越南福顺大桥主缆线形计算书(129.5+405+129.5m悬索桥)

1、顺福公路大桥主缆线形计算书一、 技术规范1、中华人民共和国公路桥涵设计通用规范（JTJ 021-89）2、中华人民共和国公路桥涵钢结构及木结构设计规范（JTJ 025-86）3、中华人民共和国公路悬索桥设计规范（报批稿）二、 设计标准1、 中华人民共和国悬索桥预制丝股技术条件（JTJ 395-1999）2、 中华人民共和国斜拉桥热挤聚乙烯高强钢丝拉索技术条件（GB/T 18365-2001）3、 中华人民共和国桥梁缆索用热镀锌钢丝（GB/T 17101-1997）三、设计计算原则与方法主缆线形计算是在总体设计及桥梁结构整体分析的基础上，根据总体设计确定的缆索系统总体布置和用材，采用精确的解析法

2、，首先计算成桥状态下主缆各跨的线形，然后以此线形作为基准求算包括空缆状态、主缆架设、梁段吊装等施工阶段及成桥阶段的主缆线形。施工图设计阶段计算了成桥及空缆两种状态的主缆线形。施工阶段应按主缆、吊索的实测弹性模量和截面积、施工温度等参数，根据箱梁节段实际重量和吊装、合拢次序进行施工控制计算，以确保成桥阶段的主缆线形达到设计要求。对于该桥405m主跨，地球重力场对东、西塔顶跨径的影响仅0.0025m，主缆线形计算不考虑地球重力场的影响。四、设计计算的主要内容成桥状态的主缆线形计算主要考虑了主缆自重、吊索、吊索锚具及索夹的重量和吊索下端的吊重（下吊点恒载反力），并考虑了主缆线形在主塔鞍处的圆弧修正。

3、计算结果包括主缆各吊点对应的主缆中心高程、各吊点间主缆无应力长度及主缆无应力总长度，同时求算了主塔鞍圆弧中心坐标及摆轴式散索鞍的转动中心坐标、各吊索无应力长度以及各鞍座处主缆成桥状态的内力。空缆状态的主缆线形计算，计算了在自重作用下主缆达到稳定平衡时相对成桥状态摆轴式散索鞍和主塔鞍的预偏量，计算结果还包括主缆各吊点的纵向坐标和各吊点对应的主缆中心高程以及各鞍座处主缆空缆状态的内力。计算中考虑了空缆状态与成桥状态温差及主塔的竖向变形的影响。本次计算，各吊点的索夹、吊索锚具重量分类计入，同时考虑非吊索索夹的重量及主缆检查走道的重量。主缆及吊索重量考虑了包裹防护材料的影响。五、主缆线形设计计算参数及

4、计算结果1、设计计算参数项 目单 位取值主缆材料的弹性模量MPa200000.0 主缆单根钢丝的直径mm5.3 每索股的钢丝根数根91边、中跨主缆索股数股37索夹处主缆设计空隙率18%索夹外主缆设计空隙率20%主缆缠丝（镀锌软钢丝）直径mm4.0 主缆材料换算密度KN/m382.13 吊索材料的弹性模量MPa200000.0 吊索单根钢丝直径mm5.0 普通单根吊索钢丝根数根85 特殊单根吊索钢丝根数根223 吊索材料换算密度KN/m387.52主缆及吊索热膨胀系数0.000012成桥状态基准温度摄氏度25.0 空缆状态计算温度摄氏度30.0 左塔顶主缆转索半径m3.682右塔顶主缆转索半径m

5、3.682散索鞍形式摆轴式空缆至成桥状态左塔顶竖向变位m0.0096空缆至成桥状态右塔顶竖向变位m0.0096左、右边跨跨径m129.50 中跨跨径m405.00 中跨垂跨比1/10 / / 悬索桥主缆线形计算数据 / /1总体信息 越南顺福大桥/桥名200000.0/主缆材料的弹性模量(MPa)5.3/主缆单根钢丝的直径(mm)91/每索股的钢丝根数0.18/索夹处主缆设计空隙率0.20/非索夹处主缆设计空隙率2/全桥吊索材料类型总数/吊索材料的弹性模量(MPa)200000.0/第一类200000.0/第二类5.0/吊索单根钢丝直径(mm)87.52/吊索材料无应力状态密度(KN/m*3)

