工程货运索道工作索工况计算

索道受力计算摘要：1.索道受力计算的概述2.索道受力计算的基本原理3.索道受力计算的步骤和方法4.索道受力计算的实际应用和意义正文：一、索道受力计算的概述索道受力计算，顾名思义，是指对索道（也称为缆索或钢缆）在运行过程中所受到的各种力的计算。

索道广泛应用于交通工具、起重设备、桥梁等领域，因此，对其受力情况进行精确计算至关重要。

这有助于确保索道的安全性能，防止因力矩失衡导致的事故发生。

二、索道受力计算的基本原理索道受力计算的基本原理主要包括以下几点：1.弹性力学原理：弹性力学是研究物体在外力作用下发生形变，当外力去除后能恢复原状的性质的学科。

索道受力计算中，需要根据弹性力学原理分析索道的形变程度和恢复能力。

2.静力学原理：静力学是研究物体在平衡状态下受力情况的学科。

在索道受力计算中，需要分析索道在平衡状态下各力的作用情况，以确保索道的安全性能。

3.动力学原理：动力学是研究物体在运动状态下受力情况的学科。

在索道受力计算中，需要考虑索道在运动过程中所受到的各种动力和阻力，以确保索道的稳定性能。

三、索道受力计算的步骤和方法索道受力计算的步骤和方法主要包括以下几点：1.确定计算模型：根据索道的实际结构和受力情况，确定合适的计算模型。

常见的模型包括简支梁模型、固定梁模型、连续梁模型等。

2.确定受力分析：根据索道的工作条件，分析索道受到的各种力，包括拉力、压力、支持力、摩擦力、动力等。

3.列方程求解：根据力学原理，列出方程组，求解索道在各个位置的应力、应变、挠度等。

4.检验强度：根据索道的材料性能和安全系数要求，检验索道的强度是否满足设计要求。

四、索道受力计算的实际应用和意义索道受力计算在实际应用中具有重要意义，主要表现在以下几点：1.确保索道安全：通过精确计算索道在运行过程中的受力情况，可以确保索道的安全性能，防止因力矩失衡导致的事故发生。

2.优化设计方案：根据索道受力计算结果，可以对索道的结构、材料、尺寸等进行优化，以提高其性能和安全性能。

《架空货运索道工作索及鞍座受力计算程序--单索》
直接数据 设 使用 计 桩号 索道 型式 荷 载 P ×× 单索 2 跨 高 距m 差m l0 h 初 始 中 挠 S0 0 弦倾角 α #### 21 ° 18 ° 间接数据 计算结果：承载索 计算结果：牵引索 无荷 上鞍 上支 下支 荷重 挠度 最大 最大 拉力 水平 无荷线 荷重 规格 每米 破断 最大 最大 安全 规格 破断 安全 座承 点拉 点拉 水平 增加 拉力 牵引 系数 拉力 长 比 mm 自重 力t 升角 弧垂 系数 mm 力t 系数 载索 力t 力t 拉力 系数 t 力t t 夹角 Tu Td λ0 H0 Lw H max Φc T m Υ max n r q Tc f Ac Φ q Tq T qma Aq ju #### #### #### #### 288.9 #### #### #### #### #### #### #### 437.2 #### #### #### 28 27.5 40.2 #### #### 9.3 2.1 14 14 10 10 1.6 6.4 1.7 5.9
x
计算结果：单个鞍座荷载 上鞍 座荷 载 Zu 14.7 9.9单索 2.2 414 133 0.1 ####
26 23.7 37.5 #### #### #### 2.9
果：单个鞍座荷载 下鞍 座承 载索 夹角 jd 140 140 下鞍 座荷 载 Zd 13.1 8.9

