第43卷第8期 2 0 1 7 年 3 月
山 西建筑
SHANXI ARCHITECTURE
Vol.43No.8
Mar. 2017
• 149 •
•桥梁•随道•
文章编号：1009-6825 (2017) 08-0149-02
悬拼拱架缆索吊装系统的设计与应用分析
刘怡肖凯东
(贵州高速公路集团有限公司，贵州贵阳550000)
摘要:结合两河口大桥工程实例，介绍了悬拼拱架缆索吊装系统的总体设计方案，并从索塔系统、主索、起重索、牵引索、扣索索 力等方面，阐述了缆索吊装系统的设计与计算方法，解决了山区特殊地形条件下桥梁的施工难题。关键词:拱桥,缆索吊装系统，起重索,牵引索
中图分类号:U442.5
贵州省属于典型山区地形，地形主要以高山、深切峡谷为主。 拱桥由于其跨越能力大、施工相对简单、与峡谷环境协调性较好 等优点，近年来大量拱桥被应用于西部桥梁建设的工程实践中。
文献标识码:A
项计算结果表明索塔系统刚度和强度均能满足正常工作时的要求。
4主索计算
主索拟采用2妒2(6 x 37 +1)钢丝绳（公称抗拉强度取
在施工过程中受建设场地地形的，难以应用常规安装方法， 1 850 MPa)。承受的均布荷载包括主索、起重索和牵引索自重; 缆索吊装系统由于其自身特点，近年来被广泛应用于钢拱架结构 集中荷载包括一次吊装6 m段拱架(含端头梯形钢桁架）的重量、 吊装施工。
滑车组自重、横担自重、下垂起重索自重等。
1) 主索在均布荷载和集中荷载作用下的拉力：
水平拉力：i? = 39. 2〇9 + 7〇3 • 386 = 742.595 kN。
竖向拉力：F=ll.205 +100.506 =111.711 kN。总拉力：r总=/742.5952 +111.7112 =750.951 kN。2) 主索的安全系数：
单根主索的破断拉力总和为：1 850 MPa x 1 003. 8 mm2 x 10-3 = 1 857.03 kN。换算系数取〇• 82，主索的总破断力：
r„ = 2 x 1 857.03 x 0. 82 = 3 045.529 kN。
不考虑冲击荷载，主索的安全系数为：X=r„/r总=3 045.529/750.951 = 4.06 >3 ~4(满足要求）。
1工程概况
两河口大桥位于贵州德印公路上，跨越深沟河谷，桥型布置
为2 X 13 m钢筋混凝土空心板+70 m钢筋混凝土箱形拱桥。
2缆索吊装系统总体设计
箱拱主拱圈采用现浇方案，支架采用20段x 14片（7肋）单
层贝雷梁拱架，贝雷梁用缆索吊装配套进行。吊装系统由主索、 索鞍、跑车、起重滑车组、牵引索、卷扬机、锚锭等组成，索鞍设在索 塔顶上。印江岸索塔设在〇号桥台上，德江岸索塔设在4号桥台正 上方，主索的设计跨度为109 m,设计工作垂度取/ = i/17 =6.41 m。
3索塔系统设计
拱架自重220 t，采用10组（共70根）扣索分两岸对称扣挂，
每岸5组扣索。印江岸第1，2组扣索越过0号桥台扣于桩锚上， 第3,4,5组扣索通过索塔顶端的大索鞍扣于桩锚上；德江岸第 1,2组扣索直接扣于2号桥墩盖梁上（盖梁后方设置后缆风绳）， 第3,4,5组扣索通过索塔顶端的大索鞍扣于桩锚上。拱架最大 扣挂长度为6 m，每组扣索为一个施工节段，两岸对称从拱脚向上 拼装直至合龙。两岸索塔高度均为20 m，为增加塔架的承载力， 索塔系统采用万能杆件铰结于基础上并组拼成桁架结构，索鞍设 置在塔顶，用于放置承重索、起重索、牵引索等。
索塔结构计算采用MIDAS/Civil建立空间模型,采用梁单元模 拟桥塔构件进行结构承载能力计算分析，模型共有节点5 924个， 单元13 206个。计算中主要考虑索塔结构自重、缆索设备自重、 吊重及起吊牵引等产生的荷载，同时考虑了背索安装后初张拉力 对结构受力的影响（见图1)。
5起重索计算
起重索拟采用24>21.5(6 x37 +1)钢丝绳（公称抗拉强度取
1 700 MPa)。起重索套绕于主索跑车组和导向滑车之间起吊构 件重物用。
