[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

摘要

本发明公开了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，采用“分段悬链线数值迭代法”和“塔顶索力连续算法”进行缆索吊装系统施工阶段精确计算，该方法成功的将不同位置不同重量的钢桁架构件起吊安装，缆索吊装系统吊扣塔系统材料用量更少，缆索主承重绳的大小选用更为合理，极大节约了施工成本，提高了施工效率，构件定点起吊减少了吊重后的大范围牵引，最大限度降低了施工安全风险，并解决了传统吊装工艺按最大吊重进行缆索系统及吊扣塔系统布置，材料用量大、控制难度高的问题，是一种更贴合实际、科学合理的吊装方法。

主权项

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；X=HS0EA+HW[ln(V+V2+H2)-ln(V-WS0+(V-WS0)+H2)]---(1)]]>Y=WS02-2VS02EA-1W(V2+H2-(V-WS0)2+H2)---(2)]]>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Vi＝Vi‑1‑Pi‑WS0i‑1......(3)Hi＝Hi‑1‑Fi......(4)Xi=Xi-1-Hi-1S0i-1EA+Hi-1W[ln(Vi-1+Vi-12+Hi-12)-ln(Vi-1-WS0i-1+(Vi-1-WS0i-1)2+Hi-12)]...(5)]]>Yi=Yi-1-WS0i-12-2Vi-1S0i-12EA-1W(Vi-12+Hi-12-(Vi-1-WS0i-1)2+Hi-12)......(6)]]>Vi为承重索i连接点右侧索段起点的竖向张力,V0＝V；Hi为承重索i连接点右侧索段的水平张力,H0＝H；S0i分别为i连接点右侧索段的无应力长度；Pi为吊点竖向集中荷载，Fi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。