双壁围堰计算书

1、双壁钢围堰计算书 1. 工程概况 某特大桥采用（60.75+100+60.75 ） m大跨连续梁结构跨越秦淮新河，承台位于主 河道，直为径17.4m，高4m，底标高-5.0m，施工最大水位为8.0m,河床以下主要为 第四系全新统冲积层（Q4al），下伏基岩为侏罗系上统西横山组 J3）钙泥质砂岩和凝灰 质砂岩，承台处地址情况如下图： 0.78 购炮8.0 / . 072 -5,92 # 1 -5-42 承舎 RD*g J -8.9 L 1 HdJ 图2-1承台处地质情况图示 2. 编制依据 2.1某特大桥设计图； 2.2路桥施工计算手册周水兴等著； 2.3铁路桥涵地基和基础设计规范 TB1000

2、2.5-2005 ； 2.3混凝土结构设计规范GB50010-2002 2.4 钢结构设计规范（GB500017-2003 ； 2.5 Midas civil使用手册。 3. 双壁钢围堰施工方案 钢围堰在后场加工厂分块段进行加工，由平板汽车通过施工栈桥运至施工现场， 采用分块拼装、分节下沉的方法进行施工。钢围堰块段最大重量约11.0t，采用转换 平台上50t履带吊进行吊装施工，利用卷扬机或链条葫芦下放。水下封底混凝土采用 刚性导管法。封底后 拆除平台、割掉护筒，封底混凝土凿毛整平后，施工承台、墩身, 施工流程图如下： 首节钢围堰拼装及下放 接高第二节钢围堰并安装下层内支撑” U.J 1 (接高

3、第三节钢围堰并加水助沉 安装上层内支撑并浇筑刃脚砼 施工准备 钻孔平台转换 钢围堰拼装平台搭设 钢围堰加工及运输 抽砂助沉至设计位置 拆除转换平台及 清基 拔除钢围堰内部钢管桩 ) 浇筑封底砼并抽水 钢护筒割除、封底砼清理及找平 桩头处理 温控设施安装 3-1 施工工艺流程图 第一层承台钢筋安装及砼浇筑 4. 钢围堰计算 4.1结构设计 第二层承台钢筋绑扎及砼浇筑 温控设施安装 10cm钢围堰壁厚 钢围堰平面分为8块, 钢围堰为单双壁结合圆形钢围堰，内边线半径比承台半径大 1.0m，外直径尺寸为19.6m、内直径尺内支撑拆除及转换壁高为15m 立面分为5节，分节高度为4m+4m+5m+5m#r

4、 钢围堰壁板系统由内、外面板、面板纵肋、壁板桁架、水平环板、隔板组成。第 一、二、三节双壁钢围堰内外壁采用 6mml厚的钢板，内外壁间距为100cm每间隔1m 设一道水平环形桁架，桁架采用/ 75 x 6mm的角钢焊接而成。第四节单壁钢围堰钢板 采用6mn|厚的钢板，竖向每间隔50cm设一道竖肋，竖肋采用/ 75x 6mm的角钢；横向 加劲肋间距为50cm采用厚15mm宽180mnt勺钢板，围堰结构如图: 图4-1钢围堰立面图 IE* 图4-2钢围堰平面图 4.2材料设计参数表 材料设计参数表 序号 材料 规格 材质 容重 (KN/m3 备注 1 钢板 厚6mm Q235 78.5 面板 2

5、角钢 / 75X 6mm Q235 78.5 桁架 3 混凝土 C30 25 刃角砼 4 混凝土 C25 25 :封底砼 43材料设计强度值 钢材设计强度值（N/mm） 钢材 抗拉、抗压、 抗弯 抗剪 承压 型号 厚度或直径（mm Q235 16-40 205 120 40-60 200 115 60-100 190 110 说明：设计强度按钢结构设计规范 GB50017-2003取值。 混凝土强度设计值及弹性模量（N/mm） 种类 等级 C25 C30 抗压强度 11.9 14.3 抗拉强度 1.27 1.43 弹性模量 2.8E+04 3.0E+04 说明：设计强度按混凝土结构设计规范GB

6、 50010-2002取值。 4.4工况分析 双壁钢围堰下放到设计标高，混凝土封底完成，强度达到设计要求后，在围堰内 抽完水的工况下，钢围堰和封底混凝土受力情况均处于最不利状态，故计算书对此工 况下双壁钢围堰和封底混凝土进行分析计算。 4.5荷载计算 4.5.1双壁钢围堰承受荷载分析 双壁钢围堰承受荷载图示见图4-3 : HU I- I厂， I 图4-3 双壁钢围堰内、外壁受力图 4.5.1.1静水压力计算 河床处静水压力： P1 h 8 10=80KPa 刃角顶面静水压力 :P2 h 14 10=140KPa 4.5.1.2 动水压力计算 P 动水压力采用 2 KH V 2g B 计算： K

7、圆形截面取0.8 ; H水深（m,此处为8m v流速（m/s），此处为 1.73m/s ; b阻水宽度（m,此处为22m 丫一水的容重（kN/m）； 2 g重力加速度（m/s）。 1m宽范围内的动水压力： v22.99 P KH B 0.8 822 10 210kN 2g2 10 动水作用在钢板上平均压力：p=P/A=210/（ 8x22）=1.2KPa 4.5.1.3. 土对钢板产生的压力计算 e k H 土压力采用a a 计算。 kka tan2 （45） a主动土压力系数，2，为粘土的内摩擦角20 ； h 土层厚度（m ； 3 土的容重，此处由于土层位于水中，取土的浮容重9KN /m。

8、则土压力计算如下： 2 202 耳h1 tan2（45） 9 6 0.49 26.5kN /m2 主动土压力2 综合上述：p1p1 p 8 10+1.2=81.2KPa p2 p2 e1140+26.5=166.5KPa p3 p2 h 8 10=80KPa 4.5.2封底混凝土荷载分析 封底混凝土在抽完水的工况下承受水压力为： N h 16 10=160KPa 4.6建立模型计算分析 4.6.1 模型单元 采用Midas对结构进行空间仿真分析，双壁钢围堰内外壁 6mn钢板采用平面板单 元模拟，竖肋/ 75X 50X 6mm的角钢和桁架/ 75X 75X 5mnt勺角钢采用梁单元模拟，封 底混凝土采用实体单元模拟。 4.6.2边界条件 由于竖向基础和侧向封底混凝土的约束，双壁钢围堰底部设为三向位移约束，封 底混凝土与桩基约束设为三向位移约束，与双壁钢围堰倒角亦设为三向位移约束。 4.6.3模型荷载 根据上面荷载分析结果，在模型中施加流体压力荷载模拟水压和土压。 4.6.4双壁钢围堰实体模型 双壁钢围堰结构实体模型中，内外侧钢板模拟成5532个板单元，桁架单元模拟 成12400个梁单元，模型如下： 4.6.5分析结果 4.6.5.1双壁钢