计算书大师软件使用教程之缆索吊装计算(主索、起重索、牵引索、扣索)
缆索吊装系统主索的受力与变形计算
缆索吊装系统主索的受力与变形计算陈俊松;刘飞【摘要】Given the fact that most of the popular theories of suspension cables are complicated and hard for constructors to control, this paper proposes a new and simple method to calculate the stress and deformation of cable-hoisting systems. A construction case is presented based on this new method. Tensile force, deflection and security coefficients are calculated accurately to verify the validity of the method. With this calculation method, both deformation and security coefficients of main cables in the cable-hoisting system with different tensile force can be obtained to help construction entities to choose the suitable suspension cable structure. The proposed method is believed to help construction entities to design cable hoisting systems and can serve as the basis for construction field control to improve construction safety.%针对目前悬索理论复杂、不便于施工技术人员掌握的特点，本文提出了一种计算缆索吊装结构受力和变形的简易方法，并应用该方法进行了案例分析，准确计算出主索系统的拉力、挠度和安全系数，验证了该方法的有效性。
缆索吊装系统计算分析
春晓大桥缆索吊装系统计算书1 主索验算1.1缆索吊机主索概述本桥缆索吊机主索的计算跨径布置为224+336+224mm，采用各跨连续布置，中间转点支撑于塔架的索鞍上，两端锚固在锚碇装置上，鞍座顶与锚碇的竖直距离为126m，主索在施工中的最大垂度垂跨比为1/13（25.8m）。
主索分两组，每组由8φ56mm（CFRC8×36SW）满充钢丝绳组成。
缆索吊机的设计吊重为4×87.5t，吊点纵向间距9m。
1.2计算荷载参数1.2.1结构参数表1 结构计算特征参数1.2.2荷载参数（1）均布荷载单组主索8根，本桥不采用承索器，均布荷载只考虑主索自重，单根索自重W=14.98kg/m。
单组主索每延米重量为119.84kg。
（2）集中荷载（单位：t）本桥跨中2号节段重量为265.3t，靠近塔端最重12节段重量为338.1t。
因缆索系统主索张力在吊重荷载位于跨中时最大，计算中施工控制荷载的选取以跨中2号节段为准，以靠近塔端最重12节段重量为施工验算荷载对主索进行验算。
表2 集中荷载组成设计吊重工况:选取设计吊重荷载为350t ，采用双吊点起吊，平均到单根主索，每个吊点:P=10.9375t 。
施工验算工况：验算吊重荷载422t ，采用双吊点起吊，平均到单根主索，每个吊点:P=13.1875t 。
1.3计算假定为简化计算，对主索计算做如下假定： （1）不计塔顶的水平位移影响；（2）塔顶索力在索鞍两侧连续，即索力满足在索鞍两侧相等的条件； （3）承重索的自重恒载沿索为恒量，承重索在自重作用下呈悬链线，且满足线性应力应变关系；（4）在缆索吊装系统计算中，忽略滑轮直径和滑轮摩擦力的影响； （5）吊重集中荷载由4个吊点平均分担。
1.4计算理论1.4.1悬链线基本方程自重作用下的柔性索曲线可表示为左端水平力H 、左端竖向力V 分量和无应力索长S 0的方程。
[]))(ln()ln(200220H WS V WS V H V V W HEA HS X +-+--+++=（1）))((12222022020H WS V H V W EAVS WS Y +--+--=（2）式中： EA-索的抗拉刚度；W-索的每延米自重；X-两支点跨度；Y-支点高差；V'-索右端竖向力。
缆索吊机系统计算
缆索吊机系统计算一、基础资料142.16l2=330l3=142.16β1β2图1缆索吊装排序体图标高和尺寸单位：m；吊重：kn钢绳采用规格老当益壮1名称项目型号根数-直径单位重量（kg/m）面积（cm2）钢丝直径（mm）钢丝绳抗拉强度（kn/cm2）破断拉力（kn）主索6×379φ47.57.9298.43472.215501072起重索6×37+12×1φ21.51.6381.74271.01550221牵引索6×37+12φ282.7682.94521.31550374扣索6×37+12φ47.57.9298.43472.215501072主抗风6×37+12×1φ47.57.9298.43472.215501072二、主绳计算1、主索受力计算：促进作用于主索的力由两部分共同组成，一就是光滑荷载，二就是分散荷载。
均匀荷载g由起重索、牵引索、主索三部分自重组成：g=（g1+g2+g3）l2根据表中1，并将l2=330m代入上式，存有：g=（0.07929×9+0.01683×2+0.02768×2）×330=264.9kn集中荷载由两部分组成，即主拱肋最大段重ｐ1＝４５０ｋｎ（主拱肋设计吊重４００ｋｎ，计入５０ｋｎ超重），吊具和施工荷载、配重ｐ2＝６０ｋｎ，集中荷载为：ｐ＝ｐ1＋ｐ2＝４００＋５０＋６０＝５１０ｋｎ当集中荷载作用于跨中时，主索承受最大水平张力，其值由下式求得：ｈm＝〔ｇｌ2＋２ｐ（ｌ2－ａ）〕／（８ｆm）式中，ｆm＝ｌ2／１４＝３３０／１４＝２３。
