稳定计算：提升支架的竖转问题

1）抗风整体稳定 提升支架抗风稳定计算考虑支架自立状态下和提升过程中两类情况进行计算，其中自立状态下风荷载按35 m／s计算，提升过程中按照10 m／s计算，具体计算工况如下所述：

（1）CB02-1：钢管支架自重＋横风荷载（35 m／s）。

（2）CB02-2：钢管支架自重＋纵风荷载（35 m／s）。

（3）CB02-3：钢管支架自重＋钢塔荷载＋横风荷载（10 m／s）。

（4）CB02-4：钢管支架自重＋钢塔荷载＋纵风荷载（10 m／s）。

其中，钢管支架自重荷载及钢塔自重荷载作为常量，风荷载作为变量进行分析，主要计算在提升支架自立状态以及钢上塔柱竖转时的整体抗风稳定性能。各工况下钢管支架的特征值见表3-7（前5阶模态）。

由表3-7中的计算结果可知，在提升支架自立状态及钢上塔柱竖转阶段，考虑风荷载为变量时，提升支架的稳定系数较高。

表3-7　提升支架模态特征值系数表

2）支架顶部水平力分析 在上塔柱竖转过程中在滑靴位置处放置2台水平提升油缸，用于抵消竖转提升过程中滑靴位置处的摩擦力，计算偏于安全考虑，不计算水平提升油缸的作用，计算竖转过程中因滑靴位置处的摩擦力导致支架顶部产生水平力的情况下，支架顶部水平力的大小。同时，计算支架顶部水平力对支架底部支撑反力的影响，宏观判断支架的抗水平力稳定性能。

（1）支架顶部水平力计算。吊装过程中钢塔受到自身重力G、吊具竖向拉力FT、水平分力FN、滑靴处受到竖向支撑力FV和摩擦力Ff。β为滑移装置摩擦系数，取值0.04。钢塔吊装过程中的受力图如图3-49所示。

图3-49　钢塔吊装过程中的受力图

由图3-49所示，在钢塔吊装过程中的钢塔受力状态如下式所示：

(www.xing528.com)

由以上公式可推算出在吊装过程中因滑靴位置处的摩擦力而引起的钢管支架顶部水平推力的大小，计算按照以每10°为一个步长计算，具体计算结果见表3-8。

表3-8　吊装过程中钢塔受力状态汇总表

（续表）

根据表3-8计算结果可以得出，吊装过程中当滑靴位置处无主动力抵消摩擦力时，水平推力最大值为起吊初始阶段，最大水平推力为8 t，且水平推力的方向为GJ段→S01段，随着吊装过程的进行，水平推力逐渐减小，翻身完成后水平推力消除。

（2）支架支撑反力敏感性分析。根据上述计算结果，在吊装过程中水平力产生的荷载大小为8 t，对于支反力的影响分析时，选择钢管支架水平荷载在0～30 t时，计算支反力的变化情况。分析时以钢管支架受自重及钢塔荷载作用下的支反力为基准值。计算工况统计见表3-9，其中各水平力施加方向分别为（GJ段→S01段）和（S01段→GJ段）两个方向。

表3-9　支反力敏感性分析计算工况

具体支反力计算结果如图3-50、图3-51所示。由图可知，当水平荷载在0～30 t范围内时，当施加顺桥向（GJ段→S01段）水平荷载，钢管支架的支反力未出现负值，当施加顺桥向（S01段→GJ段）水平荷载，钢管支架的支反力在约为20 t时开始出现负值，而实际在竖转过程中水平力的方向为（GJ段→S01段），即在竖转过程中当水平力在0～30 t范围内时，支架支撑不会产生负反力。