高度变化系数 1 1.25 1.42 1.56 1.67 1.77 1.86 1.95 2.02 2.09 2.15
风载体型系数根据《建筑结构荷载规范》计算得：
风载体型系数
万能杆件顺桥向
0.83
万能杆件横桥向
0.83
吊装杆件
1.3
地形地理条件系数取值 1.3。
4、工况选择
塔架取以下几种最不利工况进行计算： 工况一：塔架拼装完成后，起重小车位于跨中位置，顺桥向九级风载。
142 5.3 27.8 238.5 0 0 0
144 0 0
10.9 0 0 0
146 0 0
222.6 0 0 0
148 -5.3 -17.2 26.7 0 0 0
桁架内力 桁架 最大内力 2N1 22.67t N4 0.875t N3g 1.24t N5 4.026t
梁单元应力 梁单元 最大应力 塔顶横梁 43.8MPa
GK =基础自重和基础上的土重；
A =基础底面面积；
郑州岸：
Pk =
FK
+ GK A
=
300 4+24331 =157.33KN 3 3
/
m2 =157.33kpa
fa =wr • frk
fa --修正后的地基承载力特征值;
frk --岩石饱和单轴抗压强度标准值； wr --折减系数，根据岩体完整程度以及结构面的间距、宽度、产状和 组合，由地区经验确定，无经验时，对完整岩体可以取 0.5，对较完整岩体 可取 0.2-0.5，对较破碎岩体可取 0.1-0.2. 郑州岸塔架基础位置岩石较破碎、节理发育，同时还掺杂土夹石，卵石 居 多 ， 密 实 程 度 属 于 中 等 密 实 ， 根 据 公 路 桥 涵 设 计 规 范 表 3.3.3-2 ， fa =650-1000kpa，根据折减安全系数，郑州岸 fa =300kpa。 郑州岸： Pk =157.33kpa fa =300kpa ，满足要求。 地基承载力值根据实际地质情况试验确定是否满足设计要求。

索道设计中工作索绘图是一个难题， 主要原因 是工作索无荷以及有荷状态线形为一条或几条悬链 线组成， 在实际绘制过程中只能用很多条很短的直 线或样条曲线拼接而成，保证不了绘图的精确性。
在计算程序中可以利用矩阵型式列表命令 Table [expression，{i， m，n}]//MatrixForm 生成精度可 以调整的无荷状态以及有荷状态线形各点坐标数 组 ，将 数 组 使 用 命 令 Export["file"， expr，".xls"]导 入 到指定的 excel 文件中， 通过变换后在 AutoCAD 等 绘图软件中利用 line 或 spline 命令生成工作索线形
图 1 工作索选型设计计算软件结构
基金资助项目： 国家电网公司重大科技创新专项（AKZ3060649） 收稿日期： 2008-08-12 作者简介： 白雪松(1975—)，男，硕士，从事电力施工技术研究工作。
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电力建设
第 30 卷
计计算软件，以提高施工索道设计精度和效率，保证 施工安全。
1 工作索计算软件结构
货运施工索道工作索计算软件是针对输电线路 施工用索道的技术结构特点开发的， 主要包括单跨 单荷重、单跨多荷重、多跨无荷重以及多跨多荷重 4 种计算情况。 软件主要结构如图 1 所示。
2 开发环境
2.1 Mathematica 简介 Mathematica 是 美 国 Wolfram Research 公 司 开
无荷状态参数
抛物线理论值 悬链线理论值
14 056.4
14 056.4
409.434
409.435
0.032
0.032
15 113.3
15 101.8
14 202.5

索道工作索工况计算摘要：在地形复杂的山区进行输电线路工程的建设，如何确保物料的有效运输是制约工程进度的主要问题。

货运架空索道是目前解决物料运输最经济、最便捷的方式之一。

在索道架设的过程中，施工队往往为了赶工期而仅依靠经验架设，忽视了对工作索的工况计算和校核，为索道的安全运行带来了一定隐患。

本文通过实例计算，希望能够对现场实际工作提供一些帮助。

关键词：多跨单循环索道承载索牵引索返空索概述：本文以施工中应用较多的“多跨单循环索道”为研究对象，该型索道适用于最大载重量不超过2t，中间支架不超过7个，每跨跨度不超过600m，全长不超过3000m的远距离物料运输。

本文仅针对多跨索道中最不利载荷档的单件运输展开计算。

图1、多跨单循环索道运输现场布置示意图1-始端地锚； 2-圆木支点； 3-索道牵引机； 4-承载索； 5-返空索；6-牵引索； 7-运输货车； 8-支架； 9-滑车； 10-终端地锚工作索工况计算：多跨单循环索道工作索由承载索、牵引索、返空索组成。

