缆索吊机系统计算
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。
缆索吊机计算书
某桥缆索吊计算书目录某桥缆索吊初步计算成果 (1)一、吊装系统总体布置 (3)二、计算荷载 (4)三、计算工况 (4)四、计算基本假定 (5)五、承重索、起重索和牵引索计算分析结果 (5)5.1工况1：跨中吊装标准梁段（P2=975 /2 kN）时的工况 (5)5.2 工况2：距东岸缆塔中心线70m吊装D梁段时的工况 (7)5.3工况3、4牵引索(φ32)计算结果 (8)六、塔架及风缆系统计算结果 (10)6.1西缆塔承受的荷载 (10)6.2东缆塔承受的荷载 (12)6.3缆塔风缆计算 (14)6.3.1东塔缆风索计算 (15)6.3.2西塔缆风索计算 (17)一、吊装系统总体布置某桥缆索吊装系统主跨径242m ，后锚跨径为89m(西岸)及50m(东岸)，与水平线夹角分别为 7.232.17、，如图1所示。
该吊装系统沿横桥向布置两组主索，每组主索由6φ56纤维芯钢丝绳组成，每组设置一道跑车，整个缆索吊共计4台跑车；跑车牵引选用20t 卷扬机，沿每组主索纵桥向梁段各布置1台共计4台，牵引索采φ32走2布置；选用4台10t 卷扬机作为起重卷扬机，南北各布置两台。
每个跑车均设置单独的起吊系统，起重索采用φ28钢丝绳走10布置。
主吊装系统钢索参数设置见表1。
图1：吊装系统总体布置二、计算荷载主索计算荷载2.1恒载（均布载荷）主索（6φ56）q1=11.6 kg/m×6=69.6 kg/m起吊索（1φ28）q2=2.98 kg/m牵引索（2φ32）q3=7.78 kg/m支索器（间距40m）：q4=129kg/40m =3.225 kg/m中跨均布荷载∑q=q1+q2+q3+q4=87.5 kg/m则Q=242m×87.55 kg/m=211.75kN2.2活载（集中载荷）跑车及吊具：6×8 kN +50 kN =98kN起重绳及动滑车：2×8×2.98×14kN+10kN=17.67 kN合计：P1=115.67 kNa、吊装标准梁段时钢梁最大吊重P2=975 /2 kN则每组主索最大活载合计，考虑1.2的动载系数P=1.2×（975/2+115.67）=723.8kNb、吊装D梁段时钢梁最大吊重P2=1386/2 kN，考虑1.2的动载系数则每组主索最大活载合计P=1.2×（1386/2+115.67）=970kN三、计算工况工况1：跨中吊装标准梁段（P2=975 /2 kN）时的工况工况2：距东岸缆塔中心线70m吊装D梁段(P2=1386/2 kN)时的工况工况3：距塔20m吊装标准梁段（P2=975 /2 kN）时的工况工况4：距塔30m 吊装吊装D 梁段(P 2=1386/2 kN)时的工况说明：通过工况1、2确定承重索索长和直径等参数，通过工况3、4确定最大升角和牵引力。
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[2]，满足要求。
(2)主索接触作用应力σ＝Tmax/An＋Ce×E×δ/D其中：钢丝直径：δ＝2.2 mm，滑轮直径：D=450 mm，钢索弹性模量折减系数：Ce=0.104+0.04×2d/D，钢索直径d＝47.5mm。
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。
缆索吊车计算示例：
缆索吊车计算示例：某铁路桥根据地形条件、河流水文情况及施工条件等，决定采用缆索吊车担负某墩至某墩间工程施工任务。
按工作需要拟用两组承载索，每组包括两根承载索。
设计净吊重为4吨。
缆索吊车所用钢索以及搬运小车和吊钩等材料设备见材料设备表。
拟定水平跨度LA为59.99m，L为400m，LB为48.51m；塔架高度A塔顶标高为91.6m，B塔顶标高为92.6m，A塔顶与B塔顶高差为1.0m；A塔水平倾角为29°24′00″，B塔水平倾角为29°49′，A 塔处的水平切角BB为actan(h1/L)=actan(1.0/400)= 0°9′00″。
