工程索道

工程索道与柔性吊桥复习题
1、工程索道：
概念：一条钢索悬挂在支点之间形成的轨道，跑车（吊运车、吊椅、吊篮、吊舱、车厢等）借此集运木材（运送货运、乘客），这一系统称为工程索道。

分类：客运索道、货运索道、林业索道、缆索起重机。

优越性：1）工程索道对自然地形适应性强，索道爬坡能力大，能适应险峻陡坡，最大坡度可达100%，可直接跨越峡谷、河流等天然障碍，与其他交通工具比，具有破坏植被少、占地少、污染少、保护景观等优点。

2）两端站点运距最短。

可以大大节省游客行程时间，解决游客特别是老弱病残游客的登山难的问题，增加了景点接待游客的能力。

3）受气候条件的影响较小。

4）站房配置紧凑，索道占地面积小，支架占地更少。

5）线路可随坡就势架设，对地形地貌及自然环境的破坏小。

5）一般采用电力驱动，索道没有“三废”的排放及噪声的污染，符合风景区对环保和生态的要求。

6）索道维护简单，容易实现机械化、自动化操作，劳动定员少。

7）投资少，能耗少。

具有较好的经济效益，可为景区建设积累资金。

2、钢丝绳（钢索）的分类P47
1）按捻绕方法分：单绕钢索、双绕钢索、多绕钢索；
2）按捻绕方向分;顺绕索、交绕索、混合绕索；
3）按绳股的断面形状分：圆形股、三角股、椭圆行股；
4）按钢索的结构分：圆股钢丝绳、异形股钢丝绳、密封钢丝绳；
5）按用途不同分：普通、航空、电梯；
6）按钢丝绳接触状态：点接触、线接触、面接触；
7）按表面特征分：敞露式、密封式、半密封式。

3、钢丝绳的节距(捻距)：从某一股(设为第1 股)的某一点绕索芯旋转1 周，至第7 股(仍是原股)的相应点间的直线距离称之。

4、比较顺绕索与交绕索的结构与性能。

1）顺绕索：丝绕股、股绕索方向相同；（绳股在索中的捻绕方向与钢丝在绳股中的捻绕方向相反）
2）交绕索：丝绕股、股绕索方向相反；
3）混合绕索：相邻绳股的钢丝的捻绕方向相反。

结构与性能丝绕股、股绕丝表面钢丝与索轴线柔软性耐磨性扭转性顺绕索同向斜交好好大
交绕索反向平行较差差小
混合绕索相邻股绕向相反斜交、平行相间中中中
5、分析钢索弹性模量E K与结构、使用时间、拉力大小、跨距等的关系。

1）与使用时间有关随着钢索工作时间的增长而增长
2）与结构关系随着捻绕角的增加而减小
3）与跨距l 0大小有关(由于支点位移)
长E K↑：(0.9～1.0)×105；
短E K↓：l 0＜200 m E K=0.65×105；
吊索：l 0 ＜75 m E K=(0.15～0.35)×105。

4）与安装拉力大小预张力To↑，E K↑；
预张力To↓，E K↓。

6、跑车的四大结构及其分析：
7、绞盘机五大参数。

绞盘机系列、卷筒数、牵引力、钢索速度、容绳量。

8、复式滑车的作用。

复式滑车主要用以张紧承载索，有时也用于张紧吊索或绷索。

9、悬索的基础理论
现行的四种理论的假设条件比较
悬链线理论和摄动法都包含两个相同的假设条件：①悬索自重沿曲线均匀分布（q）；
②自曲线的顶点开始，悬索单位长度的重力折合在x轴（即水平轴）上是递增分布的（ωx、ωx3），且递增系数为无穷级数。

悬索曲线理论包含两个方面的假设条件：①悬索自重沿曲线均匀分布（q）；
②自曲线的顶点开始，悬索单位长度的重力折合在x轴上是递增分布的（ωx2），而递增系
数为一常数ρ。

抛物线理论也包含两个放年的假设条件：①悬索自重沿曲线均匀分布（q）；②悬索单位长度的重力折合在x轴上是均匀分布的（ω1）。

显然，以悬链线理论假设条件为标准，摄动法的假设条件与悬链线理论相同；悬索曲线理论的假设条件较接近悬链线理论；抛物线理论的假设条件与悬链线理论有一定的差距。

四种理论曲线方程的比较
悬链线理论的曲线方程为
（1-40）抛物线理论的曲线方程为
（1-43）比较可知抛物线理论是比悬链线理论简单得多的代数函数理论
悬索曲线理论的曲线方程为
（1-45）摄动法的曲线方程为
（1-47）摄动法是从悬链线微分方程出发导出含有摄动法解的曲线方程（1-47），并对方程（1-47）取μ得3次幂项进行近似解；而悬索曲线是将悬链线级数展开式取其前两项，并对其第2项进行改造的近似计算理论。