承载索是在运输过程中承载货车及物重的钢丝绳。

一般采用同向捻“6×7钢丝+1纤维芯”型钢丝绳，其公称抗拉强度按1670MPa计算，安全系数取2.7。

牵引索是牵引货车在承载索上运行的钢丝绳。

一般采用同向捻“6×19钢丝+1纤维芯”型钢丝绳，公称抗拉强度仍为1670MPa，安全系数取4.5。

返空索是承载空载货车重力的钢丝绳，其材质与承载索完全相同，安全系数同样取2.7。

计算实例模型：现有一段三跨单循环索道，如图2所示，AB段跨度为100m、高差为80m；BC段跨度为400m、高差为100m；CD段跨度为150m、高差为50m。

承载索取公称直径Φ20mm的钢丝绳，牵引索取Φ10mm的钢丝绳，返空索取Φ14mm的钢丝绳。

索道最大单件载重质量为600kg。

其工作索基本工况计算如下。

图2 实例断面示意图一、承载索1、计算流程图2、计算及校核（1）求最大载荷时的计算载荷P计maxP max计=⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛++⨯αcos2LqPPKmaxmaxmax牵车冲式中：K冲——冲击系数，取1.31；P m ax——最大载荷重量，kN；P车——货车载荷重量，kN；q牵——牵引索每米自重，kN/m；Lm ax——最大档跨度，m ；α——高差角，度；根据图2，有LH BCBCtan =α=0.25，可推导出cos α=0.97，Ф10牵引索的自重q 牵为3.62*10-3 kN/m,最大载重质量为600kg ，即5.88kN ，货车自重3kg ，即0.03kN ，于是有：kN 2.7897.024001062.33.008.851.31-3max P =⎪⎪⎭⎫⎝⎛⨯⨯⨯++⨯=计 （2）求无载荷时最大档的水平张力T aαcos 8S Lq T maxmaxa承=式中：S 0——中央弛度比，取0.05；Ф20承载索的自重q 承为13.72*10-3 kN/m ，于是有：kN 4.11497.005.084001072.133aT=⨯⨯⨯⨯=-（3）求最大载荷时最大档的水平张力T b利用如下状态方程求解:⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++=⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--L P q L q P 3124cos L E S q 24T cos L E S q T T T max max max 2max 3max2max2203max 2max 20b 2b 计承承计承承承承承承αα式中： S 承——承载索截面积，cm 2； E 承——承载索弹性模数，kN /cm 2；由于承载索选用公称强度为1670MPa 的钢丝绳，可知E 承=167 kN /cm 2，Ф20钢丝绳截面积为3.14cm 2，于是有：⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛+⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⨯⨯=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯⨯⨯⨯⨯------4002.78102.713400102.7132.7831247.904001674.13102.7134.114247.904001674.13102.71314.14362326223262b 2b T TTb=24.54 kN（4）求最大载荷时各支架支点处最大张力T max最大载荷时，各支架支点处张力为：Ti∑++=H qP T i2max 2b 承计式中：H i ——承载索第i 支支架支撑点到最大档低侧支架支撑点的高差，第i 支支架较最大档低侧支架高度高时取正值，反之取负值；于是有：kN 04.2601072.1372.84.5423221T =⨯⨯++=- (按照本例，第1支支架即为最大档低侧支架，因此高差为0)kN 41.271001072.1372.845.243222T=⨯⨯++=- 经比较，kN 1.427T T 2max ==（5）承载索强度校核根据公式K TTmax承破> 校核式中：T 破——承载索额定破断拉力，kN ； K 承——承载索安全系数，取2.7； 承载索选用公称强度1670MPa 、公称直径Ф20钢丝绳，其额定破断拉力为221kN ，于是有：=41.272218.06>2.7，强度合格。

