通麦特大桥猫道计算书Word格式文档下载.docx

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1870

门架承重索

2

17.56kg/m

扶手绳

Φ20（6×

37S+SF）

1.48kg/m

2.96kg/m

栏杆绳

Φ14（6×

0.727kg/m

2.908kg/m

猫道钢丝网

底面网（∮5，50×

75+∮2，25×

25）

侧面网（∮5，100×

50）

37.6kg/m

1

防滑木方

50×

30×

1500

2.7kg/m

0.5m一道

其他恒载

10kg/m

猫道门架

Q235A

1280.94kg

48m一道

大横梁及扶手立柱

62.64kg

6m一道

小横梁及连接系

17.647kg

猫道滚轮

35.185kg

9m一道

【2】猫道承重索计算

2.1荷载计算（按单幅猫道计算分析）

荷载包括恒载、活载及风力等附加荷载（本猫道跨径小，借鉴同类似桥梁温度荷载小于1%，不列入计算）。

恒载包括承重索、面层、栏杆、索股滚轮支架，均折合为均布荷载计。

（1）承重绳自重

4根φ48（6×

37S+IWR）=35.12kg/m

（2）门架承重绳

2根φ48（6×

37S+IWR）=17.56kg/m

（3）扶手绳及栏杆绳

2根Φ20（6×

37S+SF）=2.96kg/m

4根Φ14（6×

37S+SF）=2.908kg/m

合计折合每米重量：

5.868kg/m

（4）猫道面网重量

折合每米重量：

（5）防滑方木/0.5m设置一道

1500=1.35kg/根

1.35kg/根×

4根=5.4kg/m

（6）大横梁及立柱栏杆/6m设置一道

62.64kg/6m=10.44kg/m

（7）小横梁及连接系统/6m设置一道

17.647kg/6m=2.94kg/m

（8）索股滚轮及支架/9m设置一道

35.185kg/9m=3.91kg/m

（9）绑扎防滑方木铁丝、索夹及其他线缆（电缆等）

4.0kg/m

猫道门架承重绳和猫道扶手绳在施工过程中自身承受其自重，同时门架承重绳和扶手绳参与受力，因此恒载计算时不考虑其传递自重荷载，同时验算承载能力时，不将其承载能力带入验算，将其承载能力作为安全储备。

恒载合计：

（1）~（9）=35.12+2.91+37.6+5.4+10.44+2.94+3.91+4=102.32kg/m

2.1.2活载

活载包括主缆索股、牵引绳及施工人员自重，最终转化为均布荷载

（1）主缆索股

施工时每条猫道考虑2根主缆丝股来计算活荷载，两根丝股单位长度荷载为：

21.2kg/m*2=42.2kg/m.