所以摄动法解的假设、边界及取舍条件皆比悬索理论来得严格。

综上所述，以悬链线理论的假设条件和曲线方程作为衡量各法的标准，摄动法最逼近悬链线，其次是悬索曲线，抛物线误差较大。

无荷中央挠度系数：无荷挠度f0即跨距中点的挠度与水平跨距l0的比值S0为无荷中央挠度系数，简称无荷中挠系数，即S0=f0/l0
四种理论的无荷中央推荐值，极限值
各理论中挠系数范围
设计理论荐用值极限值
悬链线法S0≤0.2 S0≤0.25
抛物线法（加氏）0.03≤S0≤0.05 0.02≤S0≤0.08
悬索曲线法、摄动法0.05≤S≤0.08 S≤0.20
挠度：挠度是悬索曲线上任意点与弦线之间的铅直距离
方向角：
为什么推荐无荷中挠系数S0为0.03~0.05？
（1）S0太大，则造成钢索弯曲大，跑车晃动大，不平稳，加快了钢索的磨损，易造成吊运木捆碰地；
（2）S0太小，钢索预张力大，钢索拉力大，载量势必较少。

若安全系数Nr一定，则d↑。

故你S0推荐0.03~0.05。

10、索道勘测设计与安装架设
1.索道侧型：是指连接鞍座点的线形，即将承载索支撑在空中，所构成2个或多个相互联系的悬索曲线，又称悬索纵断面p39
2.侧型设计的主要参数：
弯折角δ：指相邻两跨弦线所构成的夹角。

弯挠角β：指承载索的悬垂曲线在支架鞍座左右两侧的切线与水平线间所形成的方向角的代数和
安全靠贴系数K：在支座处，把承载索自重所产生的支承力与由于承载索弯曲而引起的脱出力的比值称为安全靠贴系数K
当δ、β大于许用值时，可视具体情况采取以下措施：增加中间支架；降低计算支架高度；中间支架高度不变，将前后跨支点升高。

对凹形线路，当K小于许用值且大于零时，应根据具体线路采取下述措施：增加中间支架；升高中间支架或降低前后跨支点高度；增加设承载索的压索装置。

P41
3.承载索的校核有哪些？
1）承载索拉力安全系数即为钢索的破断力Tp与钢索所承受的最大拉力Tmax之比。

Nt=Tp/Tmax>=2.5
2)承载索耐久性对林业索道来说，承载索较多采用Tmax/Q的值是20-30 p42
4.测定架空钢索张紧度的方法有哪几种？如何进行？P44
方法1）振动波法2）倾角法3）索长法
如何进行具体见书上，较详细
5.安装架设前的准备工作p105
1.制定施工计划：指出施工所需要的设备、材料的规格和数量，现场准备工作的内容，施工人员的人数、任务及技术要求，安装的程序及进度等
2.施工现场的准备工作
（1）根据设计文件与条件对照，复查全部设计，如有差错，应及时更改或重新设计
（2）在起终点之间修建必要的人行及材料搬运道路
（3）沿索道中心线两侧伐开障碍的树木杂物，以利于索道作业，伐开宽度2-3m
（4）假设通信线路，以便架索作业及生产运营时保持必要的联系
（5）起终点和中间支架如无天然立木可利用，而需要人工埋桩时，应按设计要求预先埋设（6）做好绞盘机安装固定锚桩和修建机棚设施工作，机棚应在承载索一侧20m以外的安全地区
（7）凡安装假设中所需要的器材、机具等，应在假设前准备就绪，并运至现场
6.绞盘机的安装技术p89
（1）安装绞盘机的地面要平整并垫枕木，以保证整机不发生前后、左右倾斜，预防变形。

（2）绞盘机四角应用钢丝绳绷紧，且钢丝绳直径应大于15.5mm，固定绷绳的伐根一定要牢固可靠，后绷绳张紧后和绞盘机纵向中心线夹角不大于30°，前绷绳与绞盘机纵向中心线夹角不大于45°
（3）起重索、回空索卷入卷筒时，其导入方向与卷筒轴垂直，使钢丝绳顺序地缠绕在卷筒上，摩擦卷筒的钢丝绳的松边和紧边必须成7°-10°夹角，不得平行出绳，以减少钢丝绳间摩擦的机会
（4）绞盘机安装的位置应力求使绞盘机手视野宽广，瞭望清晰。

（5）绞盘机上山时，可利用复式滑车，由本机牵引，在爬犁底下加滚杠或垫木
（6）钢丝绳缠绕方向
7.索道拆卸的注意事项p109
索道在完成作业后即应拆卸，拆卸索道时，应充分注意操作安全和对钢索的安全保护。

拆卸时，对所以张紧着（具有张力）的钢索都应使用手搬葫芦或绞盘机将其拉紧后，方能拆除卡子或夹板的固定，然后利用手搬葫芦或绞盘机缓缓地松弛。

不可在钢索张紧状态下直接拆卸固定卡子或绳夹板，也不得采用松卡子打滑的办法来松弛钢索，以免钢索弹起打伤人和严重磨伤钢索，尤其是承载索的张力很大，一定要用复式滑车组进行渐渐松线（松线顺序与张紧顺序相反）。