道运输采取的运输方式主要有：循环式索道运输方式、往复式索道运输方式、缆式吊车索道运输 方式。具体索道运输方式见附录 A。 4.2 索道路径应沿直线行进。 1000kg 级单承载索索道， 运载能力不大于 1000kg； 多跨最大长度为 3000m， 相邻支架间的最大跨距不宜超过 600m， 相邻支架最大弦倾角不大于 50°； 单跨最大跨距不宜超过 1000m， 相邻支架最大弦倾角不大于 50。2000kg 级双承载索索道，运载能力不大于 2000kg；多跨最大长度为 2000m，相邻支架间的最大跨距不宜超过 600m，相邻支架最大弦倾角不大于 50°；单跨最大跨距不宜超 过 1000m，相邻支架最大弦倾角不大于 50°。4000kg 级双承载索索道，运载能力不大于 4000kg；多跨 最大长度为 1500m，相邻支架间的最大跨距不不宜超过 600m，相邻支架最大弦倾角不大于 50°；单跨 最大跨距不宜超过 1000m，相邻支架最大弦倾角不大于 35°。跨越山谷等特殊情况另行规定。 4.3 多级索道的设计应合理安排索道的装拆顺序及中转场的布置， 应采用已架设的索道运输工器具、 减 少物料转运。运输物料时，宜采用由远到近的塔位顺序运输，减少中转场物料量。 4.4 承载索、返空索、提升索应采用整根钢丝绳。返空索钢丝绳规格不应小于φ12。提升索钢丝绳规格 不应小于φ13。承载索、牵引索的数量、规格及初始张力应符合表 1 的要求。
II
Q/GDW 1418—2014
架空输电线路施工专用货运索道施工工艺导则
1 范围
本标准规定了架空输电线路施工专用货运索道的施工工艺流程、施工准备、索道架设、索道试运行 与验收、索道运行与维护、索道拆除等方面的基本要求。 本标准适用于架空输电线路施工专用货运索道的施工。
2
规范性引用文件

输电线路工程索道运输施工工法1.前言输电线路施工基础材料、铁塔设备、瓷瓶、金具和施工工具等需要运输到使用位置，传统的方法是，使用汽车运输到公路的尽头（俗称：大运），然后再采用人力或马帮驮运的方式运输到使用位置（俗称：小运）。

溪洛渡～牛寨Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ回500kV送出线路工程三标段，此标段地形以高山大岭为主，其中有32基塔没有小运道路可利用，修筑盘山道路要损毁大面积地表植被和经济作物，占用大量土地，修路投资额巨大，且不符合国家环保、土地和林业政策要求。

如果修筑简易的马帮小运道路运输，施工效率低，运输周期长，所以，云南省火电建设公司首次采用架空货运索道施工，形成施工工艺标准，并在云南大关县220kV 甘顶～大关变输电线路施工、云南镇雄县直流输电线路施工和云南省盐津县500kV 牛寨～甘顶变输电线路施工中应用，使输电线路工程索道施工的设计、安装和运输水平得到进一步提升，总结形成本工法。

2.工法特点2.1起终点间线路可成直线，运距最短，所以砂子、石子和水泥每天可运输15m³，塔材每天可运输12t，所以运输效率高。

2.2可跨越峡谷、山梁，与修筑运输道路相比，生态破坏最小，施工费用低。

2.3与传统的马帮运输或人力搬运相比，劳动强度低。

3.适用范围本工法适用于，输电线路建设施工中，杆塔设计在高山峻岭，小运距离较长，修筑盘山的马帮道路困难且费用高，配合输电线路的施工。

4.工艺原理4.1把索道起点和终点之间的承载索和返空索收紧腾空，两端用圆木地锚锚固，在中间地形凸起和承载索、返空索高度不够的位置，架设支架，将牵引索、反空索和承载索支撑起，动力机构安装在起始位置，牵引索通过动力机构提供动力，通过起点和终点的转向滑车形成一个闭合环。

4.2运行时承载索和反空索不动，而牵引索在动力机构卷扬机的带动下来回运动，运载货车1---始端地锚2---驱动装置3---始端支架4---承载索5---返空索6---牵引索7---中间支架8---货车9---终端支架10---高速滑车11---终端地锚1234579681011固定在牵引索上，通过运载货车上的滑车在承载索上移动，从而带动货物移动，货物到达卸货点后暂停卸货，再把货车装于反空索上返回到上货点，周而复始地运输。

