1、瀾滄江懸索橋 貓道檢算書案例三 瀾滄江懸索橋貓道檢算書1.編制依據（1）瀾滄江大橋貓道設計圖（2）公路橋涵設計規范（JTJ025-86）（3）鋼絲繩產品質量證明書（E04-426，B04-12496）（4）公路橋涵設計手冊-參考資料（5）簡易架空纜索吊（段良策，人民交通出版社）2.工程概況 瀾滄江懸索橋施工貓道為120+380+120m三跨分離式結構，上下游分幅對稱布置，全橋共2幅。兩幅貓道之間以矩形型鋼桁架結構的橫通道聯結，橫通道在兩個邊跨中間各設1道，中跨設2道，全橋共4道。 單幅貓道凈寬2.4m（橫梁寬2.6m），高1.3m，其面層距主纜中心下方1.5m。 每幅貓道承重索采用4根36鋼絲

2、繩（6×19w+1WR-1670MPa），其兩端分別錨固于兩岸錨定前端的型鋼橫梁上，在兩岸塔頂處斷開，與塔頂順橋向兩側的預埋鋼板銷接。 每幅貓道面層由10槽鋼（間距2.0m）、100×50mm防滑方木條（間距0.5m）和1.6mm小孔（12.7×12.7mm）鋼絲網、4mm大孔（76.2×76.2mm）鋼絲網組成；兩側設1根20mm防護鋼絲繩，1根20扶手鋼絲繩，并每隔2.0m設一道63×4mm角鋼欄桿立柱，側面防護網采用4mm大孔鋼絲網綁扎在立柱與扶手索上。貓道選用鋼絲繩相關參數（摘錄于鋼絲繩質量證明書）承重索防護繩、扶手繩說明繩結構6

3、15;19W+1WR6×19W+1WR1、承重索在工廠內已預拉，其實際實驗參數：絲徑為1.98、2.56、2.65mm三種，破斷力1093.89KW，抗拉強度17101880MPa2、扶手繩末預拉繩徑mm3620絲徑mm1.91.1單位質量kg/m5.621.73抗拉強度MPa16701670最小判斷拉力KN1000×0.85=850309×0.85=262.653.貓道承重索檢算3.1荷載計算（按單幅貓道分析） 荷載包括恒載、活載及風力、溫度等附加荷載。3.1.1恒載 恒載包括承重索、面層、欄桿、索股滾輪支架、橫通道抗風纜及其張力，其中橫通道、抗風繩以集中荷載計

4、，其余以均布荷載計。1 承重索自重 q1=4×5.62×10=224.8 N/m2 貓道面層及欄桿貓道橫梁100×48×5.32.0m，L=2.8m/根G1=2.8×100=280N防滑木條100×50mm，50cm，L=0.58m/根，2m范圍內有6根G2=6×0.1×0.05×0.58×950×10=165.3N欄桿立柱63×63×4，L=1.2m/根，2根/2mG3=2×1.2×3.91×10=93.84N貓道面層鋼絲網，2m&#

5、215;2.4m=4.8m2，大孔網4×76.2×76.2mm，小孔網1.6×12.7×12.7mmG4=4.8×（2.76+2.5）×10=252.5N欄桿防護網采用大孔網，g=2.76kg/mG5=2×2m×1.2m×2.76×10=132.48N則q2=Gi/2.0=（280+165.3+93.84+252.5+132.48）/2.0=462.1N/m3 承重索夾采用36壓扳式繩卡，3.09kg/個，24六角螺母0.112kg/個，每個螺母配一個24粗制墊圈0.0323kg/個。承重索在每

6、根貓道橫梁上安裝繩卡，間距2.0m。q3=4×3.09+8×（0.112+0.0323）×10/2=67.6N/m索股滾筒及支架，間距4.0m，12kg/只，q4=120/4=30N/m綁扎防滑木條用14#鐵絲及其他不可預見物如照明電纜線等按4.0kg/m計q5=40N/m另由于防護繩及扶手繩兩端分別錨固在塔頂型鋼立柱上或錨室前型鋼橫梁上，安裝后進行預緊，其自重及所附繩卡重可由其自身承受，不傳遞至承重索，在檢算承重索時，考慮了欄桿立柱及防護鋼絲網重，不計防護繩重。恒載荷布荷載：q恒=qi=224.8+462.1+67.6+30+40=824.5N/m橫通道及附屬重