５７ｍ，ｆｍ为主索最大工作垂度。
ａ－双点吊装点间之距离，ａ＝２０m,代入上式,得:hm=[264.9×330+2×510×(330-20)]/(8×23.57)=2140.5kn横向力v=(p+g)/2=(510+294.6)/2=387.45kn主索最大张力tm=(hm2+v2)1/2=(2140.52+387.452)1/2=2175.3kn由于主索自重产生的张力为:tg=(hg2+vg2)1/2={[gl2/(8fm)]2+(g/2)2}1/2={[264.9×330/(8×23.57)]2+(264.9/2)2}1/2=482.2kn由于分散荷载促进作用产生的张力为:tp=(hp2+vp2)1/2={[2×510×(330-20)/(8×23.57)]2+(510/2)2}1/2=1696.3kn主索张力安全系数k=[t]/(1.2tp+tg)=1072×9/(1.2×1696.3+482.2)=3.8＞[k]=3上式中，1.2―系数，计入20超重。
缆索吊装系统计算分析
春晓大桥缆索吊装系统计算书1 主索验算1.1缆索吊机主索概述本桥缆索吊机主索的计算跨径布置为224+336+224mm，采用各跨连续布置，中间转点支撑于塔架的索鞍上，两端锚固在锚碇装置上，鞍座顶与锚碇的竖直距离为126m，主索在施工中的最大垂度垂跨比为1/13（25.8m）。
主索分两组，每组由8φ56mm（CFRC8×36SW）满充钢丝绳组成。
缆索吊机的设计吊重为4×87.5t，吊点纵向间距9m。
1.2计算荷载参数1.2.1结构参数表1 结构计算特征参数1.2.2荷载参数（1）均布荷载单组主索8根，本桥不采用承索器，均布荷载只考虑主索自重，单根索自重W=14.98kg/m。
单组主索每延米重量为119.84kg。
（2）集中荷载（单位：t）本桥跨中2号节段重量为265.3t，靠近塔端最重12节段重量为338.1t。
因缆索系统主索张力在吊重荷载位于跨中时最大，计算中施工控制荷载的选取以跨中2号节段为准，以靠近塔端最重12节段重量为施工验算荷载对主索进行验算。
表2 集中荷载组成设计吊重工况:选取设计吊重荷载为350t ，采用双吊点起吊，平均到单根主索，每个吊点:P=10.9375t 。
施工验算工况：验算吊重荷载422t ，采用双吊点起吊，平均到单根主索，每个吊点:P=13.1875t 。
1.3计算假定为简化计算，对主索计算做如下假定： （1）不计塔顶的水平位移影响；（2）塔顶索力在索鞍两侧连续，即索力满足在索鞍两侧相等的条件； （3）承重索的自重恒载沿索为恒量，承重索在自重作用下呈悬链线，且满足线性应力应变关系；（4）在缆索吊装系统计算中，忽略滑轮直径和滑轮摩擦力的影响； （5）吊重集中荷载由4个吊点平均分担。
1.4计算理论1.4.1悬链线基本方程自重作用下的柔性索曲线可表示为左端水平力H 、左端竖向力V 分量和无应力索长S 0的方程。
[]))(ln()ln(200220H WS V WS V H V V W HEA HS X +-+--+++=（1）))((12222022020H WS V H V W EAVS WS Y +--+--=（2）式中： EA-索的抗拉刚度；W-索的每延米自重；X-两支点跨度；Y-支点高差；V'-索右端竖向力。
缆索吊装系统计算书
缆索吊装系统计算书1.引言2.系统构成3.计算原理在计算过程中，需要考虑到缆索、吊索和滑轮的负载、张力以及滑轮的摩擦等因素。
具体计算步骤如下：第一步：确定所需承载的重物的重力，即假设重物的质量为m，重力为G。
第二步：根据重物的重力，确定吊索的张力。
吊索的张力为T1，可以通过以下公式计算得出：T1=G第三步：根据吊索的张力，确定缆索的张力。
缆索的张力为T2，可以通过以下公式计算得出：T2=T1+ΣTf其中ΣTf为各滑轮摩擦力之和。
第四步：根据缆索的张力，确定滑轮的张力。
滑轮的张力为T3，可以通过以下公式计算得出：T3=ΣTf第五步：根据滑轮的张力，确定各滑轮的摩擦力。
各滑轮的摩擦力可以通过以下公式计算得出：Ff=T3×μ其中μ为滑轮的摩擦系数。
4.范例计算假设在一个缆索吊装系统中，要吊装一重量为500kg的物体，滑轮的摩擦系数为0.2、根据以上计算原理，可以进行如下计算：第一步：重物的重力G=500×9.8=4900N。
第二步：吊索的张力T1=G=4900N。
第三步：缆索的张力T2=T1+ΣTf。
由于系统中只有一个滑轮，ΣTf 即为滑轮的摩擦力Ff。
假设滑轮的摩擦力Ff为XN，则T2=T1+X。
根据文中公式T3=ΣTf，可得到X=T3=0.2×T3将X带入T2的公式可得T2=T1+0.2×T3由此可得T2=4900+0.2×T3第四步：滑轮的张力T3=ΣTf=0.2×T3第五步：各滑轮的摩擦力Ff=T3×μ=0.2×T3将以上方程代入滑轮的张力T3和摩擦力Ff的公式中，得到两个同等的方程：T3=0.2×T30.2×T3=0.2×T3在求解以上方程时，可以得到T3的解为任意实数。
即滑轮的张力是任意实数，因此无法具体确定。
5.结论通过以上计算可以得出，缆索吊装系统中滑轮的张力是任意实数，并无具体解。
缆索吊装计算书实例
缆索吊装计算书一、主索计算1、主索荷载 （1）均布荷载主索均布荷载集度q=0.44875KN/m均布荷载重力G=ql=0.44875×258=115.777KN （2）集中荷载主索集中荷载由四部分组成： 行车及定滑轮重力： P1=30KN 吊点动滑轮及配重重力：P2=30KN 起重索重力： P3=1.5912KN 拱肋重力： P4=211KN 总集中重力：P=P1+ P2+P3+P4=272.591KN 2、主索最大张力和相应的垂度当跑车吊重位于跨中时，主索张力最大，控制主索的设计，取控制主索张力的安全系数K=3.5，求主索的容许张力Tmax和相应的跨中垂度f 。