材料设备表缆索系统计算:一、承载索计算1．载荷计算（1）均布载荷q=5.72+1.33+2×1.05+2×0.14+30/50=10.03kg/m工作跨度内缆索总重G为：G=qL/cosBB=10.03400/cos9′=4.012×103kg(2) 集中载荷Q=1/2(4000+1160+340+2×50×1.33) ×1.2=3.38×103kg2．最大张力和安全系数今取拉力安全系数K1=3（临时结构），求得承载索的最大张力：T max =T p/3=87125/3=29.042×103kg总应力Ylcz=T max/F k+Q/n×√（1000/（29042×605））=29042/605+3380/4×√（1000/（29042×605））=68.2kg/mm2应力安全系数K2 =144.5/68.2=2.12>2.03．轮压比]搬运小车走行轮压力V为：V=Q/n=3380/4=845kgV/T=845/29042=1/34.4（符合1/25—1/40）4．最大垂度因为BB角度极度小，故V=qL/(2cosBB)+Q/2=10.03×400/(2×cos9′)=3.696×103kgH=√(T max2-V2)= √（290422-36962）=28.806×103kgf max=qL2/(8HcosBB)+QL/4H=10.03×4002/(8×28.806cos9′)+3380×400/(4×28.806) =18.7m相对垂度为：f max/L=18.7/400=1/21.4（符合1/20—1/30）5．塔架支座处的切线倾角对于塔架A有：tan(a1)=1/(2H) ×(qL/cosBB+Q)-h1/L=1/(2×28.806) ×(4.012+3.380)-1/400=0.12580所以A0=7°10′对于塔架B有：tan(b1)=1/(2H) ×(qL/cosBB+Q)+h1/L=1/(2×28.806) ×(4.012+3.380)+1/400=0.13081所以B0=7°27′6．安装计算今设工作温度为+35℃，安装温度为+15℃，故△T=+20℃∑l=LA/cosAA+L/cosBB+LB/cosYY=525mJJ=L/∑l=400/525=0.762各跨换算均布荷载分别为：g1=q1/cosAA=0.00572/cos29°24′=0.00657×103kg/mg0=q/cosBB=0.00572/cos9′=0.00572×103kg/m（空索安装）或go=q/cos9′=0.01003/cos9′=0.01003×103kg/m（带小车安装）g2=q2/cosYY=0.00572/ cos29°49′ =0.00659×103kg/m各跨缆索总重量分别为：G1=g1LA=0.00657×59.99=0.394×103kgG0=g0L=0.00572×400=2.288×103kg（空索安装）或G0=g0L=0.01003×400=4.012×103kg（带小车安装）G2=g2LB=0.00659×48.51=0.32×103kg承载索的总温度伸长∑△LL=E△T∑l=12×10-6×20×525 =0.126(1) 空索安装计算张力普遍方程系数计算如下：k1=(E k JJFcos2BB)/24=10000×0.762×605×cos29′=192.086k2=3Q(Q+G)+G2=3×3.38×(3.38+4.012)+4.0122=91.051k3=0k4=k5=G12LAcos2BB/(Lcos2AA)+G22LBcos2BB/(Lcos2YY) =0.3942×59.99 cos29′/(400cos229°24′)+0.322×48.51 cos29′/(400 cos229°24′)=0.047a=k1/H2max(k2+k4)-H max+24k1∑△LL/L=192.086(91.051+0.047)/28.8062-28.806+24×192.086×0.126/400=-6.266b=k1(k5+G02)=192.086(0.047+2.2882)=1014.587解方程：H03+aH02-b=0即解：H03-6.266H02-1014.587=0解得H0=12.628×103kg空索安装时的安装垂度f0为f0=G0L/(8H0)=2.288×400/(8×12.628)=9.06m(2) 带中车安装计算张力普遍方程系数计算如下：k1=192.086k2=91.051k4=k5=0.047∑△LL=0.126Qx=(1160+340+2×50×1.33) ×1.2/2=0.98×103kgk3=12Qx(Qx+Gx)=12×0.98×(0.98+4.012)=58.706a=-6.266b=k1(k5+G02)=192.086×(0.047+4.0122)=3100.872c=k1k3/L2=192.086×58.706/4002=0.07048d=b+cL2/4=3100.872+0.07048×4002/4=5920.072从而有：H03-6.266H02-5920.072=0解得H0=20.438×103kg带中车安装时安装垂度为：f0=GL/(8H0)+QxL/(4H0)=4.012×400/(8×20.438)+0.98×400/(4×20.438)=14.61m此时：V0=qL/(2cosBB)+Qx/2=(4.012+0.98)/2=2.5×103kgT0=√(V02+H02)= √（2.52+20.4382）=20.59×103kg二、牵引索计算1．