6、0.000012/主缆及吊索热膨胀系数(m/度)25.0/成桥状态基准温度(摄氏度)30.0/空缆状态计算温度(摄氏度)3.682/左塔顶主缆转索半径(m) 3.682/右塔顶主缆转索半径(m)1/散索鞍形式(=1表示摆轴式,=0表示滚轴式)0.0096/左塔顶竖向变位(m)（即空缆至成桥状态塔的弹性压缩及沉降量，向下为正）0.0096/右塔顶竖向变位(m)（即空缆至成桥状态塔的弹性压缩及沉降量，向下为正） /2左锚跨及左边跨的输入数据829.6727/左锚面中心X轴坐标14.5254/左锚面中心Y轴坐标841.96/左散索鞍理论顶点X轴坐标23.129/左散索鞍理论顶点Y轴坐标37/构成左边

7、跨主缆的索股数量82.13/左边跨主缆成桥状态换算材料密度(KN/m*3)78.5006/左边跨主缆空缆状态换算材料密度(KN/m*3)7.18/左散索鞍处主缆靠边跨侧转索半径7.18/左散索鞍处主缆靠锚跨侧平均转索半径129.5/左边跨主缆跨度971.46/左塔顶理论顶点X轴坐标81.129/左塔顶理论顶点Y轴坐标9/左边跨吊索数(单面)5/左边跨其它作用集中荷载(点)数(非吊索点)/左边跨集中荷载作用信息/-(1)吊索的类型-/必须按顺序填写,最小及最大吊索号必须填写/编号/钢丝数/材料类型/自动生成信息1223102223103851188510922310/-(2)吊索的位置-/必须按

8、顺序填写,最小及最大吊索号必须填写/注：等间距布置的吊索可自动生成/自动生成信息=1表示桥面纵坡为直线/自动生成信息=2表示桥面纵坡为圆曲线，自动生成首行第5列填竖曲线半径（正为凸，负为凹）/自动生成信息=3表示桥面纵坡为抛物线，必须有3个已知点/编号/纵向坐标/竖向桥面/自动生成信息/竖曲线半径 1877.8631.67602887.7632.02803897.6632.36804907.5632.69605917.4633.01206927.3633.31607937.2633.60908947.1633.88909957.0634.1570/-(3)吊索索夹的自重-/必须按顺序填写,最小

9、及最大吊索号必须填写/编号/集中荷载值/自动生成信息19.618029.618035.529045.529056.337066.337076.337086.3370911.8260/-(4)作用于吊索的其他集中荷载（如锚头自重等）/锚头重为上下端共重/必须按顺序填写,最小及最大吊索号必须填写/编号/集中荷载值/自动生成信息（=1表示自动生成，只对荷载相等有效）112.386 0212.386 034.186 044.186 054.186 064.186 074.186 084.186 0912.386 0/-(5)成桥时作用于吊索的加劲梁荷载（单跨时无这项数据）/必须按顺序填写,最小及最大吊

10、索号必须填写/编号/集中荷载值/自动生成信息（=1表示自动生成，只对荷载相等有效）11107.002530.8403530.8404530.8405530.8406530.8407530.8408530.84091037.550/-(6)成桥时非吊索点的集中荷载位置及荷载值（如,"非吊索索夹重"等）/编号/纵向坐标/集中荷载值1846.862.042856.862.043866.862.044 869.863.3285 964.063.328/-(7)吊索锚固面位置（暂只考虑销铰式吊索）-/必须按顺序填写,最小及最大吊索号必须填写/上 锚 面 距/下锚面距桥面/上下锚固/编

11、号/主缆中心距离/设计标高距离/长度之和/自动生成信息11.6010.9560.9320 21.6010.9560.9320 31.2140.5490.626041.2140.5490.626051.2140.5490.626061.2140.5490.626071.2140.5490.6260 81.2140.5490.6260 91.6010.9560.9320 /3主跨的输入数据405.0/主跨理论跨径(m)37/构成主跨主缆的索股数量/以下输入成桥时主跨跨中主缆控制点中心坐标/纵向坐标/竖向坐标(高程)1173.9640.62982.13/主跨主缆成桥状态换算材料密度(KN/m*3)7

