钢索桥复核计算书.doc

关河牛栏沟电站钢丝绳便桥设计校核及建议 一、设计概述 牛栏沟水电站坝址位于云南省大关县牛栏沟村处，是横江岔河至盐津县城河段八个梯级电站开发方案的第六级，是以发电为主工程 (二)、钢丝便桥所受荷载 1.均布荷载：钢丝绳每米自重、人群荷载、木条板、固定钢筋、等重。 2.集中荷载：便桥要全面考虑各种可能存在的施工荷载及其最不利的组合状态来进行设计计算, 钢丝绳便桥除了承受主绳自重和绳上铺设物等均布荷载的作用外,还要考虑根据施工需要通过一定数量的人群荷载和施工周转材料、工具确保便桥有足够的施工安全,满足相关安全规范的要求。由于便桥不是运载主要施工材料的通道，仅供施工人员通行，因此本计算中考虑6名施工人员同时集中通过便桥，以此作为集中荷载。 (三)、钢丝绳的计算 1．确定钢丝绳便桥的跨度、工作垂度：跨度L=25m，外荷载作用下垂度取f=L／20=1.25m。 2．钢丝绳便桥最大张力和强度验算 （1）、钢丝绳1.96kg/m,3条主缆钢丝绳单位重为:q1=1.96×3×10=58.8N/m,公称抗拉强度为1570MPa,破断力T=271KN; （2）、人群荷载: 取6个人同时走在桥上,每人按照70kg计,合计为:Q=6×70×10=4200 N; （3）、木条板、钢筋配置、栏杆等总重：木条板5条一米，每条6kg，每米重q2=6×5×10＝300N；直径16的钢筋全桥总长10×3.6＝36米 ，直径12的钢筋全桥总长2×25＝50米。钢筋部分总重：36×1.58+50×0.888=101.28KG。单位长度重量：q3=101.28÷25×10=40.5N。边缆每米重量q4=0.584×4×10=23.36N。 （6）、钢丝绳最大张力和强度计算 均布力：q=q1+q2+q3+q4=58.8+300+40.5+23.36=422.66N/m 集中力：Q=4200N 主索最大水平张力：Hmax=Mmax/f26.25 其中Mmax= ql2／8＋QL/4=422.66×252／8+4200×25／4=59.27KN.M Hmax=59.27/1.25=47.41KN, COSα=(25/2)/(1.252+252/4)0.5=0.975 Tmax=38.04/COSα=47.41/0.975=48.63 KN 安全系数K=0.8T破/ Tmax=0.8×271/48.63=4.46≥3～4符合要求。 3．锚固端的抗拔力计算 锚固端侧视图： 锚固端受力计算简图： 为安全起见，锚固钢筋计为4根直径25的螺纹钢筋，沙浆注入长度取0.4m，保守计算把所有荷载按直接拉力计算： 钢绳重量：G1=（1.96+0.584）×25=63.6KG 木条板重量：G2=30×25=750KG 固定钢筋重量：G3=101.28KG 人群荷载重量：G4=420KG 总荷载：G=63.6+750+101.28+420=1334.88KG 每根锚固钢筋承担的重量：Gn=1334.88÷4=333.72KG 由于锚固钢筋是后期通过钻孔插入灌浆后锚固，在此将锚固力按照岩石锚杆进行计算。 荷载标准值：Nak=Htkcosa 荷载设计值：Na=rQNak 式中Nak——锚杆轴向拉力标准值（kN）；????Na——锚杆轴向拉力设计值（kN）；????Htk——锚杆所受水平拉力标准值（kN）；????α——锚杆倾角（°）；????rQ——荷载分项系数，可取1.30，当可变荷载较大时应按现行荷载规范确定。计算得： 轴向拉力标准值 Nak= Htkcosa Htk cosa a 　 　 2.40 3.4 0.707 45 　 　 1.7 0.5 60 轴向拉力设计值 Na= roNak= 3.20 （KN） 　 2.26 （KN） 　 沙浆与原闸墩的锚固长度：la≥Nakζ2fy 式中：la——锚固段长度（m）；????D——锚固体直径（m）；????frb——地层与锚固体粘结强度特征值（kPa），应通过试验确定，当无试验资料时可按规范取值；???ζ1——固体与地层粘结工作条件系数，对永久性锚杆取1.00，对临时性锚杆取1.33。 计算得：la≥0.484m 钢筋与砂浆的锚固长度：la≥roNaζ3nπdfb 式中la——锚杆钢筋与砂浆间的锚固长度（m）；????d——锚杆钢筋直径（m）；????n——钢筋（钢绞线）根数（根）；????ro——边坡工程重要性系数；????fb——钢筋与锚固砂浆间的粘结强度设计值（kPa），应由试验确定，当缺乏试验资料时可按规范取值；????ζ3——钢筋与砂浆粘结强度工作条件系数，对永久性锚杆取0.60，对临时性锚杆取0.72. 计算得：la≥0.379m 由以上计算可以看出实际锚固长