最大升角YY的计算最大升角发生在搬运小车行近塔架之处，今按此方法计算得当x=30米时的H30=21.549×103kg故最大升角YY计算如下：tany0q=tanBB+(L-2x)(q/cosBB+Q/L)/(2Hx)=1/400+(400-2×30) ×(0.01003/cos9′+3.38/400)/(2×21.549)=0.1482886所以可求得最大升角y0q=8°26′2．初张力t0的计算本例中，la=50m,q=1.05kg/mfa=0.01la=0.01×50=0.5m故得牵引索初张力t0为：t0=qla2/(8fa)=1.05×502/(8×0.5)=0.656×103kg3．搬运小车运行时坡度阻力w1的计算搬运小车坡度阻力w1为：w1=2Qsiny0q=2×3.38sin8°26′=0.991×103kg4．搬运小车行摩擦阻力w2的计算先计算出摩擦系数fm为：fm=u1/10+u0/R=0.012×25/250+0.6/250=0.0036摩擦阻力w2为w2=2fmQcosy0q=2×0.0036×3.3cos8°26′=0.024×103kg5．滚轮转动阻力w3的计算滚轮转动阻力w3为：w3=(t0+w1+w2)f a+b-1)=(0.656+0.024+0.991) ×(1.0410-1) =0.802×103kg6．牵引索最大张力tmax=t0+w1+w2+w3=0.656+0.991+0.024+0.802 =2.473×103kg7．拉力安全系数K1=Tp/tmax=15539/2473=6.28>48．应力安全系数牵引索的总应力Ylqyz为Ylqyz=tmax/F+Ekds/D=2473/111.5+10000×0.8/500 =38.18kg/mm2故应力安全系数为K2=139.4/38.18=3.65>3三、起重索计算1．起重索载荷计算Q=（4000+340+2×50×1.33）×1.2=5.368×103kg2．起重索进入绞车卷筒的拉力计算根据吊点平衡条件：Tq=Q/[∑（1/f2）×1/f k]=Q/{1/[(1/f+1/f2)/f3]} =5.368/{1/[(1/1.04+1/1.042)/1.043]}=0.596×5.368=3.199×103kg拉力安全系数K1=Tp/Tq=19.639/3.199=6.14>54．应力安全系数起重索的总应力为：Ylqz=Tq/Fk+Ekds/D=3199/141.2+10000×0.9/500 =40.66kg/mm2故应力安全系数：K1=139.4/40.66=3.43>3四、结索计算1．结索张力计算结索张务计算为Tj=qjlj2/(8fj)=0.14×4002/(8×18)=156kg2．拉力安全系数K1=Tp/Tj=1700/156=10.9>33．应力安全系数结索的总应力为：Ylj=Tj/Fk+Ekds/D=156/14.3+10000×0.4/100=50.91kg/mm2故应力安全系数为：K2=119/50.61=2.34>2。
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。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
缆索吊机系统计算一、基础资料图1 缆索吊装计算简图标高和尺寸单位：m；吊重：KN钢绳选用规格表表1二、主绳计算1、主索受力计算：作用于主索的力由两部分组成，一是均匀荷载，二是集中荷载。
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1，并将L2=330m代入上式，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:H m=[264.9×330+2×510×(330-20)]/(8×23.57)=2140.5KN竖向力V=(P+G)/2=(510+294.6)/2=387.45KN主索最大张力T m=(H m2+V2)1/2=(2140.52+387.452)1/2=2175.3KN 由于主索自重产生的张力为:T G=(H G2+V G2)1/2={[GL2/(8f m)]2+(G/2)2}1/2={[264.9×330/(8×23.57)]2+(264.9/2)2}1/2=482.2KN由于集中荷载作用产生的张力为:T P=(H P2+V P2)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]/(1.2T P+T G)=1072×9/(1.2×1696.3+482.2)=3.8＞[K]=3 上式中，1.2—系数，计入20﹪超重。