Tmax =Tn K =58293.5=1665.429KN 取H≈Tmax则跨中垂度f=L 4H (G 2 +P)=2584×1665.429 (115.7772 +272.591)=12.799m 则相对垂度 f L =12.799258 =120.163、主索安装张力和安装垂度为了保证假设的主索在吊重时的最大张力不超过容许值，则须求出主索的按装张力H0及安装垂度f0，以便用f0控制主索的张力和标高。
这时，作用于主索上的集中荷载为不计拱肋重力和跑车空载重力P0，位于跨中的主索张力由张力方程求得H 3 0 +H 2 0 {E k A n cos 2 β24H 2[3P(P+G)+G 2 ]-H}- x(L-x)2L 2 P 0 (P 0 +G)E k A n cos 2 β -G 2 E k A n cos 2β24=0式中E k 为主索弹性模量,Ek =75.6GPa主索截面面积An =4182.48mm2主索容许拉力Hmax=1665.429KN P 0 =P 1 +P 2 +P3=30+30+1.5912=61.5912KNβ=0° ，x=L2代入上式得:令 C1= E k A n cos 2β24H 2+[3P(P+G)+G2]-H=75.6×4182.48×1224×1665.4292×[3×272.591(272.591+115.777)+115.7772]-1665.429=-93.1786 令 C2=x(L-x)2L 2 P 0 (P 0 +G)E k A n cos 2 β =129×(258-129)2×2582×75.6×4182.48×61.5912(61.5912+115.777)×12=431777597.744令 C3= G 2 E k A n cos 2 β24 =115.7772 ×75.6×4182.48×1224 =176599313.37得简化张力方程得： H3 0 +C1 H 2-C2-C3=0 代入数据得张力方程： H3 0 +-93.1786H 2-608376911.114=0 解方程得到H0=879.566KN 相应的跨中垂度f=L 4H 0(G 2 +P 0 )=2584×879.566 (115.7772 +61.5912)=8.762m 4、靠近塔架安装拱肋时主索的张力和垂度安装边孔端部拱肋时，设跑车离塔顶的最小水平距离x=13m ，根据张力方程 H 3 x +H 2 x {E k A n cos 2 β24H 2[3P(P+G)+G 2 ]-H}- x(L-x)2L 2 P(P+G)E k A n cos 2 β -G 2 E k A n cos 2β24=0由x=13m ，β=0° ，代入上式得:令 C2= x(L-x)2L 2P(P+G)E kA ncos 2 β=13×(258-13)2×2582×75.6×4182.48×272.591(272.591+115.777)×12=800849020.7807 则张力方程为H 3 x +C1 H 2x -C2-C3=0 代入数据得张力方程： H3 x +(-93.1786)H 2x-977448334.1507=0 解方程得到Hx=1024.478KN相应的跨中垂度f x =x(L-x)H x L (G 2 +P)=13×(258-13)1024.478×258 (115.7772+272.591)=3.982m 主索升角tgγ=L-2x 2H x L (P+G)=258-2×132×1024.478×258 (272.591+115.777)=0.17044γ=0.168817767204824°5、温度改变对主索的影响时的张力和垂度 主索架设和安装温度升高15℃ 求跑车吊重于跨中,主索的张力和垂度根据张力普遍方程,钢丝的线膨胀系数ε=1.2E -5 Δt=15℃令 C1= E k A n cos 2 β24H 2 +[3P(P+G)+G 2 ]-H+εΔtE k A n cos 2 β =75.6×4182.48×1224×1665.4292×[3×272.591(272.591+115.777)+115.7772]-1665.429 +(1.2E-5)×15×75.6×4182.48×12=-36.2634得到张力方程H 3 t +C1 H 2t-C2-C3=0令 C2=x(L-x)2L 2P(P+G)EkAncos2 β=129×(258-129)2×2582×75.6×4182.48×272.591(272.591+115.777)×12=4184278981.1027 代入数据得张力方程： H3 t +(-36.2634)H 2t-4360878294.4727=0 解方程得到Ht=1645.95KNf t =L 4H t (G 2 +P)=2584×1645.95 (115.7772 +272.591)=12.951m 6、塔顶位移对主索的影响时的张力和垂度 塔顶位移△=0.08m 得到张力方程H 3 Δ +C1 H 2Δ-C2-C3=0 令 C1= E k A n cos 2 β24H 2 +[3P(P+G)+G 2 ]-H+Δcos 2 β E k A n L =75.6×4182.48×1224×1665.4292×[3×272.591(272.591+115.777)+115.7772]-1665.429 +0.08×12 ×75.6×4182.48258=4.8665令 C2=x(L-x)2L 2P(P+G)EkAncos2 β=129×(258-129)2×2582×75.6×4182.48×272.591(272.591+115.777)×12=4184278981.1027 代入数据得张力方程： H3 Δ +(4.8665)H 2Δ-4360878294.4727=0 解方程得到HΔ=1632.151KNfΔ =L 4H Δ(G 2 +P)=2584×1632.151 (115.7772+272.591)=13.06m。
南宁永和大桥缆索吊装系统设计计算书1..