索道设计说明一、基本参数的设计二、索道种类和形式的确定三、支架的设定和计算四、承载牵引索的选择一、基本参数的设计1.1货运索道工作制度(1)工作日数取N=300天(2)每日运行小时数n=19. 5h (三天作业)运输不均匀系数c=l. 51. 2货运索道每小时运量日运量£令勢小时运量4- 42.39%n/八1. 3小车及容积货车型号：DS-10-0. 5型V有效= 0.4X0.9", =0.36”,(满载系数y=o.9) 人有效R = 0.36x1.&=0.64&1.4发车时间4 每小时发车数他=〒=65.42次a发车间隔彳600(s)-55.035如货车间距 A = vt = 2.5 叹 x 55.03s = 137.575〃? = 137.58/n二、索道种类及形式的确定单索循环索道三、支架的设定与计算支架高度H、=4m H2 = 8/n H. = 10/n H, = lOwH5 = 6m H& = 8/?i H1 = 4m H& = Sm支架间距(高差)A = 115加側=4m) l\= 130加他=-5m)【3 = 130〃?(力3 = 4m) l4 = 150m(A4 = —5m) l s = 160m(A s = 6m)l6 = 14O/?7(/?6 = —5m) /7 = 17O〃2(/?7 = 6m)/8 = 160〃?(/\ = —3m)l9 = 150/?Z(/?9=—3m)四、承载牵引索的选择4.1取最小张力与荷重比系数NN=300 天n=19. 5hV有效=0・36 m3选择七、驱动轮、滚轮、垂直导向轮直径和包角的货车运行阻力的计算八.运载索的各特征力的计算5.3拉近重锤配重w' = 2t a = 2T m.m = 7632 N x 2 = 15.264 KN六、驱动轮，滚轮，垂直导向轮直径与包角的选择6.1托索轮，压索轮直径与包角2取20托索轮 D = 20 d。

输电线路工程货运索道计算
李发全
【期刊名称】《青海电力》
【年(卷),期】2016(35)2
【摘要】在车辆和人力无法运输物料的输电线路施工塔位需架设货运架空索道,通过计算索道工况,为架设货运索道提供理论依据,从而提高货运索道运输安全可靠性.【总页数】3页(P25-27)
【作者】李发全
【作者单位】青海万立建设有限公司,青海西宁810016
【正文语种】中文
【中图分类】TM752+.1
【相关文献】
1.双线货运索道线路参数的计算机辅助计算 [J], 罗艳蕾
2.多承载索货运索道计算方法及张力不平衡效应分析 [J], 秦剑; 乔良; 江明; 郝玉靖
3.多档货运索道动力计算方法及结构冲击影响研究 [J], 秦剑; 乔良; 张映晖; 郝玉靖; 何勇军
4.工作索耦合作用下多档多载荷货运索道的
分析与计算方法 [J], 张卫东;秦剑;陈迪;李其莹;乔良;孙国磊
5.货运施工索道悬索理论计算模型研究 [J], 白雪松;缪谦
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索道拉力计算
索道拉力计算是一项重要的工程计算，它能够帮助我们确定索道系统中所需的拉力大小。