取起重一个吊点计算，起重索最大拉力与安全系数。
本吊装系统滑轮组工作线数n = 4,滑轮组滑轮的转轮数 m=3,转向滑轮数4=5,可得轮轴工作系数X = 3. 07。取单根起 重索做计算单元：
7^ = 起重索最大拉力安全系数为：足起=r破\"_ = 296.259/32.738 = 9.05 > 5 ~ 6(满足要求）。
6牵引索计算
牵引索拟采用2^21. 5 (6 x 37 + 1)钢丝绳（公称抗拉强度取
1 700 MPa)。跑车在主索上运行是依靠牵引索的牵引。牵引力 一般由跑车运动阻力、起重索运动阻力和后牵引索自然松弛张力
图1缆吊吊装系统MIDAS有限元模型
根据计算结果，索塔最大压应力为下部塔架根部的竖杆，为
15.56 MPa;塔顶最不利荷载工况下最大纵向位移83. 04 mm。各
等三部分组成。
牵引索两岸定滑轮距离i =240 m,查表可得牵引索每米重力 ? = 1. 982 kg，牵引索所穿过滑车的效率取t; = 0.96，牵引索穿过滑
收稿日期:2017-01-05
作者简介:刘怡（1983-),男，硕士,高级工程师；肖凯东（1987-),男，硕士,工程师
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第43卷第8期
2 0 1 7 年 3 月
SHANXI ARCHITECTURE
山西建筑
Vol. 43 No. 8Mar. 2017
文章编号：1009-6825 (2017) 08-0150-03
邻梁碰撞对隔震连续梁桥地震反应的影响+
閤小进王超
(西南交通大学土木工程学院，四川成都610036)
摘要:采用非线性时程分析方法，模拟了粵东高烈度地区两联隔震连续梁桥结构地震动反应，并通过接触单元法Kelvin模型模 拟邻梁的碰撞效应,探讨了邻梁碰撞对隔震连续梁桥地震反应的影响，结果表明:地震作用下,主梁过大的相对位移导致了邻梁间 的多次碰撞且碰撞力非常大,可能引起梁端的局部破坏;碰撞减小了主梁的位移，但幅度不大，明显减小了邻梁间的相对位移;碰 撞作用增大了右联连续梁桥中间墩的地震反应，减小了其他墩的地震反应。关键词:连续梁桥，非线性时程分析，隔震支座，碰撞效应
中图分类号:U442.55
对高烈度地震造成的桥梁结构损害的研究表明，如果桥梁结 构之间距离过小，地震作用下桥梁结构的碰撞会对结构造成相当 大的损害甚至导致结构的倒塌。桥梁结构的非同向振动引起桥 台和与之相连的主梁、主梁与主梁、主梁和与其临近的结构发生
文献标识码:A
模拟相邻结构碰撞的方法可以归为两类:立体力学法、接触 单元法[3]。立体力学法不能反映碰撞过程中的应力和变形，其在 地震引起的桥梁结构碰撞分析中的应用非常有限，仅用于集中质 量的单自由度系统。接触单元法的碰撞力由弹性碰撞单元或者
碰撞[1’2]。一般来说，桥梁结构碰撞所引起的碰撞力是非常大的， 粘弹性碰撞单元进行模拟，简单、明确，且便于与计算软件结合, 给桥梁下部结构带来了非常大的附加荷载。此外,碰撞力的冲击 被广泛运用于地震模拟。接触单元中的Kelvin模型常用于地震 特性增加了桥梁结构脆性断裂的可能性。
SO-S 9-O-S 9-O-S
SO-S 9-O-S
SO-S 9-O-S 9-O-S
SO-S 9-O-S 9-O-S
SO-S 9-O-S
SO-S 9-O-S 9-O-S
作用中的结构碰撞分析。
SO-S 9-O-S 9-O-S
SO-S 9-O-S 9-O-S
SO-S 9-O-S
SO-S 9-O-S 9-O-S
SO-S 9-O-S 9-O-S SO-S 9-O-S 9-O-S
SO-S 9-C
车的数量™ =2。
r引=lF(2-77\") =71.746 x(2 - 0.962) =77. 371 kN(采用8t
江岸为144.70 kN~ 302. 67 kN。印江岸最大索力出现在拱脚第 1段，德江岸最大索力出现在拱脚第2段，第3段。