南宁永和大桥缆索吊装系统设计计算书一：基础资料图1 缆索吊装计算简图标高和尺寸单位：m 吊重：T2、控制重量：G控（1）、拱肋重G1=121.772T（以最重的第二段拱肋重为控制重量）（2）、起重吊具重G2=12T（3）、起吊绳重G4=4组×8线/组×116m/线×1.98Kg/m=7.35T （5）、配重G5=12TG控=G1+G2+G3+G4 =153.112T=1500.6KN取P=1500KN2、钢绳选用（见表1）钢丝绳选用规格表表1（1）天线工作垂度f=448.72/12.5=35.9m（2）滑车组最小高度h1=3m（3）跨越障碍物的安全高度h2=3m（4）千斤头长度h3=4m（5）吊重物的高度h4=8m（6）其它不可预见的因素h5=2m则计算索塔顶标高为：155.5（拱顶标高）+f+Σhi=211.4而索塔底标高为：74.00（索塔设置在12#墩15#墩的系梁上）则索塔高度为：H=211.4-74=137.4m取索塔高度为：H=137.4m则索塔顶标高为：211.4二：主绳计算1、主索受力计算作用在主索上的力分为两部分，一是均布荷载，二是集中荷载。
均布荷载由起重索、牵引索、主索等三部分自重组成，即：G=（g1+g2+g3）×LG=（4×1.98+4×2.768+8×14.98）×448.72×9.8=611KN集中荷载为P=1500KN最大水平张力计算Hm=[GL2+2P(L2-a)]/8fm=[611×448.72+2×1500×(448.72-25)]/8×35.9=5381KN竖向力V=（P+G）/2=1056KN主索最大张力Tm=（Hm2+V2）1/2=(53812+10562)1/2=5487KN主索安全系数K=[T]/ Tm=(8×2450)/5487=3.57=[K]=3故安全。
缆索吊装计算完整版计算书
令
C2=
x(L-x) 2L2
P(P+G)E k
An
cos
2 β
=
129×(258-129) 2×2582
2 ×75.6×4182.48×272.591(272.591+115.777)×1 =4184278981.1027
代入数据得张力方程：
3
2
HΔ +(4.8665)HΔ -4360878294.4727=0
fx
=x(L-x) HxL
(G2
+P)=11032×4.(427588×-1235)8
(1152.777
+272.591)=3.982m
主索升角
4
计算书
tgγ=L-2x 2HxL
(P+G)=2×1205284-.24×781×3 258
(272.591+115.777)=0.17044
γ=0.168817767204824° 5、温度改变对主索的影响时的张力和垂度 主索架设和安装温度升高 15℃ 求跑车吊重于跨中,主索的张力和垂度 根据张力普遍方程,钢丝的线膨胀系数 ε=1.2E-5 Δt=15℃
得到张力方程
3
2
Ht +C1 Ht -C2-C3=0
令
C2=
x(L-x) 2L2
P(P+G)E k
An
cos
2 β
=
129×(258-129) 2×2582
2 ×75.6×4182.48×272.591(272.591+115.777)×1 =4184278981.1027
代入数据得张力方程：
5
计算书
3
2
1 第一章 250t缆索吊机缆索系统计算(10.23)
云南澜沧江特大桥50t缆索吊机左侧缆索系统设计计算书普立大桥250t缆索吊机缆索系统设计计算书一、基本参数1、1 缆索吊布置基本参数*表1注："A锚碇"、"A塔柱"分别指普立岸锚碇、塔柱；"B锚碇"、"B塔柱"分别指宣威岸锚碇、塔柱。
1、2 缆索吊所用钢丝绳基本参数钢 丝 绳 基 本 参 数*表2二、计算荷载缆索吊系统上的作用荷载有两种：即均布荷载与集中荷载。
均布荷载包括主索、起重索、牵引索、支索器及联结绳自重；集中荷载包括钢箱梁节段重、跑车重、吊具重、配重以及起重钢丝绳重等。
云南澜沧江特大桥50t缆索吊机左侧缆索系统设计计算书2.1 均布荷载主索q 1=0.240t/m 起重索q 2=0.011t/m 牵引索q 3=0.022t/m支索器q 4=0.003t/m (支索器间距按30m考虑，单重100kg)支索器联结绳q 5=0.001t/m 合计∑q=0.277t/m2.2 集中荷载钢箱梁节段重Q 110%)跑车重Q 2两台跑车，单台按20t计)扁担梁重Q 3旋转吊具重Q 4配重Q 5=5.0t起重钢丝绳重Q 6=8.1t (钢丝绳同起重索，起吊高度75m)合计三、主索(承重索)计算3、1 工况一：最大吊重位于跨中时的计算3、1、1 主索最大张力及相应垂度计算当跑车吊最大吊重位于跨中时，主索张力及垂度为最大，为最不利工况。
初拟跨度与最大垂度之比为：L/f max 则 最大垂度f max 则主索最大水平拉力 H max 可由下式计算而得。
H max =qL 2/(8f max cos β)+QL/(4f max )=1005.90t 主索最大张力时对A塔柱的竖向压力V A 为：V A =qL/(2cos β)+Q/2+H max tan β=220.98t 主索最大张力时对B锚碇的竖向压力V B 为：V B =qL/(2cos β)+Q/2-H max tan β=187.79t 牵引索、支索器及联结绳自重；集中荷载包括钢箱梁节段重、跑车重、吊具重、配重以及起重钢丝绳重等。