7、：每個橫通道重5.311t；對單幅貓道按集中荷載作用G恒1=5.331×1.15/2×104=31KN抗風繩預張力：暫取30KN，中跨兩組抗風繩對稱布置，風繩下端按圖紙示意，捆綁于索塔中橫梁底口（1039.361處，B=19.36m），上端聯結于承重繩外側B=12.4+2×1.1=14.6m=artg=1.05°則抗風繩順橋向水平分力hx1=hx2=30×cos1.05°30KN抗風繩上錨點位置承重索垂度 fx=4f.X.（L-X）/L2=4×33.2×130×（380-130）/3802=29.89m對

8、應標高：1049.729+33.2-29.89=1053.039m=arctg=6.02° 則抗風繩豎向分力G2=G3=30.sina=3.14KN3.1.2活載活載包括主纜索股、牽引繩及施工人員重，最終簡化為均布荷載計算。1 主纜索股，每股為915.0mm鋼絲q1=91×牽×0.0052×7850×10=140.3N/m2 循環牽引繩采用28鋼絲繩（6×37，纖維芯）q2=27.7N/m3 施工人員：考慮最不利一次最多上40人，人均重70kg，排列間距大于4.0m，q3=40×70×10/（4×40）=

9、175N/m活載均布力：q活=qi=343N/m3.1.3附加荷載風載經咨詢設計及風洞實驗單位，本橋橋面處設計風速為V1=24m/s，橋位處地面粗糙度按IV類考慮。橋面基準高度=橋面標高1045.211-常水位996.0=49.211m貓道基準平均高度=貓道平均標高1/2×（1082.929+1082.929-33.2）-常水位996.0=70.329m貓道基準高度處風速V=V1=×24=25.23m/s貓道基準風壓W0=V2/1.6=25.232/1.6=398 Pa作用于貓道上的靜力風載強度W=K1K2K3K4W0=0.85×0.8×1.3×

10、;1.42×398=500Pa貓道橫向迎風面為承重繩、扶手繩、防護繩及欄桿，總高度1.3，取折減系數0.5，A=0.5×1.3=0.65m2/m則貓道橫向靜力風載：q風=W×A=0.65×500=325 N/m溫度：按溫差±203.2貓道承重索張力計算以貓道中跨承重索為分析對象。 中跨跨度L=380m，工作垂度f=33.2m1 恒載引起的水平張力由上述計算知：均布恒載:q恒=824.5N/m=0.8245KN/m集中恒載：G1=31KN, G2=G3=3.14KNhx1=hx2=30KNH恒=+hxi=+=654.2KN2 活載引起的水平張力q

11、活=343N/m=0.343KN/mH活=3 溫度變化引起的水平張力假設溫降20，致使承重索收縮引起垂度變化，通過垂度與水平張力的關系求張力。溫差設定：，鋼絲繩線膨脹系數：承重索無應力索力：=1 =201.27+186.33=387.6m索長收縮：跨中垂度變化：（矢跨比n=f/L=33.2/380=0.0874）變化后的垂度f1=33.2-0.2072=32.993m溫度引起的水平張力H溫=H（f1）-H（f） =658.1-654.2=3.87KN4 風力引起的水平張力風力橫向作用于貓道，其對承重索張力的影響假設為風力與恒荷載的合力作用。 q恒+風= H恒+風= = =687.6KN3.3承

12、重索強度分析 水平張力組合： 組合：H=H恒+H活=654.2+186.5=840.7KN組合：H=H恒+H活+H溫=654.2+186.5+3.87=844.57KN組合：H=H恒+風+H活+H溫=687.6+186.5+3.87=877.97KN則承重索最大水平張力Hmax=H=877.97KN承重索最大（支點處）：Tmax承重索選用4根36鋼絲繩，經實驗、預拉后每根繩破斷拉力總和不小于1000KN，則安全系數KK=3滿足規定要求。4貓道承重索塔頂錨固構造檢算貓道單根承重索最大張力Tmax=933.2/4=233.3KN。承重索塔頂錨固系統采用4800×300×20通長

