缆索吊装系统计算书
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。
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。
缆索吊桥计算书
缆索吊桥计算书1 概述本桥主墩3号墩与4号墩高差相差23米，拟建设153m跨度缆索桥，桥的主要功能是行人与泵管的通行。
主索采用φ51钢丝绳，每隔3m设置一道横梁，横梁采用工字钢I16a，纵梁采用工字钢I12.6，纵梁间距48cm，桥面板采用5mm 厚钢板，吊杆采用φ26，材质为Q345c。
2设计与计算依据（1）《阿蓬江大桥设计图》（设计院提供）（2）《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》（3）《路桥施工计算手册》（人民交通出版社）（4）《结构设计原理》（人民交通出版社）（5）《结构力学：下册》（高等教育出版社）（6）《建筑结构荷载规范》3基本参数3.1容许应力Q235容许拉应力140MPa，弯曲应力145MPa，45号钢容许剪应力125MPa。
4手工计算L/20垂度下162m跨度主索采用采用钢绞线情况4.1永久荷载4.1.1钢丝绳自重主索采用采用d=9.5mm的1x7《预应力混凝土用钢绞线》钢绞线每米21.17kg。
3m长荷载q1=3*21.17=63.51kg4.1.2索夹吊杆单个索夹吊杆重65.6kg，每3米布置一道q2=65.6*2=131.2kg4.1.3桥面每隔3m设置一道横梁，横梁采用工字钢I16a，纵梁采用工字钢I12，纵梁间距48cm,设置6根，桥面板采用5mm厚钢板。
3m横梁工字钢I16a产生线荷载20.5*2.7=55.35kg3m纵梁工字钢I12a产生线荷载3*6*14.21=255.78kg3m桥面板产生线荷载5*2400*3000*7.85/1000000=282.6kg3m桥面线荷载小计：q3=55.35+255.78+282.6=593.73kg4.1.4泵管与泵管内混凝土125泵管壁厚4.5mm，线荷载3.14*(134*134-125*125)/4*3000*7.85/1000000=43.09kg3m素混凝土按2.55线荷载=3.14*125*125/4*3000*2.55/1000000=93.83kg3m 线荷载小计：q4=43.09+93.83=136.92kg4.2活荷载4.2.1施工机具及人群荷载按照60人通行计算,每人平均70kgq5=70*60/162*3=77kg双索总计：q=(2*q1+q2+q3+q4+q5)/3=(2*63.51+131.2+593.73+136.9+77)/3=355.3kg=3553N单索总计：q 单=q/2=3553/2=1776.5N吊杆产生集中力F=(131.2+593.73+136.9+77)/2=469.415KG4.2主索自然状态4.2.1钢丝绳核心公式计算主索自然状态下的核心公式。
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
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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×T3
0.2×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。
可以看出，滑轮的摩擦系数对于张力的确定具有重要的影响。
因此，在实际应用中，需要根据具体情况选择合适的摩擦系数，以保证系统的安全可靠运行。
[1]张三,缆索吊装系统设计与计算[M].上海：上海交通大学出版社。
总结
本文对缆索吊装系统的计算进行了详细说明，包括系统构成、计算原理、范例计算和结论。
在实际应用中，通过合理选取滑轮的摩擦系数，可以确保缆索吊装系统的安全可靠运行。