索道是一种用于运输人员或货物的交通工具，通常由一条或多条钢索组成。

在索道系统中，拉力的大小直接影响到索道的安全性和运行效果。

索道拉力计算的核心在于确定索道系统中的各个部分所受到的力的大小。

为了保证索道的稳定运行，我们需要考虑多个因素，如重力、摩擦力和加速度等。

在计算过程中，我们需要考虑索道的设计参数，如索道的长度、坡度和载荷等。

我们需要确定索道系统中的重力。

重力是拉力计算的基础，它是由载荷和索道自身的重量所决定的。

在计算重力时，我们需要考虑到索道的长度和材料的密度等因素。

我们需要考虑索道系统中的摩擦力。

摩擦力是指索道和滑轮之间的摩擦力，它会影响到索道的拉力。

在计算摩擦力时，我们可以通过考虑索道和滑轮之间的接触面积和材料的摩擦系数来确定。

我们需要考虑索道系统中的加速度。

加速度是索道系统中的一个重要参数，它会影响到索道的拉力。

在计算加速度时，我们可以通过考虑索道系统的设计参数和运行速度等因素来确定。

索道拉力计算是一项复杂而重要的工程计算。

通过合理的计算和设计，我们可以确保索道系统的稳定运行和安全性。

在进行索道拉力
计算时，我们需要考虑多个因素，如重力、摩擦力和加速度等。

通过综合考虑这些因素，我们可以确定出恰当的拉力大小，以保证索道系统的正常运行。

一、项目背景本项目为某景区观光索道安装工程，位于我国某著名风景区内。

索道全长约1000米，采用单线循环式索道，设计载客量为每小时400人次。

为确保索道安装工程顺利进行，特制定本专项方案计算书。

二、计算依据1. 国家及行业标准：《索道设计规范》（GB 50157-2013）、《索道安装规范》（GB 50207-2013）等。

2. 索道设备制造商提供的技术参数。

3. 工程现场实际情况。

三、计算内容1. 索道线路参数计算（1）索道水平距离：根据现场地形，索道水平距离为1000米。

（2）索道垂直高度：根据现场地形，索道垂直高度为200米。

（3）索道转角：根据现场地形，索道转角为30度。

2. 索道张力计算（1）索道设计张力：根据设备制造商提供的技术参数，索道设计张力为200kN。

（2）索道运行张力：考虑运行过程中索道弯曲、振动等因素，索道运行张力为设计张力的1.2倍，即240kN。

3. 索道架设张力计算（1）索道架设张力：根据设备制造商提供的技术参数，索道架设张力为设计张力的1.3倍，即260kN。

（2）索道架设过程中，需考虑索道弯曲、振动等因素，索道架设张力为260kN的1.2倍，即312kN。

4. 索道支架计算（1）索道支架设计：根据索道张力、索道水平距离、索道垂直高度等因素，设计索道支架。

（2）索道支架材料：采用Q345B钢，其屈服强度为345MPa。

（3）索道支架受力分析：根据索道张力、支架材料强度等因素，对索道支架进行受力分析。

四、施工方案1. 施工准备（1）现场测量：准确测量索道线路、支架位置等参数。

（2）设备检查：检查索道设备、支架等是否完好。

（3）人员培训：对施工人员进行技术培训，确保施工质量。

2. 施工步骤（1）支架安装：根据设计图纸，安装索道支架。

（2）索道铺设：按照设计要求，铺设索道。

（3）索道张拉：采用张拉机具，对索道进行张拉，确保索道张力。

（4）索道调试：对索道进行调试，确保索道运行正常。

1.00 5# 144.04 312.00
12.67 0.22 830.21 226.80
13.16 95882.79 -0.14 13.29 0.23 95882.54
21900.87 -3160.48 22127.74
1724.43 1703.31 86319.07 0.50 92636.17 21.04 92832.71 16.99 4.05 88592.30 0.48 93884.93
行倾 支架水平力 支架合力 最大挠度
下行张紧 89686.10
拉力差 642.06
功率kw 0.80
1.00 右端站 14.00 144.04 326.00 0.00 0.00 0.00 14.00
226.80 0.00 95221.03 0.01 95882.54 0.14
14.00 95551.92 0.05
弦折角 -21.60 1.56 2.05 5.32 12.67 0.00
行倾 支架水平力 支架合力 最大挠度 0.01 0.13 0.50 0.48 0.11 0.01
5132.21 -1873.12 -2329.38 -3337.45 -3160.48
33066.97 4938.95 6579.49 11229.13 22127.74
194.40 871.20 89686.10 0.01 89686.10 0.12 90664.46 21.09 -20.97 83680.80 0.13 91306.76
871.20 1724.43
22.11 91454.31 19.03 3.08
索折角(弧度) 支承点右侧索拉力 索曲线长 索间平均拉力 弹性伸长 支承点垂直载荷 支承点水平载荷 合力

我项目部采用抛物线理论进行设计，计算结果精度与国家电网公司《货运架空索道运输标准化手册》中悬链线算法基本一致，偏差率0.3%，且偏于安全。

计算公式如下：(1)无荷载水平拉力系数：αλcos 800S =，(2)初始无荷中挠系数： 000l f S =，一般情况下0S 取0.05，最大不超过0.08，本工程取0.05。

(3)弦倾角：)(0l h ATAN =α，即计算跨两支架的高差角（弧度），通过现场实测数据计算。

h —计算跨两支点的高差,单位：m ；0f —无荷状态下档中弧垂，单位：m ；0l —计算跨档距（需现场实测），单位：m 。

（4）无荷水平拉力：000λql H =，单位：N 。

q 为承载索钢丝绳单位长度重量(N/m)。

（5）无荷索长：20302024cos cos H l q l L w αα+=（抛物线理论）， 2sinh 4tan 0222000λαλλ+=l L w （悬链线理论），sinh 为双曲正弦函数，可以用EXCEL 表格计算。