11、客运索道、滑索
1、客运索道的基本形式：P9
单线循环吊椅（吊篮）式客运索道、单线脉动循环吊舱组式、单线自动循环吊舱式、往复式、拖牵式等
单线循环吊椅式客运索道、概念、特点：P9
单线循环吊椅式客运索道，是在1根无极连续循环运行的牵引且支撑吊椅的运载索上，按一定的间距悬挂1个固定吊椅，乘客坐在吊椅上作空中旅行。

单线循环吊椅式客运索道传动区段长度主要取决于当地的具体条件，一般在1000m以内，最大不超过2000m为宜。

1个传动区段长度能够克服的高差主要取决于运载索直径和强度极限，一般在100~300m，最大可达400~500m。

吊椅所允许的最大爬坡角度与抱索器对运载索的夹紧力有关，建议设计时不超过45°，常取20°~30°。

一般能适应我国大多数景区的地形要求，具有结构简单、维护方便、投资较少、建设周期短等特点。

2、客运索道在景区建设中的地位和作用，保护环境与开发建设之间的关系P113
客运索道能改善游客步行上山难的现状，提高景区接待游客的能力，加速游客周转，客运索道还可以运输建设物资和生活物资，为景区发展提供资金来源。

架设客运索道是利是弊关键在于是否能处理好“在保护中开发，在开发中保护”的关系。

一个风景名胜区只保护不开发是不会得到发展的；另一方面，一提到开发，就毫无约束地随意进行项目建设，也会给景区造成无可挽回的破坏和损失。

因而，要处理好保护与开发的关系。

索道线路和站址要尽可能隐蔽，不要和景区争景；站房设计体量要小；索道建设要和景区总体规划相吻合。

3、滑索概念、三种形式P154
滑索通常是指在2支点间架设1根或2根钢丝绳，乘客穿戴柔性吊具，悬挂于滑行小车下，利用2支点高差所具有的势能，靠惯性沿钢丝绳从高支点滑至低支点的极限运动的游乐设施，亦称“溜索”、“速降”、“飞人”等，属安全监察特种设备。

目前，滑索主要有3种形式：单/双线无减速索有缓冲滑索、单/双线有减速索无缓冲滑索、液压张紧中间下载滑索。

柔性吊桥
1、悬索桥的概念、构造
悬索桥也称为吊桥，指以悬索为主要承重结构的桥。

其主要构造有缆、塔、锚、吊索及桥面，一般还有加劲梁。

2、柔性吊桥概念、主要受力特征、主要参数意义和要求P256、P261-262
在悬索桥中不设加劲梁，或加劲梁高度很小（h/l<100）的悬索桥称为简易柔性悬索桥，简称柔性吊桥。

主要受力特征：柔性吊桥是由主缆、主塔、加劲梁和吊索等构成的组合体系。

恒载作用下，主缆及主塔承受结构自重，加劲梁受力由施工方法而定。

成桥后，主缆和加劲梁共同承受外荷载作用，受力按刚度分配。

柔性吊桥设计的主要技术参数：
跨度比，是指主跨和边跨跨度的比值。

柔性吊桥的跨度比必须在一定的范围，常采用2：1或4：1的边跨应考虑因温差和弹性伸长导致的对主跨悬索张力的影响。

一般情况下，单跨的边跨与主跨之比应该比3跨悬索桥小，单跨的边跨跨径与散索鞍位置还有很多关系。

矢度，是衡量主索线形和主索张力的尺度。

在桥涵工程中的矢度与跨距的比值，又称矢跨比（工程索道中称作有荷挠系数）。

矢度与主缆中的拉力和桥塔承受的压力呈反比，矢度太小，意味着主索张得太紧，容易产生疲劳，要求有强大的桥塔和锚碇，增加索桥的工程量和造价，这是非常不利的。

过大矢度也会造成负面影响：它将因主索自重的增大，导致主索用钢量增大，使主索的二次应力增大，矢度越大，悬索桥竖向挠度和横向挠度都越大。

同时矢度对桥塔的高度也有直接影响，它们呈正比关系，过大的矢度，要求更高的桥塔，使索桥工程造价增加。

规范推荐较佳的矢度为1/6~1/12（0.17~0.08）。

主索中距及宽跨比：主索中距是指主缆的中心距离，宽跨比是指主索中距与主跨跨度的比值。

主索中距的大小及其跨距比值的大小和悬索桥的刚度和横向稳定性关系密切。

规范要求宽跨比必须大于1/35，少数特大跨径的索桥极限取1/40。

由于主索中距往往是有效桥面宽度，故而它的选择，决定桥面系的恒重和工程造价。

加劲梁的高宽比与高跨比：加劲梁的梁高和梁宽之比与梁高与主孔跨度之比是密切相关的两个指标，由于加劲梁的受力状态是多跨弹性支承连续梁，梁高和主跨跨径不是那么密切，但是从风动稳定性来看，还需考虑加劲梁要有足够的抗扭刚度，以抵抗涡激共振的发生。

加劲梁常有桁架式和箱梁式。

主索及其固定和调整：主索是悬索桥的主体构造，规范规定必须是钢芯钢丝绳。

主索的连接和固定，据规范规定有套筒连接、拉杆式固定和调整法。