12、8.5006/主跨主缆空缆状态换算材料密度(KN/m*3)39/主跨吊索数(单面)2/主跨其它作用集中荷载(点)数(非吊索点)/主跨集中荷载作用信息/ /-(1)吊索的类型- /必须按顺序填写,最小及最大吊索号必须填写/编号/钢丝数/材料类型/自动生成信息 122310 28510 38510 48510 58510 68510 78510 88510 98510 10851011851012851013851014851015851016851017851018851019851020851021851022851023851024851025851026851027851028851029

13、85103085103185103285103385103485103585103685103785103885103922310 /-(2)吊索的位置- /必须按顺序填写,最小及最大吊索号必须填写/注：等间距布置的吊索可自动生成/自动生成信息=1表示桥面纵坡为直线/自动生成信息=2表示桥面纵坡为圆曲线，自动生成首行第5列填竖曲线半径（正为凸，负为凹）/自动生成信息=3表示桥面纵坡为抛物线，必须有3个已知点/编号/纵向坐标/竖向桥面/自动生成信息 1985.86 34.869 02995.76 35.091 031005.66 35.300 041015.56 35.497 051025.46

14、 35.683 061035.36 35.856 071045.26 36.018 081055.16 36.168 091065.06 36.305 0101074.96 36.431 0111084.86 36.544 0121094.76 36.646 0131104.66 36.736 0141114.56 36.814 0151124.46 36.879 0161134.36 36.933 0171144.26 36.975 0181154.16 37.005 0191164.06 37.023 0201173.96 37.029 0211183.86 37.023 0221193.

15、76 37.005 0231203.66 36.975 0241213.56 36.933 0251223.46 36.879 0261233.36 36.814 0271243.26 36.736 0281253.16 36.646 0291263.06 36.544 0301272.96 36.431 0311282.86 36.305 0321292.76 36.168 0331302.66 36.018 0341312.56 35.856 0351322.46 35.683 0361332.36 35.497 0371342.26 35.300 0381352.16 35.091 03

16、91362.06 34.869 0 /-(3)吊索索夹的自重- /必须按顺序填写,最小及最大吊索号必须填写 /编号/集中荷载值/自动生成信息（=1表示自动生成，只对荷载相等有效） 19.2490 25.5690 35.5690 45.5690 55.5690 65.5690 75.5690 85.5690 95.5690105.569 0115.569 0125.569 0135.569 0145.569 0155.569 0165.569 0175.569 0185.569 0195.569 0205.569 0215.569 0225.569 0235.569 0245.569 0255.

17、569 0265.569 0275.569 0285.569 0295.569 0305.569 0315.569 0325.569 0335.569 0345.569 0355.569 0365.569 0375.569 0385.569 0399.249 0 /-(4)作用于吊索的其他集中荷载（如锚头自重等）/锚头重为上下端共重/必须按顺序填写,最小及最大吊索号必须填写（=1表示自动生成，只对荷载相等有效）/编号/集中荷载值/自动生成信息 112.386 0 24.186 0 34.186 0 44.186 0 54.186 0 64.186 0 74.186084.186094.1860

18、104.1860114.1860124.1860134.1860144.1860154.1860164.1860174.1860184.1860194.1860204.1860214.1860224.1860234.1860244.1860254.1860264.1860274.1860284.1860294.1860304.1860314.1860324.1860334.1860344.1860354.1860364.1860374.1860384.18603912.3860 /-(5)成桥时作用于吊索的加劲梁荷载 /必须按顺序填写,最小及最大吊索号必须填写/编号/集中荷载值/自动生成信息（

19、=1表示自动生成，只对荷载相等有效） 11037.5502530.8403530.8404530.8405530.8406530.8407530.8408530.8409530.84010530.84011530.84012530.84013530.84014530.84015530.84016530.84017530.84018530.84019530.84020530.84021530.84022530.84023530.84024530.84025530.84026530.84027530.84028530.84029530.84030530.84031530.84032530.8403

20、3530.84034530.84035530.84036530.84037530.84038530.840391037.550/-(6)成桥时非吊索点的集中荷载位置及荷载值（如,"非吊索索夹重"等）/编号/纵向坐标/集中荷载值1978.863.35921369.063.359/-(7)吊索锚固面位置（暂只考虑销铰式吊索）-/必须按顺序填写,最小及最大吊索号必须填写/上 锚 面 距/下锚面距桥面/上下锚固/编号/主缆中心距离/设计标高距离/长度之和/自动生成信息11.6010.9560.9320 21.2140.5490.6260 31.2140.5490.6261 381.