2、主索应力验算(1)垂直荷载作用下的弯曲应力缆索弯曲应力采用下式计算ζw1=V[E/（T G F）]1/2/n式中，E—主索弹性模量，E=7560KN/cm2；V—作用在缆索上的垂直荷载，V=510KN；F—缆索的截面积，F=9×8.4347=75.9123cm2；n—作用在缆索上的滑轮数，n=8×9=72个。
代入上式，得ζw1=330[7560/（2175.3×75.9123）]1/2/72=1.0KN/cm2 (2)包裹滑轮子的缆索弯曲应力ζw2=3Eδ/（8D）式中，δ—主索钢丝直径，δ=0.22cm;D—缆索弯曲直径，D=35cm。
代入上式，得ζw2=3×7560×0.22/（35×8）=17.82KN/cm2（3）主索拉应力ζ1=T m/F=2175.3/75.9123=28.66KN/cm2总应力安全系数K=[ζ]/（Σζw+ζ1）=155/(1.0+17.82+28.66)=3.26＞[K]=23、主索安装垂度计算（1）换算弹性模量由于主索尾梢较长，忽略温度及其他变位影响，仅考虑锚索影响，那么考虑锚索变位影响的换算弹性模量E n=EL2/ΣⅡ上式中，ΣⅡ=2L1/cosβ1+L2=2×142.16/cos21.57°+330=633.58m则E n=330×7560/633.58=3937.6KN/cm2（2）主索架设时张力与初始垂度计算根据单跨主索张力方程,计算主索初始张力H0,有H02+ H02[E n F(3P2+3PG+G2)/(24H m2)- H m]- E n FG2/24=0令系数K1=E n F/24=3637.6×75.9123/24=12455KNK2=3P2+3PG+G2=3×5102+3×510×246.9+246.92=1255769KN2又令A=k1k2/H2n-H n=12455×1255769/2140.52-2140.5=1273.2KNB=k1G2=12455×264.92=873992384.6KN3于是上式又可简化为H30+AH20-B=0，代入数值，得H30+1273.2H20-873992384.6=0通过试算，解得H0=670.6KN此时相应的安装垂度为f0=GL2/(8H0)=264.9×330/8×670.6=16.30m主索架设后安装跑车时的张力与垂度计算时张力方程为：H30+AH20-B-CX(L2-X)=0其中，C=P x(P x+G)E n F/(2L22)=k1k3/L22=12455×255312/3302=29200KN3/m2其中，P x——吊具重，P x=60KNk3=12P x(GP x)=12×60×(294.6+60)=255312KN3k2=3P(P+G)+G2=3×510×(510+294.6)+294.62=1317827.2KN2A=k1k2/H2m-H m=12455×1317827.2/2140.52-2140.5=1441.9KNB= k1G2=12455×294.62=1080958988KN3代入张力方程，得H30+1445.9H20-1080958988=0解得H0=895.8KN主索安装垂度：f0=GL2/(8H0)=P x L2/(4H0)=294.6×330/(8×895.8)+60×330/(4×895.8)=19.09m4、温度变化对主索张力的影响设安装时的标准气温为20℃，若气温升高，则主绳水平张力减少，只有在气温降低时，主绳张力才会增大，因此取温度降低时进行计算。