（6）无荷钢丝绳最大拉力：200)tan 4(18α++=S S qL T w u (上支点处) 200)tan 4(18α-+=S S qL T w d (下支点处) （7）荷重比：wqL P W P n ==，其中P 为设计荷载，本工程为设计荷载为5t ，双承载索，每根承载索承受货物荷载2.5t ，即P =25000N,W 为计算跨内承载索自重。

（8）荷重后承载索水平拉力最大值：)(3120max n n H H ++=（9）荷重后承载索最大拉力：220max )(31)1(4tan 1⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡+++++=n n n S H T m α （10）荷重后中央挠度增加系数：)(31212n n nr +++=（11）荷重后中挠系数：0rS S =,则荷重后最大挠度: 000l rS Sl f ==（12）跑车最大升角：⎥⎦⎤⎢⎣⎡++=)cos (2tan 0max 0max ααγq l P H l ATAN （13）最大牵引力：max max 2max max cos sin sin 2γγγ+=P T Q。

2
t
跨中最大吊重状态中跨承载索在塔架位置水平夹角
承载索索力
h Q+ G − Hmax ⋅ = 59.645 L 2 ⎛ Q+ G − H ⋅h⎞ max L ⎟ ⎜ 2 atan ⎜ ⎟ = 0.134 Hmax ⎝ ⎠
1 2
rad
F := ⎢Hmax + ⎣
⎡
2
2 ⎛ Q + G + H ⋅ h⎞ ⎤ ⎥ = 445.738 t max L⎠ ⎦ ⎝ 2
2
m
跨中空载状态承载索索力
q ⋅ L + Q − 60 ⋅ 1.2 H ⋅ h k cos ( ϕ) Vk := − = 23.645 2 L Fkk := Hk + Vk
t
(
2
2
)
1 2
= 165.498
t
5、承重索未上小车状态计算
根据承载索张力普遍方程式：
fc ( Hx) := Hx + Hx
3 2 ⎡ 2 2 2 2 ⎡ ⎤ G1 ⋅ L1 ⋅ cos ( ϕ) G2 ⋅ L2 ⋅ cos ( ϕ) ⎤ 2⎢ EH ⋅ FK ⋅ cos ( ϕ) ⎢ 2 ⎥ − Hmax⎥ ⋅ 3Q ⋅ ( Q + G) + G + + L ⋅ cos ( α) ⋅ cos ( α) L ⋅ cos ( β) ⋅ cos ( β)⎦ ⎢ 24 ⋅ H 2 ⎣ ⎥
⎣
⋅ max
Hx := 406t
⎦
求解方程得集中荷载在跨中位置时承载索水平张力为：
2
root ( fa ( Hx) , Hx) = 344.41 Hs := 344.4t
t
根据承载索立面及平面布置得：

多承载索货运索道计算方法及张力不平衡效应分析秦剑; 乔良; 江明; 郝玉靖【期刊名称】《《中国安全生产科学技术》》【年(卷),期】2019(015)009【总页数】6页(P44-49)【关键词】多承载索; 货运索道; 耦合系统; 计算方法; 不平衡效应; 安全影响分析【作者】秦剑; 乔良; 江明; 郝玉靖【作者单位】中国电力科学研究院有限公司北京100055【正文语种】中文【中图分类】X959; TM7260 引言目前特高压输电线路路径多经过高山大岭、植被茂密等地形复杂恶劣的地区，且施工环保要求高，塔材、牵张设备、导线盘等施工用重型物资主要通过货运索道运输至指定位置，而现阶段输电线路施工中常用的简易货运索道的承载能力远不能满足相应的运载性能要求。

因此，开展重型、超重型多承载索货运索道(以下简称为多索索道)的设计及安全性分析研究成为特高压输电线路工程运输施工技术中的重要发展方向[1]。

现有单承载索货运索道的计算方法主要分为解析法和有限元法。

解析法主要包括悬链线法[2-3]和抛物线法[4]。

悬链线法能够真实反映实际悬挂索结构的线形，按照悬链线方法理论计算得到的相关量被视为真值。

抛物线法是悬链线理论取前二次项的近似计算方法。

有限元法主要包括2节点杆单元[5-6]和多节点曲线单元[7]，均基于拉格朗日描述或欧拉描述进行分析。

抛物线法精度不足，无法满足工程要求；有限元法单元多，对于多承载索货运索道建模复杂，分析计算量大；悬链线法计算结果精确，但对于多档索道、多载荷等复杂工况的计算欠缺。

