiǎn)芜厬姨?米抬吊ZN1節(jié)段時(shí)6級(jí)風(fēng)橫橋向作用于塔架荷載：ZN1抬吊作使勁+橫橋向6級(jí)風(fēng)載結(jié)構(gòu)自重8）工況八：?jiǎn)?/p>

31、邊懸挑3米抬吊ZN1節(jié)段時(shí)6級(jí)風(fēng)縱橋向作用于塔架荷載：ZN1抬吊作使勁+縱橋向6級(jí)風(fēng)載結(jié)構(gòu)自重9）工況九：塔中抬吊合攏段時(shí)6級(jí)風(fēng)橫橋向作用于塔架荷載：合攏段抬吊作使勁+塔架兩邊ZN1節(jié)段作使勁橫橋向6級(jí)風(fēng)載結(jié)構(gòu)自重10）工況十：塔中抬吊合攏段時(shí)6級(jí)風(fēng)縱橋向作用于塔架荷載：合攏段抬吊作使勁+塔架兩邊ZN1節(jié)段作使勁縱橋向6級(jí)風(fēng)載結(jié)構(gòu)自重五、塔架結(jié)構(gòu)有限元程序解析（1）建模參數(shù)采用91）單元采用：空間梁?jiǎn)卧猙eam188模擬鋼管立柱和中塔頂部挑梁空間桿單元link8模擬塔架聯(lián)系桁架組成桿件索單元link10模擬邊塔抗臺(tái)時(shí)風(fēng)纜系統(tǒng)2）參數(shù)設(shè)定鋼管立柱、桁架角鋼及中塔頂部挑梁彈性模量E2.1105MP

32、a泊桑比0.2材料密度7850kg/m3風(fēng)纜彈性模量E75600MPa泊桑比0.2材料密度7850kg/m33）邊界條件鋼管立柱底部拘束節(jié)點(diǎn)UX，UY，UZ，ROTX，ROTY，ROTZ，鋼管立柱與桁架桿系連接由單元特性自動(dòng)按鉸連接辦理中塔塔架頂部挑梁與頂層桁架連接在頂層桁架上將與挑梁投影重疊處的節(jié)點(diǎn)選為主節(jié)點(diǎn)，對(duì)應(yīng)的挑梁節(jié)點(diǎn)為子節(jié)點(diǎn)采用對(duì)UX，UY，UZ進(jìn)行耦合辦理4）荷載施加塔架外部作用荷載采用集中力形式對(duì)作用點(diǎn)處節(jié)點(diǎn)進(jìn)行施加塔架自重在模型中輸入重力加速度由有限元程序自動(dòng)施加（2）采用有限元程序ANSYS10.0對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行空間建模解析，有限元模型如下：圖5-1邊塔6級(jí)風(fēng)速下模型圖5-2邊塔

33、12級(jí)風(fēng)速下模型10六、塔架結(jié)構(gòu)有限元程序解析結(jié)果匯總（1）邊塔塔架結(jié)構(gòu)計(jì)算結(jié)果匯總（應(yīng)力單位：MPa位移單位：mm）種類項(xiàng)目工況一工況二工況三工況四立柱軸應(yīng)力101131108141800 x20彎應(yīng)力15.119.024.325.7聯(lián)桿2L200 x20軸應(yīng)力112112117124聯(lián)桿2L100 x10軸應(yīng)力86.9111106119順橋向1.018530196塔頂位移橫橋向8.93.0413.1垂向37414041（2）中塔塔架結(jié)構(gòu)計(jì)算結(jié)果匯總（應(yīng)力單位：MPa位移單位：mm）圖5-3中塔無抬吊時(shí)模型工況工況工況工況工況工況工況工況工況工況種類項(xiàng)目一二三四五六七八九十軸應(yīng)54.560.

34、547.452.974.070.262.469.269.669.3立柱力800 x20彎應(yīng)9.711.710.627.728.8161721.721.214.6力聯(lián)桿軸應(yīng)2L200 x2020.921.918.520.832.333.7142141104106力聯(lián)桿軸應(yīng)32.824.428.855.647.345.32L100 x1030.2力順橋455934481.09258734660向橫橋塔頂位移141.0142.0701.0184.7184.5向垂1818141691336363535.4向（3）各構(gòu)件最大應(yīng)力云圖圖5-4中塔抬吊時(shí)模型11圖61邊塔立柱800