（2）施工人员自重

设计每条猫道按15个作业人员计算，每个人员重70kg，换算为单位长度活荷载为：

4.12kg/m。

（3）牵引绳

采用Φ32（6×

37S+SF）=3.9kg/m

合计活载：

42.2+4.12+3.9=50.22kg/m。

2.1.3风荷载

（1）风载

a、等效静阵风风速计算

查表得该地区基本风压为0.35KN/㎡（n=50）（H=3000），作用在猫道上的静力风载强度。

猫道中点距离地面高度55.14m。

则设计基准风速对应猫道跨中点，其值为

等效静阵风风速取

，对应于猫道跨中点标高处。

b、静三分力系数

静三分力系数是风载和静风稳定计算的依据,鉴于本桥猫道尚未进行风洞试验,故参考宜昌长江公路大桥施工猫道取值

猫道静力三分力系数

-12

-0.0205

0.9033

-0.0958

-10

-0.0174

0.8215

-0.0649

-8

-0.0155

0.7827

-0.0913

-6

-0.0126

0.7321

-0.0986

-4

-0.0104

0.6735

-0.0482

-2

-0.0091

0.6206

-0.0756

-0.0080

0.5862

-0.0227

-0.0036

0.5871

-0.0187

-0.0089

0.6121

-0.0044

6

-0.0110

0.6544

0.0157

8

-0.0151

0.7241

0.0048

10

-0.0183

0.7785

0.0163

12

-0.0222

0.7932

-0.0003

风攻角（°

）

静力三分力系数

猫道使用状态静力三分力系数图

猫道静力三分力计算结果

122.2233605

111.1551983

-26.05167543

105.9052632

99.05869834

-19.3480856

105.3369713

6.5430248

107.3259931

2.2猫道承重索张力计算

中跨跨度258.64m，工作垂度：

f=11.213

（1）恒载引起的张力

由上述计算知：

均布恒载：

q恒=102.32kg/m×

10N/kg=1023.2N/m=1.24KN/m

（2）活载引起的张力

q活=50.22Kg/m=502.2N/m=0.5022KN/m。

以猫道边跨承重索为分析对象

边跨跨度80.182m，工作垂度：

f=1.12

2.3承重绳强度验算

（1）主跨承重索最大张力组合：

T恒+T活=987.22+399.83=1387.05KN

承重索选用4根φ48钢丝绳，每根钢丝绳破端拉力总和不小于1270KN。

则安全系数=1270×

4/1387.05=3.66＞[K]=3。

满足规范要求

（2）边跨承重索最大张力组合：

T恒+T活=999.48+404.79=1404.3KN

4/1404.3=3.62＞[K]=3。

【3】猫道抗风稳定性验算及无应力长度计算

3.1计算模型

猫道采用Midas/Civil整体建模，猫道承重绳、扶手绳、门架承重绳采用索单元建立模型，猫道门架及小横梁采用桁架单元建立模型，主塔采用混凝土梁单元建立模型。

荷载取值包含：

①猫道结构自重；

②风荷载（折算三分力）；

③人群荷载；

④2根主缆荷载；

猫道计算模型

3.2计算结果

3.2.1猫道空载状态模型验算（荷载：

猫道自重）

猫道架设完成，在无风的理想状态下猫道垂度与主缆安装线性相同，误差小于0.01m。

猫道空载状态

3.2.2猫道在设计风速空载状态下的位移验算（荷载：

自重+风荷载）

猫道架设完成，在设计风速31.1m/s的状态下,猫道跨中最大竖向位移为0.16m，猫道高度满足施工要求，猫道侧向最大位移1.23m，Uz/Lm=1.23/258.64=0.476%，变形很小，对于索桁架体系而言是安全的，加之索结构本身是可变体系,其姿态随风荷载自动调整,能自适应地抵抗风荷载。

猫道侧向位移计算结果

猫道竖向位移计算结果

3.2.3单幅猫道上放置两个主缆绳工况下的验算（荷载：

自重+风荷载+主缆荷载）

单幅猫道在2根主缆绳牵引完成并放置在猫道上时，在设计风速31.1m/s的状态下,猫道跨中最大竖向位移为0.42m，猫道高度满足施工要求，猫道侧向最大位移1.08m，Uz/Lm=1.08/258.64=0.42%，变形很小，对于索桁架体系而言是安全的。

3.2.4猫道颤振稳定性验算

（1）颤振检验风速

颤振检验风速为：

:

颤振检验风速

：

设计基准风速，37.631

考虑风速的脉动影响及水平相关特性的无量纲修正系数，查表得1.31

考虑风动试验误差及设计、施工中不确定因素的综合安全系数，K=1.2

（2）震颤临界风速

μ为桥梁与空气的密度比；

μ=m/（πρb2）,

=86.37/（3.14×

1.225×

1.82）=6.96

b=为1/2猫道宽度：

1.8m

ηs为形状系数,按《公路抗风设计指南》取用：

ηα为攻角效应系数,按《公路抗风设计指南》取用：

ft为1阶扭转频率：

0.329（使用Midas电算频率为0.328，相似）。

B为两根主缆绳宽：

15m；

为桥梁断面惯性半径比，

；

＞59.155。

满足静风稳定性要求。

3.2.5猫道无应力长度计算结果

猫道无应力长度计算表（E取值=1.95×

108KN/㎡）

I端

J端

边跨

安装状态

2.2095

0.002

2.2075

0.0003

2.059

0.8015

21.2954

21.2434

3

3.2773

0.003

3.2744

0.0006

3.0414

1.2209

21.9104

21.8338

3.2863

3.2833

3.0365

1.2567

22.5204

22.4443

5

5.4309

0.005

5.4259

0.0016

4.995

2.1318

23.1745

23.0499

5.4479

5.4429

4.9861

2.1951

23.823

23.6992

7

5.4648

5.4597

4.9765

2.2579

24.4653

24.3424

5.4824

0.0051

5.4773

4.9671

2.3205

25.1016

24.9796

9

5.5008

5.4957

4.9579

2.383

25.7318

25.6106

5.5199

0.0052

5.5147

4.9487

2.4453

26.3557

26.2354

11

0.9828

0.0008

0.982

0.0001

0.9023

0.3895

23.3627

23.3377

4.4949

0.0037

4.4912

0.0012

4.1062

1.8283

24.0576

23.9442

13

5.4058

0.0045

5.4013

0.0018

4.9111

2.259

24.7687

24.6339

14

5.4256

5.4211

4.901

2.3277

25.4723

25.3386

15

5.4464

0.0046

5.4418

4.8909

2.3962

26.1683

26.0356

16

5.4679

5.4633

4.881

2.4646

26.8566

26.7249

17

5.4893

0.0047

5.4846

4.8703

2.5323

27.5372

27.4066

18

3.0702

0.0026

3.0676

2.7079

1.4469

28.1523

28.0801

19

3.0811

0.0027

3.0784

2.7019

1.4808

28.7604

28.6888

20

3.0931

3.0905

2.6967

1.515

29.3618

29.2908

21

2.4161

0.0021

2.414

2.0942

1.2049

29.9407

29.8859

合计

85.993

85.917

中跨

22

11.4962

0.0112

11.485

0.0068

10.6845

4.2432

21.7848

21.5346

23

10.9706

0.0106

10.96

0.0062

10.2481

3.9154

21.0306

20.7893

24

10.8865

0.0105

10.876

10.2195

3.7519

20.2804

20.0386

25

10.8063

0.0104

10.7959

0.0061

10.1925

3.5901

19.5247

19.2825

26

10.7735

0.0102

10.7633

10.1681

3.5605

19.4207

19.1763

27

10.6959

0.0101

10.6858

10.1414

3.399

18.6513

18.4064

28

10.6244

0.01

10.6144

0.006

10.1184

3.2397

17.8767

17.6313

29

10.5571

0.0099

10.5473

10.0972

3.082

17.097

16.851

30

10.4933

0.0098

10.4836

0.0059

10.0772

2.9256

16.3122

16.0657

31

10.4624

0.0094

10.453

10.0588

2.878

16.0951

15.8389

32

10.4034

0.0093

10.3941

10.0421

2.718

15.273

15.0162

33

10.3491

0.0092

10.3399

10.0276

2.5592

14.4459

14.1886

34

9.6597

0.0086

9.6512

0.0053

9.3931

2.2539

13.6142

13.3723

35

0.6567

0.6561

0.6404

0.1453

12.7931

12.7765

36

10.2363

0.009

10.2273

10.0101

2.1403

12.1983

11.939

37

10.2359

10.2266

0.0058

9.9975

2.1964

12.5159

12.2657

38

10.1929

10.1836

0.0057

9.9855

2.0454

11.7013

11.4506

39

10.1539

10.1447

9.9755

1.8952

10.8829

10.6318

40

10.0656

0.0091

10.0566

0.0056

9.9147

1.7368

10.0609

9.8107

41

10.0924

10.0833

9.965

1.5981

9.237

8.9849

42

10.0773

10.068

9.9605

1.5295

8.8534

8.6059

43

10.0537

10.0445

0.0055

9.9579

1.3845

8.0395

7.7916

44

10.0376

10.0284

9.9606

1.2404

7.2229

6.9745

45

10.0201

10.0109

9.96

1.096

6.4038

6.155

46

10.0148

10.0056

9.9624

1.0232

5.9873

5.7404

47

10.0398

10.0305

10.0008

0.8834

5.1719

4.9236

48

10.9772

10.9672

0.0066

10.9475

0.8073

4.3536

4.0815

271.032

270.782

【4】猫道承重绳锚固构造验算

4.1荷载取值

承重索最大计算张力Tmax=1404.3KN。

荷载组合：

1.2自重+1.4Tmax（Tmax已包含猫道恒载+活载+风荷载）。

采用Midas建立实体模型进行验算。

猫道承重绳锚固系统计算模型

4.2牛腿及锚梁受力计算

结果：

最大应力为158Mpa＜1.3[σ]=182Mpa.

牛腿及锚梁计算应力图

4.3位移计算

牛腿最大绝对位移：

1.7mm满足规范要求。

牛腿计算位移图

锚梁最大绝对位移：

3.34mm，面板绝对变形量＜3.34-3.09=0.25mm满足规范要求。

锚梁计算位移图

4.4牛腿抗拔验算

牛腿预埋件为[32a型槽钢，4组