缆索吊的设计安装及使用_secret
缆索吊的设计安装及使用摘要在受施工现场场地、施工环境，以及其他外部条件限制，无法使用吊车进行吊装，而又必须进行吊装作业的情况下，可以使用缆索吊进行吊装。
缆索吊一般适用于垂直高度较大的垂直吊装和架空纵向运输。
起吊重量可以从几吨到几十吨。
其使用的塔架可以自行设计，就地制作安装。
本文结合云南三界X X大桥的施工特点，介绍一下缆索吊的设计、安装及使用过程中的一些注意事项。
关键词：1；工程概况：云南三界X X大桥，全长357米，主桥288米，全桥位于直线段内。
上部采用挂篮悬臂施工，最大悬臂88米，墩身最大高度34米，悬浇箱梁最高9.5米。
横跨X X，其中0号台在X X东岸的高坡上，1号墩在东岸（金厂岭岸）的X X江边，其余墩台在X X西岸（六库岸），地势落差大，东岸无便道可通，最高的2号墩墩身为34米。
X X江中明、暗礁密布，江水湍急，平时江水流速为5～6m/s，下雨或洪水期流速达到8～9m/s，属不通航河道，平时只有小船摆渡过往人员及不足500k g的小型设备，在涨水或风大时，由于流速快，浪大，而无法摆渡。
在这种情况下，我们选用缆索吊进行吊装作业。
2；缆索吊的设计及验算过程：2.1：几个参数的确定：①：缆索吊装系统是由主索、主索跑车、起重索、起重滑车组、牵引索、起重及牵引卷扬机、锚碇、塔架、风缆组成。
②：根据地势及桥型的实际情况，确定塔架的间距为407米，即L=407m；进行单点起吊。
③：根据桥上的挂篮及混凝土浇筑时最大块件的最大重量为7.5t所以设计最大起重吨位为8吨，即G=8t；④：两岸设计塔架的顶面高程相等，西岸塔架高度为37m，东岸塔架高度为29m。
主索的垂度最大的位置在主索的中间，设计最大工作垂度ƒm a x =L/18=407/18=22.61（取23m），当最大垂度ƒm a x=23m时，主索到桥面的距离为9.2m，减去滑轮和起吊重物的高度为3m，再减去挂篮的高度 4.2m。
吊装的最大安全距离为3m，满足要求。
缆索吊装
缆索式起重机：一种以悬挂在两支点间的柔性钢索作为大跨承载结构，利用载重小车在其上往返移动进行工作，兼有垂直升降和水平运输功能。
主索：横跨桥渡，支承在两侧塔架的索鞍上两端锚固与地锚，吊运构件的行车支承在主索上。
起重索：控制吊物的升降（垂直运输）。
牵引索：牵引行车在主索上沿桥跨方向移动。
结索：悬挂分索器。
扣索：分段吊装时，需用扣索悬挂端肋及调整端肋接头处标高。
扣索一端系在接头附近的扣环上，另一端通过扣索固定于地锚上。
缆风索：保证塔架、扣索排架的稳定及构件安装就位后的横向稳定。
横移索：只设置一道主索时，通过横移索来实现横向移动就位。
跑车：在主索上运行，起吊装置。
塔架：由塔身、塔顶、塔底和索鞍等组成。
塔身常用型钢或万能杆件组拼。
索鞍：设于塔架顶部。
塔架基础：塔底有铰接和固接两种形式。
底座设铰的塔架必须依靠风缆维持稳定。
锚碇：固定主索、起重索、扣索、铰磨、绞车、缆风绳、溜绳、导向滑车、各式扒杆、绳索吊机等。
缆索吊机设计计算书
垂度方程： f X 式中 a
qx( L x) Qx( L x) 2 H cos HL
K1 24 K1 ( K 2 K 4 ) H max d S 2 L H max d
2 b K1 ( K5 GX ),
c
K1 K3 L2
4
第二章 绳索系统计算
Eh FK cos 2 K1 , 24 K 2 3Q '(Q ' G ) G 2
FK ——单根主索截面积( 697.08mm2 )
E K ——主索弹性模量( 0.785 105 MPa )
（250+34.87 2） 65.53=20951.25N 单根主索总重： G
单根主索水平张力： H max d
H max 660478.65 = 330239.32 N 2 2
K1 K3 0 L2
c
3 2 H0 178430.19H 0 7.902 1014 0
查诺模图：a=1.784,b= 0.79 得 H 0 2.8 105 N
f0
qL2 65.53 2502 1.83m 8H 0 cos 8 2.8 105
4.8 250 16382.5 600 16982.5 N 2
K1K3 2.724 106 8.876 109 c 2 3.87 1011 2 L 250
b c 1252 8.45 1014 3.87 1011 1252 6.89 1015
3 2 H0 178430.19H 0 6.89 1015 0
S2 250 EK 1.2 105 0.938 105 MPa 319.73 S
6
缆索吊装系统计算书
缆索吊装系统计算书简介：此缆索吊装系统用于吊装两岸T 梁及钢桁梁。
左岸采用万能杆件拼装成双柱门式索塔，锚碇为用万能杆件拼装成的重力式锚碇；右岸不设索塔，直接在岩体上打锚洞，索鞍放在洞口，锚碇为在锚洞内埋型钢卧梁。
整套天线系统分上、下游两组。
每组由一组主绳 和两组工作绳组成。
主绳由4根φ47.5mm 钢绳组成，工作绳由1根φ47.5mm 钢绳组成。
工作绳兼作压塔绳。