21、2140.5490.6260 391.6010.9560.9320 /4右锚跨及右边跨的输入数据1518.2473/右锚面中心X轴坐标14.5254/右锚面中心Y轴坐标1505.96/右散索鞍理论顶点X轴坐标23.129/右散索鞍理论顶点Y轴坐标37/构成右边跨主缆的索股数量82.13/右边跨主缆成桥状态换算材料密度(KN/m*3)78.5006/右边跨主缆空缆状态换算材料密度(KN/m*3)7.18/右散索鞍处主缆靠边跨侧转索半径7.18/右散索鞍处主缆靠锚跨侧平均转索半径129.5/右边跨主缆跨度1376.46/右塔顶理论顶点X轴坐标81.129/右塔顶理论顶点Y轴坐标9/右边跨吊索数(单

22、面)5/右边跨其它作用集中荷载(点)数(非吊索点)/右边跨集中荷载作用信息/-(1)吊索的类型-/必须按顺序填写,最小及最大吊索号必须填写/编号/钢丝数/材料类型/自动生成信息122310285103851048510585106851078510822310922310/-(2)吊索的位置-/必须按顺序填写,最小及最大吊索号必须填写/注：等间距布置的吊索可自动生成/自动生成信息=1表示桥面纵坡为直线/自动生成信息=2表示桥面纵坡为圆曲线，自动生成首行第5列填竖曲线半径（正为凸，负为凹）/自动生成信息=3表示桥面纵坡为抛物线，必须有3个已知点/编号/纵向坐标/竖向桥面/自动生成信息 11390

23、.8634.157021400.7633.889031410.6633.609041420.5633.316051430.4633.012061440.3632.696071450.2632.368081460.1632.028091470.0631.6760/-(3)吊索索夹的自重-/必须按顺序填写,最小及最大吊索号必须填写/编号/集中荷载值/自动生成信息（=1表示自动生成，只对荷载相等有效）111.826025.529035.529046.337056.337066.337076.337089.618099.6180/-(4)作用于吊索的其他集中荷载（如锚头自重等）/锚头重为上下端共重/必

24、须按顺序填写,最小及最大吊索号必须填写/编号/集中荷载值/自动生成信息（=1表示自动生成，只对荷载相等有效）112.386 024.186 034.186 044.186 054.186 064.186 074.186 0812.386 0912.386 0/-(5)成桥时作用于吊索的加劲梁荷载（单跨时无这项数据）/必须按顺序填写,最小及最大吊索号必须填写/编号/集中荷载值/自动生成信息（=1表示自动生成，只对荷载相等有效）11037.5502530.8403530.8404530.8405530.8406530.8407530.8408530.84091107.00/-(6)成桥时非吊索点的

25、集中荷载位置及荷载值（如,"非吊索索夹重"等）/编号/纵向坐标/集中荷载值11383.863.32821478.063.32831481.062.044 1491.062.045 1501.062.04/-(7)吊索锚固面位置（暂只考虑销铰式吊索）-/必须按顺序填写,最小及最大吊索号必须填写/上 锚 面 距/下锚面距桥面/上下锚固/编号/主缆中心距离/设计标高距离/长度之和/自动生成信息11.6010.9560.9320 21.2140.5490.6260 31.2140.5490.626041.2140.5490.626051.2140.5490.626061.2140.

26、5490.626071.2140.5490.6260 81.6010.9560.9320 91.6010.9560.93202、计算结果由于该桥缆索系统为总体3跨（边跨+中跨+边跨）对称布置，以下仅给出中跨及一边跨和锚跨的计算结果。 * * 悬索桥各阶段主缆线形计算结果 * * 项目名称：越南顺福大桥 本次计算的日期：03-4-4 sssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssss s 主跨成桥状态主缆线形计算结果 s ssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssss

27、sssss 主跨主缆设计直径:Dd= .3438 (m) 成桥状态主跨主缆水平力:H= 30983.52 (KN) 成桥状态主跨左塔鞍顶主缆最大拉力:Tz= 33366.12 (KN) 成桥状态主跨左塔鞍顶主缆竖向分力:Vz= 12382.22 (KN) 成桥状态主跨右塔鞍顶主缆最大拉力:Ty= 33366.12 (KN) 成桥状态主跨右塔鞍顶主缆竖向分力:Vy= 12382.22 (KN) 成桥状态主跨主缆理论端点及吊点等集中荷载作用点坐标: 编号 Xi(m) Yi(m) 主缆平均倾角(°) 0 971.46 81.129 -21.7836 1 978.86 78.1775 -21

28、.7033 2 985.86 75.3969 -20.7593 3 995.76 71.8251 -19.3371 4 1005.66 68.4482 -18.3279 5 1015.56 65.2657 -17.3083 6 1025.46 62.2775 -16.2787 7 1035.36 59.4833 -15.2396 8 1045.26 56.8828 -14.1913 9 1055.16 54.4759 -13.1344 10 1065.06 52.2623 -12.0695 11 1074.96 50.2418 -10.997 12 1084.86 48.4143 -9.917

29、7 13 1094.76 46.7796 -8.832 14 1104.66 45.3375 -7.7406 15 1114.56 44.088 -6.6443 16 1124.46 43.0309 -5.5436 17 1134.36 42.1661 -4.4393 18 1144.26 41.4936 -3.332 19 1154.16 41.0132 -2.2226 20 1164.06 40.7251 -1.1117 21 1173.96 40.629 0 22 1183.86 40.7251 1.1117 23 1193.76 41.0132 2.2226 24 1203.66 41

30、.4936 3.332 25 1213.56 42.1661 4.4393 26 1223.46 43.0309 5.5436 27 1233.36 44.088 6.6443 28 1243.26 45.3375 7.7406 29 1253.16 46.7796 8.832 30 1263.06 48.4143 9.9177 31 1272.96 50.2418 10.997 32 1282.86 52.2623 12.0695 33 1292.76 54.4759 13.1344 34 1302.66 56.8828 14.1913 35 1312.56 59.4833 15.2396

31、36 1322.46 62.2775 16.2787 37 1332.36 65.2657 17.3083 38 1342.26 68.4481 18.3279 39 1352.16 71.8251 19.3371 40 1362.06 75.3969 20.7593 41 1369.06 78.1775 21.7033 42 1376.46 81.129 21.7836 成桥状态主跨主缆跨中坐标（m）:X= 1173.96 Y= 40.629 鞍座修正前成桥状态主跨主缆分段计算结果: 分段编号 有应力长度(m) 无应力长度(m) 1 7.9669 7.949 2 7.532 7.5151 3

32、 10.5246 10.5013 4 10.4601 10.4371 5 10.3989 10.3762 6 10.3412 10.3186 7 10.2868 10.2645 8 10.2358 10.2138 9 10.1884 10.1665 10 10.1445 10.1228 11 10.1041 10.0826 12 10.0673 10.0459 13 10.0341 10.0128 14 10.0045 9.9834 15 9.9785 9.9576 16 9.9563 9.9354 17 9.9377 9.9169 18 9.9228 9.9021 19 9.9116 9.8

33、91 20 9.9042 9.8835 21 9.9005 9.8798 22 9.9005 9.8798 23 9.9042 9.8835 24 9.9116 9.891 25 9.9228 9.9021 26 9.9377 9.9169 27 9.9563 9.9354 28 9.9785 9.9576 29 10.0045 9.9834 30 10.0341 10.0128 31 10.0673 10.0459 32 10.1041 10.0826 33 10.1445 10.1228 34 10.1884 10.1665 35 10.2358 10.2138 36 10.2868 10

34、.2645 37 10.3412 10.3186 38 10.3989 10.3762 39 10.4601 10.4371 40 10.5246 10.5013 41 7.532 7.5151 42 7.9669 7.949 鞍座修正前成桥状态主跨主缆有应力总长度（m）: 415.6015 鞍座修正前成桥状态主跨主缆无应力总长度（m）: 414.7116 成桥状态主跨吊索包括锚固长度在内的有、无应力长度: 吊索编号 有应力长度(m) 无应力长度(m) 1 38.9029 38.8574 2 35.5971 35.5411 3 32.0112 31.9609 4 28.6317 28.5869 5 25.4575 25.4178 6 22.4903 22.4553 7 19.7278 19