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桑坝大桥施工缆索塔架设计 　　摘要：正安县桑坝大桥施工采用缆索吊装施工，两岸缆索均设置桩式地笼锚固。黄渡岸缆索直接锚固在地笼上，桑坝岸因地势较低，须设置塔架，缆索需穿过桥头处塔架后再进入地笼。塔架采用321桁架片为主要材料进行组装。 　　关键词：桑坝大桥 塔架 稳定性 抗倾覆力 　　一、工程概况 　　贵州省正安县桑坝大桥桥梁全长158米，位于正安县桑坝村沿渡河上。主桥为1×115米钢筋混凝土箱形拱桥，主拱圈高2.0米，宽7.0米，单箱双室断面，矢跨比1/5，净矢高23米，拱轴线为悬链线，拱轴系数1.756。采用缆索吊装施工，桑坝岸主索经321桁架片塔架后锚固在桑坝岸地锚上，塔架顶高程为647m；黄渡岸主索直接锚固在地锚上，高程为648m，跨度为225m，高差为1m，坡度为0.45%。本文主要对桑坝岸塔架的稳定性及抗倾覆力验算进行阐述。 　　二、塔架布置 　　塔架总高26.5米，由321桁架片三片一组，一组一节，节间以水平、竖向连接片相互联接组拼而成，中部采用7.5号热轧角钢及12号热轧槽钢组拼的1.5米高横梁联结，顶部采用3根20a热轧工字钢作横梁，塔脚下端铰接，顶部安装索鞍。用4φ36（6×37）钢丝绳作稳定缆风索，缆风索在前后方与主索成45度方向。黄渡岸地势较桑坝岸高26.7米，不设置塔架，直接连接地锚。 　　安装塔架所需材料如下： 　　1）、钢丝绳：Φ21.5×800米；2）、8根枕木；3）、葫芦：3吨2个；4）、321桁架片48片；5）、地笼8个，C20砼1.8/个m3，采用与大桥主墩基础相同的C20混凝土配合比施工。 　　三、塔架稳定性、抗倾覆力计算 　　塔架安全性按极限荷载下进行强度、刚度、抗倾覆力的验算，其安全系数符合JTJ041―2000“公路桥涵施工技术规范”中15.3.1条规定。由于桁架片本身各部分具备足够的强度和稳定性，主要对塔架的销接部位（即插销）进行验算。 　　1、塔架及缆风索的计算 　　塔架外力 　　1）、主索产生外力 　　V1 =551.40KN 　　H1= V1 f0=551.40×0.2=110.28KN 　　f0为主索对索鞍的摩擦系数，取0.2. 　　2）、起重索、牵引索产生外力 　　V2 = 88.21KN 　　H2 =8.11KN 　　3）、缆风索产生外力 　　V3 =110.0KN 　　H3 =77.8KN 　　4）、塔架自重V4=（1+0.25）×275×8×3×10/1000=82.5KN 　　注：0.25为塔架横联、连接片、螺栓、索鞍等按塔架贝雷片重量的25%计算 　　则塔顶所受总水平力 　　Q= H1+ H2 + H3 　　=110.28+8.11+77.8=196.19KN 　　塔底所受总竖直力 　　P=V1+ V2 + V3 + V4 　　=551.4+88.21+110.1+82.5=832.21KN 　　销接点的轴向力 　　σ1= P /∑F立净 　　=832.21×1000/（12.74×6×2/10000） 　　=54.44MPa[σ]=200 MPa 　　H塔架高度，e竖向力力臂，b塔架宽度 　　塔架立杆为6根，则每根立杆的轴向力 　　N=P/6=138.70KN 　　桁架插销所受剪力即为立杆销接点的轴向力，考虑杆内不均匀受力因素，按单侧受力验算，则销子的剪应力 　　τ= N/AQ=138.70/（0.0495/2）2/3.14/2/1000 　　=36.06MPa[τ]=585 MPa 满足要求 　　安全系数K=τ/[τ]=16.23 　　2、稳定性验算 　　1）、塔架平面外的稳定性验算 　　计算简图如下页图： 　　查《路桥施工计算手册》附表3-32得：A0=12.74cm2 　　塔柱惯性距Ix=6×2A0×702+6×2I0 　　=6×2×12.74×702+6×2×198.3 　　=751491.6 cm4 　　A=6×2A0=12.74×2×6=152.88cm2，Wx=79.4cm3 　　回转半径：rx= = 　　=70.1111cm 　　长细比：λx=l0x/ rx 　　=2650/70.1111 　　=37.80 　　缀条取321桁架片四根腹杆，其型号为8#工字钢，A8=9.53 cm2 　　Alx=2×9.53 　　=19.06 cm2 　　查《钢结构设计手册（上册）》表3-18 　　λhx= 　　= 　　=41.83 　　由λhx=41.83，查《路桥施工计算手册》附表3-26得， 　　φ=0.829 　　σ=N/（φA） 　　=832.21×1000/（0.829×152.88/10000） 　　=65.6