f m a x ＝781.20754.48742.96甘洛岸汉源岸781.20洞锚重力式锚θ1=θ2=基本资料拟定：跨径L ＝333m ；工作垂度：f max ＝L/12＝333/12＝27.75m ； 项目 内容 主索 起重索 牵引索 钢绳根数、直径 4φ47.5 2φ21.5 2φ28 单重（kg/m ） 4×7.929=31.7162×1.638=3.2762×2.768=5.536钢丝直径(mm)2.21.01.3钢绳面积（cm2）4×8.4347=33.74 2×1.7427=3.486 2×2.9452=5.89 钢丝抗拉强度155 155 155 （kg/mm2）钢绳破断拉力（t）.82×4×130.5=428.04 .82×27=22.14 .82×45.65=37.43 方案一：按照左岸T梁(20.22m)重量进行计算T梁吊装采用上、下游两组吊点抬吊方式进行起吊一、主索受力计算:1、基本数据：1）钢绳自重（主索、起吊索、牵引索）g＝（31.716＋3.2760+5.536）=40.528kg/m=0.040528t/m2）作用在主索上的集中荷载为：a)T梁自重：p1=45tb)T梁超重：p2=5%p1=2.25tc)吊具重（包括配重、自重）：p3=8t（两个吊点）即：p＝（p1+p2）/2+p3=31.63tb=19m f max=27.75m2、钢绳的拉力T max计算：1）水平力H max计算：p（L－b) gL2H max＝————＋——4f max8 f max31.63×(333－19) 0.040528×3332＝————————＋——————4×27.75 8×27.75=89.46+20.24=109.7t2) 水平夹角φ:f max 27.75φ=arctg ——=arctg————=100(L－x)/2 1573) 拉力T max：T max＝H max/cosφ=109.7/cos100=111.4t3、主索的安全系数：K=［T］/ T max=428.04/111.4=3.84＞3 安全4、主索安装垂度的计算：1)空载，吊点在跨中时主索最大水平力H x计算：由方程：E k A n cos2βG2 E k A n cos2βH x3＋H x2{————[3p(p+G)+G2]－H}－——————－24H224x(L－x)p x(p x+G) E k A n cos2β————————————＝02L2式中：H= H max=109.7t p＝31.63t x=L/2=166.5mE k=756t/cm2A n=33.74cm2G=gL=.040528×333=13.5tE k A n=25507.44t cosβ=1 L=333m p x=p3=8t有：25507.44H x3＋H x2{————[3×31.63×(31.63+13.5)+13.52]－109.7}－24×109.7213.52×25507.44 166.5×166.5×8×(8+13.5) ×25507.44 ————————－——————————————————＝0 242×3332整理后得：H x3＋284.6014776H x2－742107.0825＝0解得：H x＝47.28t2)安装垂度f x的计算:p x L qL2p x L GL由式：f x＝——＋——= ——＋——4 H x8 H x 4 H x8 H x8×333 13.5×333有：f x＝————＋————＝25.99m4×47.28 8×47.285、主索的应力验算：1）考虑弯曲应力时：T p E kδmax=——＋——√——A n n T A n式中：T＝T max /4=111.4/4=27.85t A n =8.4347 cm2p=31.63/4=7.91t n=4 E k=756t/cm227.85 7.91 756有：δmax=——＋——×√————8.4347 4 27.85×8.4347=6.85t/cm2=68.5kg/mm2[δ] 155安全系数：K＝——＝——=2.26＞2 安全δmax82.622）考虑接触应力时：T dδmax=——＋E k——A n D min式中：T＝T max /4=111.4/4=27.85t A n =8.4347 cm2d=2.2mmD min =1000mm（1个吊点两天车之间距离）E k=756t/cm227.85 2.2有：δmax=————＋756×——8.4347 1000=4.96 t/cm2=49.6 kg/mm2[δ] 155安全系数：K＝——＝————=3.13＞2 安全δmax49.6二、起重索计算：1）起重索受力F的计算及验算：起吊绳采用走8线进行起吊，一个吊点采用一端用1台5T卷扬机进行起吊，另一端锚固的方式，经过2个转向滑车进卷扬机。
简单链形悬挂整体吊弦计算软件说明书
整体吊弦预配计算软件使用说明书整体吊弦预配计算软件是适应我国高速铁路发展的需要，接合现场应用实际，为提高高速铁路施工精度而设计的软件。
一、整体吊弦的预配计算需考虑以下因素：1、悬挂形式（1）接触线的材质，单位长度自重，张力；（2）承力索的材质，单位长度自重，张力；（3）吊弦的材质，单位长度自重；（4）对于弹性链形悬挂还需考虑弹性吊索的材质、单位长度的自重和张力。
（5）结构高度。
2、线路情况（1）曲线，曲线半径；（2）竖曲线，竖曲线半径。