13、預埋鋼板，端部2臺鋼板雙面加強，銷孔102mm。A3鋼材容許應力：軸向應力=140MPa，剪應力T=85MPa，節點銷子的彎應力xw=240MPa，銷孔承壓應力ka=210MPa1 抗拉A：鋼板本身預埋鋼板最薄弱面為單層鋼板，假設不計其周邊砼的？，鋼板軸向受拉： B：鋼板端部銷孔處C：鋼板根部彎應力：根部因Tmax的豎向分力產生的彎矩：根部加強部位鋼鋼？性矩：加強部位上部拉應力2 拉剪 最薄弱面為銷孔位： 3 抗撕裂性能 按規范要求，垂直Tmax方向銷空直徑處凈載面積應比計算所需面積大40%。A=A=（300+2×260-3×102）×20/cos19.8 =10

14、926mm2 K=4 銷孔承壓 銷孔102mm，銷子直徑100mm5 銷子抗剪 與上錨系統的連接部位按單剪計算： =5調節絲桿檢算 調節絲桿主要由鋼制雙面耳板，32連接四感組成，詳見設計圖。1 耳板檢算 抗拉： 抗剪： 抗撕裂：s=L/cos19.8=16.4MPa K=140/16.4=8.51.4.可！ 孔壁承壓：2 K1鋼板焊縫 焊縫允許拉力：F=0.707×8×（300-20）×85=134.6KN F=1/2Tmaxcos19.8=1/2×233.3×cos19.8=109.8KN K= 焊縫偏弱，若將K1鋼板該為雙面焊，或將板與K1

15、板側面焊接，可，滿足要求。同時，現場應嚴格控制焊縫質量。3 32絲桿 32冷拉IV級鋼l=750MPa 軸向拉應力：6貓道承重索下錨構造檢算地錨A：抗拔性能地錨道G=2×2.8×4×24=537.6KN承重索張力的豎向分力：Fx=4Tmaxsin19.8=4×233.3×sin19.8=316.1KNK=537.6/316.1=1.7K=1.5可！由于地錨砼錨定地板1.0m厚澆筑成整體，計算時錨定砼的影響未計，偏于安全。2 下錨鋼構件受力分析按梁單元計，電算結果及圖示如下3 P1處40a槽鋼抗拔性能現場實際預埋件P1為40a型槽鋼，4組40a底

16、鋼以2100焊成整體，鋼與砼的握裹力一般為23.5MPa，此處偏安全不計100的作用，取0=2.0MPa，同時不計斜撐P2、P3的影響，設Tmax的豎向分力全部由P1承受。 400a×100×10.5外表面積Ab=1.14m2/m埋深Lb=3.968m抗拔力Fb=2×1.14×3.968×2×103=18094.1KN4×FAX=4×135=540KN滿足要求。40a槽鋼AC桿檢算A：240a本身抗拉 240a截面積：A=2×75.04=150.08cm2 B：銷孔位抗拉 Aj=2×75.04+

17、2×30×2-2×10.2×2-2×10.2×1.05=207.86cm2A=150.08.可 C：銷孔位抗剪 可 D：銷孔位抗撕裂 K=210/=6.711.4可BC桿檢算桿件本身作為壓桿，無須檢算，關鍵在于焊縫C端焊縫：按單面焊hf=8mm焊縫長度L=2BC桿B端豎向力Fcy=55KN可B端焊縫：焊縫長度：B端水平力合力FBX=76.3KN可B端預埋角鋼與鋼板的焊縫一組40a對應6根100焊縫長度：可！B：地錨抗傾分析 地錨為4.0×2.8×2.0m鋼筋砼矩形結構，其底部約2.0m嵌入堅硬的微風化巖，頂部與錨定地板（1.