另外，目前对多承载索索道的结构计算方法研究较少涉及，缺乏必要的承载能力分析方法方面的研究。

本文以弹性悬链线方程为基础，提出一种适用于具有任意载荷的双、四承载索货运索道计算方法，该方法建立了多承载索间、承载索与牵引索间的耦合作用关系，真实反映多索货运索道实际受力状况，可准确分析具有荷载时承载索间的张力变化情况及牵引索对承载索的作用影响，具有计算精度高、效率快、工况适应性强等优点。

第1篇一、工程概况1.1 项目背景随着我国经济的快速发展，货物运输需求日益增长，传统地面运输方式已无法满足大规模、远距离的货物运输需求。

货运索道作为一种新型的运输方式，具有运输效率高、成本低、环境影响小等优点，广泛应用于矿山、港口、林业等领域。

本工程旨在建设一条货运索道，以解决某地区的货物运输难题。

1.2 工程规模本工程货运索道全长XX公里，采用单线循环索道，索道宽度为XX米，设计年运输量为XX万吨。

索道沿线地形复杂，穿越多个山区，其中最高点海拔为XX米。

1.3 施工工期本工程计划工期为XX个月，包括施工准备、基础施工、索道架设、电气安装、设备调试、试运行等阶段。

二、施工组织设计2.1 施工组织机构成立以项目经理为领导的施工项目组，下设工程技术部、质量安全管理部、物资设备部、财务部、人力资源部等部门，负责工程的全面管理。

2.2 施工人员配置根据工程规模和施工进度，合理配置各类施工人员，包括技术人员、施工人员、管理人员等。

2.3 施工进度计划制定详细的施工进度计划，明确各阶段的起止时间、主要工作内容和责任人。

三、施工准备3.1 施工现场准备（1）现场勘察：对索道沿线地形、地质、气象、水文等条件进行全面勘察，确保施工方案的科学性。

（2）施工场地平整：对施工场地进行平整，确保施工设备、材料、人员等能够正常通行。

（3）施工道路建设：根据施工需求，建设临时道路，确保物资运输和人员通行。

3.2 施工材料准备（1）索道主要材料：包括索道支架、索道钢缆、牵引机、提升机、导向轮等。

（2）辅助材料：包括混凝土、钢筋、木材、电力设备、通讯设备等。

3.3 施工设备准备（1）施工机械：包括挖掘机、装载机、推土机、混凝土搅拌车、运输车等。

（2）安装设备：包括起重设备、焊接设备、测量设备等。

四、施工工艺4.1 基础施工（1）基础开挖：根据设计要求，开挖索道支架基础坑，确保基础坑尺寸、深度符合设计要求。

（2）基础混凝土浇筑：采用现场搅拌、运输车运输混凝土，进行基础混凝土浇筑。

17210.13
3.00 1309.94
29685.67 2.934918 2467
44722.37 2.767987 3857.32
76551.84 2.755709 5746.1
21000 567.8125 36.98403963
牵引绳k 28 26
19.5 24
27.4 12.8 4.7 4.7
钢丝破断拉力总和 ∑S=119000kg
⑴吊重于跨距中点时垂度f=6%×L=36.96m
⑵承载索的最大平均张力计算 T=L*L*(ω/cosβ+2Q/L)/(8*f*cosβ) 其中 计算载荷Q=1.15·(G+q)
承载索单位长度重量对其破断拉力之比 k=ω/(0.85·∑S)=6.55462*10-5 解得：T=61.343T ⑶校核承载索强度安全系数 K=0.85×∑S/T=2.998>[K]=2.5 ⑷承载索空载张力T2计算 T23+ T22（EF/L·cosβ·A1/T2－T）=EF·A2·cosβ/L 其中 承载索的弹性系数 E=1800000kg/cm2 承载索的截面积 F=7.016cm2 载荷系数 A1=L3·ω2/24/ cos3β +L ·Q/8cosβ·(Q+L·ω/ cosβ) A2= L3·ω2/24/ cos3β kg2·m
6*19-431700
f(m)
空载负荷
计算载 荷Q ω
初选主索 ∑S k
主索最大张
力
主索安全K P1
37.87 39 12 20
575 1725 1725 1725
2271.3 4025 6325
13225
3.69 60.8 5.72 103 4.09 80.1 7.61 137