3、特殊的结构和设备（1）中心锚结的形式及中心锚结结构重；（2）锚段关节的形式及过渡跨的结构；（3）根据现场运营需要需特殊调整的地段或结构。
4、预留软件接口以便扩充软件功能。
二、软件的运行情况1、软件主界面如图1所示：图1 软件运行主界面2、菜单项说明（1）打开——————从已存储好的Excel文件中读取计算支持数据接合现场数据测量和存储的方式，采用Excel做为组织数据存储的载体，将软件计算的原始数据存储按指点的数据格式存储在use datastructur.xls中，用户可直接在Excel中输入数据以供计算需要。
数据的组织单位是一个锚段的数据。
a.接触悬挂数据导线类型：接触线类型，承力索导线类型，吊弦的导线类型；导线张力：接触线的张力，承力索的张力，数据类型为数字型，单位kN；导线单位长度自重：接触线、承力索、吊弦单位长度自重，数据输入应为数字，单位kg/m；线夹重量：为单个线夹的重量该值等于：0.5*（吊环重++95承力索吊弦线夹本体（或120承力索吊弦线夹本体）+接触线吊弦线夹本体重+压接管+心形环+接线端子+平均下料吊弦长度*吊弦单位长度自重）b．定位点处数据：1）定位点号2）支柱类型若为锚段关节支柱则相应数据填写“gj”，中锚支柱则相应的数据项填写“zm”，其它情况填“0”。
3）跨距（单位：m）:数据类型为数字4）导高（单位：m）：数据类型为数字；5）结构高度（结构高度：m）：数据类型为数字；6）预留弛度（l ‰）：数据类型为数字需注意的是预留弛度对应数据项的填写。
缆索吊车计算程序I说明
缆索吊车计算--- 缆索系统检算程序说明：1．程序的运行环境：（1）程序的DOS 版本程序由Qbasic 语言编写而成的，Qbasic 语言的应用程序可在Windows 98光盘（第二版）中找到。
（复制好后请将文件名“ Qbasic” 改成“ QB”）本程序涉及到与汉字系统的连接，故适合在“中文DOS”或“东方快车for DOS”下进行操作。
本程序中的可执行程序文件为“QB”。
2．程序的功能：对于部分计算式的处理方法如下：在自重作用下，承载索的曲线线型假定是抛物线型。
对于缆索系统检算为简化计算，作如下假定：（1）索是绝对柔性的，亦即认为承载索任一截面只能承受拉力，而不能承受弯矩；（2）索的材料服从虎克定律；（3）索与两端塔架的固结处视为不动点，亦即不考虑两塔架塔顶位移的影响。
缆索系统计算程序按承载索、牵引索、起重索和结索四个部分进行计算，因此程序运行后可获得如下结果：①承载索（包括：轮压比、最大垂度、塔架支座处的切线倾角、温度影响的总伸长量以及空载和带小车安装的安装垂度等）②牵引索（包括：距塔架30 米处处于最高和最低温度时的张力、索的仰角、搬运小车运行时的坡度阻力和摩擦阻力、滚轮转动阻力、索的最大张力等）③起重索（包括：起重索载荷、进入绞车卷筒的拉力等）④结索（结索张力等）3．程序的调试及注意事项调试的注意事项：如果没有改变应用程序的内部路径则必需将程序存放在“C：…”目录之下（即：将软盘A的内容直接复制到硬盘C）。
运用程序进行计算时，为了以防出现操作失误请将本程序复制一份副本。
对于数据输入文件最好的方法是打印一份“ LSD_sample.ba”s 或“ LSD_sample.dat”，并按照下列的两种说明进行填写。
对于“LSD_sample.bag （路径为：C：\ Qb\ LSD_sample.baS 必需在“QB” 状态下打开，并将其对应的数值输入相应的位臵后保存并运行（运行的快捷键为“F5）;对于“LSD_DATA.dat”（路径为：C：\ Qb\ Qb_input\ LSD_DATA.dat；“LSD_DATA.dat” 可在“ Qb” 状态下打开，也可直接用记事本方式打开）将其对应的数值输入相应的位臵并保存。
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之缆索吊装计算
软件使用教程之缆索吊装计算
“计算书大师”软件使用教程
1、软件简介
计算书大师软件（Calculation Sheets Master），英文简称CSM，最新版本CSM2013，该软件具备结构设计、施工计算的相关功能，包括：钢筋混凝土柱偏心受压配筋计算，缆索吊装计算，钢材压杆稳定计算，混凝土受冲切承载力计算，混凝土局部承压计算，喷射混凝土搅拌站基础计算，隧道通风设计计算，桩基相关计算，挡土墙计算，普通梁配筋计算，风荷载计算，钢结构连接（对接焊缝、角焊缝、螺栓）设计计算，新浇混凝土对模板侧压力计算（公路规范和铁路规范），滚石冲击力计算，工字钢抗弯、抗剪、抗压自动计算，线性内插计算，材料体积面积计算、截面特性计算等等，对部分规范中的参数采用数据库自动查询的办法，比如不同截面类型的钢柱受压稳定系数查表，混凝土抗拉、压强度设计值查规范，贝雷梁截面特性及杆件尺寸重量等参数查询等等，省去了查询相关规范和书籍的麻烦，同时也省去了您将计算书录入Word的麻烦，计算一步到位，完全自动化。
对结构设计人员及施工技术人员来讲，CSM软件是一位很好的“技术帮手”，“计算书大师软件”为工程技术人员快速化决策提供有力的技术支撑，大大节约了您编制计算书的时间！