初选单组扣索的规格为:7<)>21.5 (6 x 37 + 1)钢丝绳。破断拉力为：
=7 x 174.27 xl 700 x0. 82 x10-3 =1 700.53 kN。则扣索安全系数为：尺=7yr = 1 700.53/324.67 = 5.24 > 3.5 (满足要求）。
卷扬机）。
计算牵引索的安全系数：
足引=r破/r引=1 700 x 174. 27 x 10 -3 + 77. 371 = 3. 83 彡 3 ~ 4(满足要求）。
7扣索索力计算
结语索扣在桥墩盖梁上的，以盖梁中心点和扣索轴线与拱架截面 8
通过对两河口大桥缆索吊装系统设计，可解决山区特殊地形 形心的交点为结点，两结点之间为一单元，两岸各设置5组扣索。
条件下的施工难题，同时对提高施工效率、压缩工期、降低施工过 模型输出计算结果如表1所示。
表1扣索最大索力计算表
德江岸扣索编号加载阶段最大索力/kN印江岸扣索编号加载阶段最大索力/kN
324.67第5阶段216.88第3阶段扣索1扣索1
扣索2155.19扣索2302.67第3阶段第5阶段
扣索3扣索4扣索5
第3阶段第5阶段第5阶段
165.93212.95218.88
扣索3扣索4扣索5
第5阶段第5阶段第5阶段
301.86272.48144.70
程成本具有积极意义,为后期西部山区大跨径拱桥的使用积累了 相关设计和施工经验，可进行广泛推广。
参考文献：
[1] 孙重光,贺晓红.公路施工材料手册[M].北京:人民交通出
版社,2002.
[2] 冉茂学,许红胜.山区大跨悬索桥施工缆索的设计要点[J].
中外公路,2009(4) :101-103.
[3] 郑春玲，雷霆.某钢管拱桥拱肋悬拼中的扣索计算[J].桥
梁建设,2001(4):92-93.
[4] 黄建跃.蔚林大桥贝雷钢桁拱架的设计与施工[J].中外公
路,2003(4):70-74.
对于同一组扣索，在不同的施工阶段中，索力值会相应发生变
化。对于印江岸:第1组~2组扣索索力是先增大后减小;第3组 扣索减小，第4组扣索增大。对于德江岸:所有扣索索力均随拼 装节段的累加而增大。
单组扣索(7根）的索力，印江岸为155.19 kN ~324. 67 kN，德
On design and application of cantilever arch cable hoisting system
Liu Yi Xiao Kaidong
Abstract ： Combining with the engineering case of Lianghekou bridge, the paper introduces the general design scheme for the cantilever arch ca
ble hoisting system, and illustrates its design and calculation methods from the cable tower system, main cable, hoisting cable, pulling cable,
(Guizhou Expressway Group Co. , Ltd, Guiyang 550000, China)Key words ： arch bridge, cable hoisting system, hoisting cable, pulling cable
and fastening stay force, so as to solve the construction difficulties in bridges under special mountainous topographic conditions.
收稿日期:2017-01-05 ★:广东省交通运输厅科技计划（科技-2014-02-015)作者简介：閤小进（1991-),男，在读硕士