设气温由20℃降低到5℃，有△t =20-5=15℃，张力方程为：H t3+H t2｛E n Fcos2β〖3P（P+G）+G2〗/24H m2- H m-ε△tE n Fcosβ｝-P（P+G）E n Fcos2β/8- G2 E n Fcos2β/24=0令A=k1k2/ H m2- H m-ε△tE n F=(12455×1317827.2)/2140.52-2140.5-0.000012×15×3937.6×25.9123 =1388.1KNB=P（P+G）E n Fcos2β/8+k1G2=510×(510+294.6)×3937.6×75.9123/8+12455×294.62=1.64131×1010KN3代入张力方程，有H t3+1388.1 H t2-1.64131×1010=0解得：H t=2153KN降温前张力增大△H t= H t- H m=2153-2140.5=12.5KN支座位移对主索张力的影响支座位移为δ=2δ=2×0.15=0.3m，此时张力方程为Hδ3+ Hδ3｛E n Fcos2β[3P（P+G）+G2]/24H m2- H m+δcos3β（EF/L2）｝-P（P+G）E n Fcos2β/8- G2 E n Fcos2β/24=0令A= k1k2/H2m-H m+δcos3βE n F/L2=1441.9+0.3×3937.6×75.9123/330=1713.6KNB= P（P+G）E n Fcos2β/8+k1G2=1.64313×1010KN3代入张力方程，有Hδ3+1713.6 Hδ2-1.64131×1010=0解得Hδ=2080KN较支座位移前水平张力减少△Hδ=H m-Hδ=2140.5-2080=60.5KN 此时相应的跨中垂度f m′=[GL2+2P(L2-a)]/(8 Hδ)=[294.6×330+2×510×(330-20)]/8×2080=24.84m较支座位移前垂度增大△f=f m′- f m=24.84-19.19=5.75m6、主索作用在塔顶上的力当荷载作用在跨中时明目张胆时塔顶上的力为最大，如图3所示，有（1）竖向力β3=β4=sin-1(V/T)= sin-1(387.45/2175.3)=10.26°V m=T m(sinβ1+ sinβ3)=2175.3×(sin21°34′13″+ sin10.26°)=1187.2KN（2）水平力H t=T(cosβ3- cosβ1)=2175.3×(cos10.26°-cos21°34′13″)=117.6KN南岸塔北岸塔图3 塔顶外力计算图7、起重索计算拱肋采用双吊点起吊，每个吊点使用1根φ21.5mm（6×37+1）钢丝绳，采用滑车组穿绕10线，则起重钢丝绳拉力T按下式计算T=（K-1）P′K n+1K t/(K m-1)式中，K——滑车组阻力系数，K=1.02n——工作绳数，n=10P′——计算荷载，P′=P/2=510/2=255KN；t——导向滑车个数，t=3代入上式，得T=（1.02-1）×255×1.029×1.023/(1.0210-1)=29.5KN安全系数K起=221/29.5=7.49＞｛K起｝=5选用5t慢速卷扬机作动力装置，考虑到安全储备，最大起重能力按70%计算，有｛50×70%=35KN｝＞T=29.5KN，满足要求。
2、起重索的应力安全系数ζm=T/F+3Eδ/(8D)=29.5/1.7427+3×7560×0.1/8×20=31.1KN/cm2上式中，δ——钢丝直径，δ=0.1cmD——转向滑轮直径，D=20cm应力安全系数K起=｛ζ起｝/ζm=155/31.1=4.98＞K=23、起重索作用在塔架顶部的力参见图3，由起重索作用在塔架顶部的外力为（1）竖向力V m=2T(sinβ1+ sinβ3)=2×29.5×(sin10.26°+sin21°34′13″)=32.2KN （2）水平力H m=2T(cosβ3- cosβ1)=2×29.5×(cos10.26°-cos21°34′13″)=3.2KN四、牵引索计算1、安装南充岸塔架前第一段拱箱，即当X=20m时牵引索受力最大，主索升角也最大，此时牵引索张力方程式为H x3+AH x2-B-CX(L2-X)=0此时，k1=12455KN，k2=1317827.2 KN2，A=1441.9 KN，B=1875928988 KN3X(L2-X)=20×(587-20)=6200m2k3=12P x(G+P)=12×510×(294.6+510)=4924152KNB+CX(L2-X)=1875928988+6200×124554924152/3302=5367645623KN3代入方程，得H x3+1441.9 H x2-5367645623=0解得：H x=1380KN此时主索升角为γ=tg-1[(L2-2X)(g+P x/L2)]=tg-1[(330-2×20)×(0.71361+510/330)/(2×1380)]=13.35°2、牵引索总牵引力由三部分组成，即（1）跑车运行阻力使牵引索产生的牵引力T1=P(sinγ+fcosγ)=510×(sin13.35°+0.008cos13.35°)=122KN式中，f——跑车轮与主索的摩阻系数，f=0.008。