CSM软件由石家庄铁道大学2010届本科毕业生胡帮义开发，在开发的过程中得到了石家庄铁道大学硕士生导师、博士--黄羚教授的大力支持，同时得到相关同学的帮助，在此对他们表示诚挚的感谢！
2、软件功能介绍
计算功能
缆索吊装计算功能
2.1缆索吊装
2.1.1开发目的
在拱桥施工中经常要使用缆索吊机，缆索吊机的结构安全是保证施工安全的重要方面，结构安全的保证很大程度上需要对结构进行力学计算。
故设计人员需经常对相关索进行施工工况下计算，以确保满足施工受力要求。
在缆索主索计算中，有个索张力方程，方程相当复杂，还需要解一元3次方程试算。
计算工作量巨大，为了快速、方便、准备地进行该项计算，并生成Word版本计算书，特开发该项计算功能以减轻技术人员的劳动强度。
2.1.2软件界面
如下图所示
2.2主索计算2.2.1软件界面
2.2.1界面说明
软件界面主要提供相关参数的输入，要使用好本软件，关键是明白相关参数的含义。
如果你想更好的理解相关内容，请参考王国鼎、钟圣斌主编的《桥梁计算事例集-拱桥》第二版，人民交通出版社。
为了可以更好的理解缆索吊装相关参数，单击“缆索吊装示意图”可以显示缆索吊装布置示意图。
下面简要介绍程序界面中参数的含义：
1)主索均布荷载：包括主索重力、起重索重力、牵引索重力、分索器重力等，其和除以主索跨度得到该均布荷载。
2)集中荷载：主要指主索吊重时，吊物及辅助设备对主索的重力。
包括：行车和定滑轮重、吊点动滑轮及配重、起重索重、拱肋或吊物重等。
3)主索材料参数：主要输入主索的相关材料参数，包括：主索跨度、破断拉力、弹性模量、截面面积、线膨胀系数、安全系数、主索倾斜系数β。
其中：主索倾斜系数β指两塔架顶连线与水平线之间的夹角（°）
安全系数一般取3.5。
4)温度改变对主索的影响中需要输入主索安装时的温度和实际吊装时的温度，从而计算相应的主索张力和相当垂度。
5)应力计算需要“索鞍及跑车参数”，参照文字说明输入即可。
6)边孔吊装时需要输入“跑车距塔架最小水平距离x（m）”以确定该工况下主索张力和相对垂度。
7)塔顶发生位移时对主索也会造成影响，故要进行该项计算。
需要输入塔顶位移，指两塔架相对位移。
单击“生成Word计算书”可以生成计算书，对于试用版无法计算下列内容：
●靠近塔架安装拱肋时主索的张力和垂度。
●温度改变对主索的影响时的张力和垂度。
●塔顶位移对主索的影响时的张力和垂度。
●主索应力计算。
要生成完整的计算书，请购买正版，谢谢！
2.3起重索计算
2.3.1软件界面
界面说明
说明
2.3.2界面
起重索计算要用到“主索”页面上的荷载数据，计算起重索时，应先单击主索页面的“导入相关荷载至起重索”按钮。
如下图：
其他相关参数文字提示已经很详细，参照文字说明输入即可，如果勾选了
复选框，单击按钮，则生成Word计算书；不
勾选，则仅输出相关结果至面板。
该结果为施工重要参数，起重卷扬机的收紧拉力F作为选择卷扬机型号的依据；起重索不仅要满足内力的要求，同时应满足应力的要求；拉力安全系数反映起重索的内力安全系数，一般要求>5；应力安全系数反映起重索的应力安全系数，一般要求>3。
根据该结果可以判断所选的起重索是否满足受力要求。
固端锚固力为锚固结构的设计提供依据。
2.4牵引索计算
2.4.1软件界面
2.4.2界面说明
牵引索计算要用到“主索”页面上的相关数据，计算牵引索前，应先单击主索页面的“生成Word计算书”按钮，先进行主索计算。
其他相关参数文字提示已经很详细，参照文字说明输入即可，如果勾选了
复选框，单击按钮，则生成Word计算书；不勾选，则仅输出相关结果至计算结果面板。
如下图：
该结果为施工重要参数，总牵引力W反映了牵引阻力的大小，卷扬机的收紧拉力作为选择卷扬机型号的依据；牵引索不仅要满足内力的要求，同时应满足应力的要求；拉力安全系数反映牵引索的内力的安全系数，一般要求>5；应力安全系数反映牵引索的应力的安全系数，一般要求>3。
根据该结果可以判断所选的牵引索是否满足受力要求。
2.5扣索计算
2.5.1软件界面
2.5.2界面说明
扣索用来固定已经安装好的边拱肋，以便安装下一榀拱肋，扣索一端固定在拱肋上，一端锚固在墩顶排架上。
扣索最不利拉力由三部分组成：
(1)端肋自重悬挂拉力T1；
(2)接头上搁置中段拱肋的拉力T2；
(3)拱肋接头处缆风索产生的扣索拉力T3。
对于T1和T2需要用户自己根据受力平衡原理，自行计算扣索的拉力。
对于T3，输入相关参数，程序自动计算。
通过输入扣索相关材料参数和滑轮布置参数等，程序自动计算拉力安全系数，一般要求>3；程序自动计算卷扬机收紧拉力，作为选择卷扬机的依据。
其他相关参数文字提示已经很详细，参照文字说明输入即可，如果勾选了
复选框，单击按钮，则生成Word计算书；不勾选，则仅输出相关结果至计算结果面板。
如下图：
该结果为施工重要参数，扣索最大拉力T即为T1+T2+T3；扣索卷扬机的收紧拉力作为选择卷扬机型号的依据；扣索拉力安全系数作为校核强度的依据，一般要求>3，根据该结果可以判断所选的扣索是否满足受力要求。
3 计算事例
详见王国鼎、钟圣斌主编的《桥梁计算事例集-拱桥》第二版第183页缆索
吊装计算。
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