35、x20最大軸向應(yīng)力圖63邊塔角鋼2L200 x20最大軸向應(yīng)力圖62邊塔立柱800 x20最大彎應(yīng)力圖64邊塔角鋼2L100 x10最大軸向應(yīng)力12圖65邊塔順橋向最大位移圖67邊塔橫橋向最大位移圖66邊塔垂向最大位移圖68中塔立柱800 x20最大軸向應(yīng)力13圖69中塔立柱800 x20最大彎應(yīng)力圖611中塔角鋼2L100 x10最大軸向應(yīng)力圖610中塔角鋼2L200 x20最大軸向應(yīng)力圖612中塔順橋向最大位移14圖613中塔垂向最大位移圖614中塔橫橋向最大位七、塔架結(jié)構(gòu)各構(gòu)件強(qiáng)度、剛度及穩(wěn)定性驗(yàn)算（1）邊塔塔架1）鋼管立柱800 x20(材料Q345)已知l026mi0.28m，則l2

36、693，查表得0.601i0.28由計(jì)算匯總表得：軸壓141MPa，彎25.7MPa故軸壓彎14125.7260MPaf310MPa0.6012）聯(lián)系桁架角鋼2L200 x20(材料Q235)已知l02.83mi0.04m，則l2.830.745i71，查表得0.04由計(jì)算匯總表得：軸壓124MPa故軸壓124166MPaf215MPa0.7453）聯(lián)系桁架角鋼2L100 x10(材料Q235)已知l01.41ml1.41，查表得0.745i0.02m，則71i0.02由計(jì)算匯總表得：軸壓119MPa故軸壓119160MPaf215MPa0.7454）塔頂最大水平位移H100mD196mmD2

37、00mm500500綜上可知邊塔塔架結(jié)構(gòu)各構(gòu)件強(qiáng)度、剛度及穩(wěn)定性均知足設(shè)計(jì)要求（2）中塔塔架1）鋼管立柱800 x20(材料Q235)已知l032mi0.28m，則l32114，查表得0.470i0.28由計(jì)算匯總表得：軸壓74.0MPa，彎27.7MPa故軸壓74.0f215MPa彎0.47027.7185MPa2）聯(lián)系桁架角鋼2L200 x20(材料Q235)15已知l02.83mi0.04m，則l2.83i71，查表得0.7450.04由計(jì)算匯總表得：軸壓142MPa故軸壓142191MPaf215MPa0.7453）聯(lián)系桁架角鋼2L100 x10(材料Q235)已知l02.83mi0.

38、02m，則l2.83i142，查表得0.3370.02由計(jì)算匯總表得：軸壓59.2MPa故軸壓59.20.337176MPaf215MPa4）塔頂最大水平位移D92mmDH100m500mm200200綜上可知中塔塔架結(jié)構(gòu)各構(gòu)件強(qiáng)度、剛度及穩(wěn)定性均知足設(shè)計(jì)要求八、后錨承臺(tái)驗(yàn)算后錨主要作用在P1、P6號(hào)墩承臺(tái)上。按照設(shè)計(jì)圖，該承臺(tái)為7根120cm鉆孔灌注樁，同時(shí)根據(jù)一號(hào)招標(biāo)文件補(bǔ)遺第16條規(guī)定，引橋標(biāo)準(zhǔn)斷面橋墩樁基采用6根鉆孔灌注樁，因此P1、P6號(hào)墩按6根鉆孔灌注樁進(jìn)行驗(yàn)算。經(jīng)過初步驗(yàn)算，原設(shè)計(jì)6根鉆孔灌注樁無法知足后錨系統(tǒng)的荷載要求，因此必須進(jìn)行結(jié)構(gòu)加強(qiáng)辦理，擬采取在原設(shè)計(jì)的外側(cè)補(bǔ)鉆3根120cm鉆孔灌注樁、承臺(tái)作相應(yīng)的放大辦理，見下列圖：說明：1)因尚未獲得按照一號(hào)招標(biāo)文件補(bǔ)遺第16條規(guī)定更正樁數(shù)后的設(shè)計(jì)圖紙，上圖中，原設(shè)計(jì)承臺(tái)仍按照原設(shè)計(jì)圖表示。錨柱鋼管內(nèi)填充混凝土。圖81后錨承臺(tái)結(jié)構(gòu)加固示意圖單樁水平力P1墩承臺(tái)樁基布置33根，樁距3.03.8m，承臺(tái)尺寸為9.88.2m。主纜經(jīng)過承臺(tái)傳達(dá)給樁基群的作使勁有：1508500kN水平力：10035100215021005600kN上拔力：1003510021502彎矩：M35500-1.585003750kN.m式中，1.5m、3.0m分別為主纜