[发明专利]一种基于缆索吊装系统精确计算的大吨位钢桁架拱节段定点起吊方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种起吊方法，具体讲是一种基于缆索吊装系统精确计算的大吨位钢桁架拱节段定点起吊方法。

背景技术

常用吊装方法的种类：

(1)对称吊装法适用于在车间厂房内和其他难以采用自行式起重机吊装的场合。(2)滑移吊装法主要针对自身高度较高的高耸设备或结构。(3)旋转吊装法的基本原理是将设备或构件底部用旋转铰链与其基础连接，利用起重机使设备或构件绕铰链旋转，达到直立。(4)超高空斜承索吊运设备吊装法适用于在超高空吊装中、小型设备，山区的上山索道。(5)计算机控制集群液压千斤顶整体吊装大型设备与构件的吊装方法特点可以概括液压千斤顶(提升油缸)多点联合吊装、钢绞线悬挂承重、计算机同步控制，目前该方法有两种方式：“上拔式”和“爬升式”两种。(6)“万能杆件”，在吊装中的应用。“万能杆件”由各种标准杆件、节点板、缀板、填板、支撑靴组成，可以组合、拼装成桁架、墩架、塔架或龙门架等形式，常用于桥梁施工中。(7)气(液)压顶升法的工作原理是提高和保持罐内一定的空气压力，利用罐内外空气压力差将大型贮罐上部向上顶升，稳定在要求的高度。

现有构件缆索吊装系统设计按最大吊重进行设计，但通过对缆索吊装系统采用两种方法进行精确计算后，可以得出吊装每个不同吊装位置不同重量构件是缆索系统的受力，因为可能控制缆索系统受力的不是最重的那个构件控制的(索系统受力位置不一样，能吊的最大重量也不一样)，常规缆索吊装系统没有提出“定点起吊”的这个概念，并且需要构件姿态与设计姿态相同才吊装；因此需要加以改进。

发明内容

因此，为了解决上述不足，本发明在此提供一种基于缆索吊装系统精确计算的大吨位钢桁架拱节段定点起吊方法。

本发明是这样实现的，构造一种基于缆索吊装系统精确计算的大吨位钢桁架拱节段定点起吊方法，其特征在于：包括以下步骤：

(1)缆索吊装精确计算：采用“分段悬链线数值迭代法”和“塔顶索力连续算法”，根据构件的分段位置及分段重量，精确计算出缆索吊装系统主承重索及牵引索的受力情况，为索系统及塔系统的布置提供依据；

①悬链线基本方程

自重作用下的柔性索曲线可表示为左端水平力H、左端竖向力V分量和无应力索长S₀的方程。

式中：EA-索的抗拉刚度；W-索的每延米自重；X-两支点跨度；

Y-支点高差；V'-索右端竖向力。

②缆索吊装系统多吊点主索中跨线形推导

(1)缆索吊装主索中跨线形递推公式

V_i＝V_i-1-P_i-WS_0i-1......(3)

H_i＝H_i-1-F_i......(4)

V_i为承重索i连接点右侧索段起点的竖向张力,V₀＝V；H_i为承重索i连接点右侧索段的水平张力,H₀＝H；S_0i分别为i连接点右侧索段的无应力长度；P_i为吊点竖向集中荷载，F_i为吊点水平集中荷载；

(2)构件运输：构件运输通过驳船运输，构件重心位于与船舶重心重合，为确保运输姿态与吊装安装姿态相同，在船舶甲板上设置临时可调节支撑架，支撑架分别与船舶甲板、运输节段进行临时焊接，确保运输安全；

(3)构件的精确定位：充分利用海上施工条件优越的特点，船舶采用自抛锚定位，为保证船舶定位精确，船锚采用“八字”锚，船头和船尾共布置4个锚绳，利用船上5t卷扬机搅锚牵引船舶至构件安装位置正下方；

(4)起吊：根据构件设计位置将吊点精确定位后，牵引卷扬机进行主动制动，下放吊点；缆索系统前后左右共8吊点，每2个吊点通过扁担梁吊具形成一组吊点合成4个起吊吊点同步起吊。